Выгрузное устройство бункера зерноуборочного комбайна

Выгрузное устройство бункера зерноуборочного комбайна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению (конструкциям зерноуборочных комбайнов).

Известны шнековые транспортеры для сыпучих продуктов (зерна), содержащие лопатку на валах для гашения осевой составляющей скорости зерна при сходе его с витка шнека (заявка Японии JP 200314934, опубл. 2003-05-20, фиг.2 патентного описания). Такие транспортеры не обеспечивают надежность техпроцесса при применении их в устройствах выгрузки зерна из бункера.

Известно шнековое устройство системы выгрузки зернового бункера комбайна малой производительности по заявке Японии JP 2002223629, опубл. 2002-08-13, содержащее дополнительную лопатку, закрепленную на шнеке симметрично основной. Обе лопатки лежат в одной плоскости. Это устройство обеспечивает надежность техпроцесса при выгрузке зерна из бункеров большой вместимости.

Наиболее близким заявляемому техническому решению является комбайн Фирмы Case JH AFX8010 (Проспект Фирмы Case JH, Parts Catalog 87049475-6/04 CNH America LLC, Racine, WJ 53404 U.S>A>K.60.B.51. Grain Tank, Botton and Augers). Прототип содержит установленный в бункере между его днищем и отсекателем с регулируемыми заслонками горизонтальный шнек с лопаткой и наклонный шнек в кожухе, оси которых скрещиваются, а горизонтальный шнек частично размещен в переходной камере, соединенной с кожухом наклонного шнека. Лопатка расположена на краю шнека.

Теории взаимодействия зерна при перемещении винтовыми конвейерами со скрещивающимися осями (учитывающей взаимодействие их между собой, а также влияние лопатки на процесс) не создано. Лопатка горизонтального шнека заимствована из давно известной области применения (общей с объектом заявки Японии JP200314934). Такое формальное заимствование (не учитывающее взаимодействия шнеков) - установка лопатки непосредственно на торце концевого витка горизонтального шнека - обусловило основной недостаток прототипа - ограничение производительности. Ограничение производительности выгрузки является следствием замедленной транспортировки в определенные промежутки времени и неравномерного распределения потока зерна, поступающего от винтовой поверхности горизонтального шнека к наклонному в зоне переходной камеры. Поскольку лопатка горизонтального шнека вращается в охватывающем ее кожухе переходной камеры, имеющем выбросное окно, то процесс взаимодействия винтовой поверхности горизонтального шнека и лопатки зависит от ее расположения во время вращения относительно кожуха или его окна.

Когда зерно, перемещаемое лопаткой, находится напротив окна в кожухе, то зерно, сходящее с винтовой поверхности на лопатку, резко меняет направление своего перемещения за счет центробежных сил, возникающих при взаимодействии лопатки с зерном, и зерно выбрасывается в кожух наклонного шнека на узком участке окна этого кожуха.

Когда же лопатка находится напротив кожуха, то зерно, находящееся на лопатке, прижимается теми же центробежными силами к кожуху, что тормозит перемещение зерна по всей винтовой поверхности шнека (т.к. не организован сход зерна с лопатки). В результате снижается производительность всего выгрузного устройства и увеличивается сопротивление перемещаемого зерна.

Задачей изобретения является снижение негативного влияния, оказываемого лопаткой горизонтального шнека прототипа на процессы, протекающие во время выгрузки зерна из бункера.

Технический результат выражается в повышении производительности выгрузного устройства зерна из бункера. Дополнительный технический результат выражается в снижении энергоемкости процесса выгрузки. Результат достигается тем, что в выгрузном устройстве бункера комбайна, содержащем не менее одного горизонтального шнека с лопаткой, установленного между днищем бункера и отсекателем с регулируемыми заслонками, и наклонный шнек в кожухе, оси шнеков скрещиваются, а горизонтальный шнек частично размещен в переходной камере, соединенной с кожухом наклонного шнека, согласно изобретению лопатка горизонтального шнека размещена относительно торца его концевого витка с поворотом вокруг оси шнека против направления его вращения, при этом на валу шнека размещена как минимум одна дополнительная лопатка с поворотом вокруг его оси относительно торца концевого витка по вращению его одновременным продольным смещением в направлении подачи зерна.

Расстояние S между торцевыми кромками лопаток, обращенными к винтовой поверхности шнека, не превышает шага t этой поверхности.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.

Фиг.1 - выгрузное устройство бункера зерноуборочного комбайна.

Фиг.2 - выносной элемент А на фиг.1.

Фиг.3 - вид Б на фиг.2.

Осуществление изобретения.

Выгрузное устройство содержит установленный в бункере 1 между его днищем 2 и отсекателем 3 с регулируемыми заслонками 4 и 5 горизонтальный шнек 6 с основной лопаткой 7, установленной на валу 8. На бункере 1 размещен наклонный шнек 9 в кожухе 10 так, что его ось скрещивается с осью шнека 6. Шнек 9 максимально приближен к шнеку 6, который частично размещен в переходной камере 11 с окном 12, соединенной с кожухом 10 шнека 9. Шнек 9 приводится в движение посредством конической передачи 13, являющейся элементом общей системы привода рабочих органов зерноуборочного комбайна. Привод конической передачи содержит устройство, автономно включающее и отключающее этот привод (не показан). От вала конической передачи с помощью цепной передачи 14 приводится в движение шнек 6. Другой конец 15 шнека 9 соединен с коническим редуктором 16, установленным в горловине 17, жестко соединенной с поворотным шнековым транспортером 18. Горловина 17 шарнирно, посредством фланцев 19 и 20 установлена на кожухе 10 шнека 9. Лопатка 7 установлена на валу 8 шнека 6, образуя угол «а» относительно торца 21 концевого витка 22 винтовой поверхности 23, отсчитываемого в направлении, противоположном направлению вращения шнека 6. На валу 8 также установлена дополнительная лопатка 24, образуя угол «b» относительно торца 21 концевого витка 22 винтовой поверхности 23, отсчитываемого в направлении вращения этого шнека. Лопатка 24 смещена от торца 21 концевого витка 22 винтовой поверхности 23 вдоль оси шнека 6 по направлению перемещения зерна. Величина этого смещения S не превышает шаг винтовой поверхности t.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливается необходимый зазор между днищем 2 бункера 1 и регулируемыми заслонками 4 и 5 (в зависимости от типа и состояния убираемой культуры) путем перемещения их по отсекателю 3. При заполнении бункера 1 поворотный шнековый транспортер 18 с горловиной 17 из транспортного положения разворачивается в рабочее с помощью гидроцилиндра двухстороннего действия (не показан) вокруг фланца 19 кожуха 10 наклонного шнека 9. Для отвоза зерна от комбайна, при наличии транспортного средства, включают привод выгрузного устройства, который посредством конической передачи 13, цепной передачи 14 и конического редуктора 16 приводит в действие шнеки 6 и 9 и поворотный шнековый транспортер 18 соответственно. Зерно через зазоры между днищем бункера 1 и регулируемыми заслонками 4 и 5 поступает в шнек 6, наполняя пространство между витками винтовой поверхности 23 и днищем 2 бункера 1, которые и транспортируют зерно в переходную камеру 11. Из переходной камеры 11 через окно 12 зерно лопатками 7 и 24 выбрасывается в кожух 10 шнека 9. При этом основная масса зерна, разогнанная витками винтовой поверхности горизонтального шнека, по инерции движется вдоль оси этого шнека и подвергается воздействию лопаток 24 и 7 только через некоторое время (т.е. успев пройти вне контакта с лопатками 24 и 7 определенное расстояние). За этот промежуток времени торец концевого витка, с которого и сходит поток зерна в переходную камеру, разворачиваясь, непрерывно сбрасывает зерно в свободную зону. При встрече потока зерна из шнека 6 с дополнительной лопаткой 24 часть этого потока отделяется лопаткой 24, которая выбрасывает зерно в зону, наиболее удаленную от винтовой поверхности шнека 6. Одновременно лопатка 24 освобождает эту зону от зерна, возвращаемого шнеком 9. Затем при соударении лопатки 7 с зерном последнее «разбрызгивается» и зона над лопаткой разуплотняется, что облегчает перемещение последующих порций зерна вдоль оси шнека 6.

Выброшенное лопатками 7 и 24 в кожух 10 шнека 9 зерно подхватывается им и транспортируется к горловине 17, где перебрасывается в поворотный шнековый транспортер 18, который подает зерно в транспортное или накопительное средство. По окончании выгрузки привод выгрузного устройства отключается. А поворотный шековый транспортер переводится в транспортное положение.

Достигнутый результат.

Такое протекание процесса обеспечивает значительное снижение торможения потока в горизонтальном шнеке, а также более равномерное распределение его по длине окна переходной камеры.

Вышеописанное устройство позволяет за счет запаздывающего воздействия лопатки на зерновой поток, сходящий с винтовой поверхности шнека, за время запаздывания беспрепятственно продвигаться по потоку зерна вдоль оси шнека.

Кроме того, из-за запаздывания значительно возрастает ударное воздействие при встрече лопатки с потоком зерна, позволяющее разуплотнить его и способствовать тем самым свободному продвижению потока зерна.

Воздействие дополнительной лопатки (благодаря комбинированному смещению ее относительно основной и во взаимодействии с основной) создает такое разделение потока зерна из шнека 6 в переходной камере, которое обеспечивает заполнение зерном удаленной от винтовой поверхности зоны окна переходной камеры, а также позволяет очистить эту зону от зерна, возвращаемого шнеком 9 (за счет упреждающего воздействия лопатки 24).

Эффективное разделение потока возможно при выполнении лопаток в соответствии с п.2 формулы изобретения (расстояние S между торцовыми кромками лопаток, обращенными к винтовой поверхности шнека, не превышает шага t этой поверхности). В результате происходит не только значительное снижение торможения потока зерна (в том числе и когда основная лопатка при вращении шнека 6 оказывается напротив кожуха переходной камеры), но и повышение равномерности загрузки зоны действия шнека 9.

Описанная выше причинно-следственная связь отличительных признаков с техническим результатом, а также то обстоятельство, что эти признаки для специалиста явным образом не следуют из уровня техники, служат показателями изобретательского уровня заявленного технического решения.

1. Выгрузное устройство бункера зерноуборочного комбайна, содержащее не менее одного горизонтального шнека с лопаткой, установленного между днищем бункера и отсекателем с регулируемыми заслонками, наклонный шнек в кожухе, оси шнеков скрещиваются, а горизонтальный шнек частично размещен в переходной камере, соединенной с кожухом наклонного шнека, отличающееся тем, что лопатка горизонтального шнека размещена относительно торца его концевого витка с поворотом вокруг оси шнека против направления его вращения, при этом на валу шнека размещена как минимум одна дополнительная лопатка с поворотом вокруг его оси относительно торца концевого витка по вращению его и одновременным продольным смещением в направлении подачи зерна.

2. Выгрузное устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояние S между торцовыми кромками лопаток, обращенными к винтовой поверхности шнека, не превышает шага t этой поверхности.