1.2 Аналіз конструкцій пристроїв для обчісування зернових культур.

Зростання кількості винаходів у галузі збирання зернових культур методом очісування на корені свідчить про актуальність і перспективність даного способу збирання.

Метод очісування є більш продуктивним, в порівнянні з традиційними методами збирання, знижується витрата палива і питомі експлуатаційні витрати. Проведені патентні дослідження дозволили простежити тенденцію розвитку нового способу збирання. У ВНДІ в 1972 році були проведені лабораторні дослідження процесу очісування рису на корені за допомогою пристрою (рис. 1.2), запропонованого Воробйовим В.І. і Конюшковим Е.Н.

Рис. 1.2. Схема обчісувального пристрою В.І. Воробйова і Е.Н. Конюшкова (ВНДІ рису):

1 - верхній обчісуючий барабан; 2 - нижній обчісуючий барабан-стеблепідйомник; 3 - шнек; 4 - похилий транспортер; 5 - кожух; 6 - камера обчісуючого пристрою.

Відомості про втрати зерна і конструктивних параметрах в роботах не наводяться. Як показують проведені дослідження очісуючого пристроїв дана конструкція, що складається з двох очісуючих барабанів верхнього 1 і нижнього 2, шнека 3, транспортера 4 кожуха 5 і камери 6 безумовно дасть збільшений відсоток втрат. В результаті роботи барабана 1 в зоні 6 утворюється область низького тиску, в свою чергу зменшення відстані між барабаном 1 і кожухом 5 дозволить збільшити повітряний потік, що викидає частину обмолоченої маси вперед по ходу агрегату.

У 1974 році в САНІІМЕСХ Саліховим Н.К. проводилися польові дослідження процесу обмолоту рису на корені двобарабанним очісуючим пристроєм (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Конструкція обчісуючого пристрої Н.К. Саліхова

(САНІІМЕСХ): 1, 2 - обчісуючі барабани; 3 - мотовило; 4 - ємність для збору зерна.

Результати показали, що при кутової швидкості очісуючого барабанів 9,6 м / с недомолот склав 4,6 ... 4,9%, в купі вільного зерна перебувало 70 ... 85%, обірваних мітелок 8 ... 12%, інша частина - соломисті домішки. Аналіз наведених результатів приводить до висновку про недосконалість конструкцій в першу чергу та її робочих органів.

У 1985 році запатентовано пристрій для обмолоту зернових культур на корені. Автор А.А. Яковлєв пропонує зниження втрат зерна за рахунок виконання обмолоту в рухомих стрічках 1 і 2 (рис. 1.4) між пружними виступами 3 і отворів 4, відводиться в міру віддалення від робочої поверхні і розташованих навпроти горизонтальних перемичок між отворами протилежної стрічки, а також за рахунок розташування робочих гілок стрічок на кожусі, що має подовжню проріз для проходження стрічок і стебел, сполучених з джерелом розрідження. При роботі пристрою будь-яке зерно кожного з класів обов'язково знаходиться навпроти одного з отворів першої або другої стрічки. Обидві стрічки утворюють робочу щілину 5. При відділенні зерна від колоса воно в наступну мить потрапляє в цей отвір, тобто в порожнину кожуха 6, звідки виноситься потоком повітря в бункер.

Рис. 1.4. Пристрій обмолоту в рухомих стрічках А.А. Яковлева:

1,2 - обмолочуючі стрічки; 3 - виступ; 4 - отвори; 5 - робоча щілина; 6 - порожнина кожуха.

При роботі обчісуючого пристрою з обмолотом в рухомих стрічках виникає проблема відповідності швидкості комбайна і лінійної швидкості руху стрічок. У разі порушення відсоток втрат, як осипом, так і недомолоту різко зростають.

У науково-виробничому об'єднанні "Луч" колективом авторів В.І. Рубльов, Н.Л. Конишев і А.Д. Кормщік розроблена машина для очісування рослин (рис.1.5).

Рис. 1.5. Машина об'єднання "Луч" для очісування рослин на корені:

1. - кожух; 2 - лопатка колесо діаметрального вентилятора; 3 - лопатка; 4 - диск; 5 - колінчаста вісь; 6 - напрямні; 7,8 - регульовані заслінки; 9 - зуби обчісуючого барабана.

Машина має кожух 1, всередині якого встановлено лопатка колесо 2 діаметрального вентилятора, що приводиться в обертання механізмом передачі. Лопатка колесо складається з лопаток 3 і дисків 4. Усередині лопаткового колеса на підшипниках змонтована колінчаста вісь 5 очісуючого барабана. На одному кінці колінчатою осі є механізм регулювання положення осі. Обчісуючого барабан складається з окремих рамок. З боків є направляючі 6. Машина для очісування працює таким чином. Перед роботою встановлюють регульовані заслінки 7, 8 включають привід. Обертаючись, лопатка колесо діаметрального вентилятора обертає рамки обчісуючого барабана. Зуби барабана 9 входять в стеблестій і обчісують. Зменшенню втрат зерна сприяє те, що зона обчісування поєднана з всмоктуючим вікном вентилятора. Виходячи із запропонованої схеми очісуючого пристрої неважко встановити, що суміщення робочих органів діаметрального вентилятора, очісуючого барабана і ексцентрикового механізму ведуть до ускладнення конструкції, складності при експлуатації і збільшення ваги машини. Дана машина відноситься до однобарабанні, обчісуючого пристроям.

У Мелітопольському інституті механізації сільського господарства МІМСХ інженери М.М. Аблогін і М.М. Данченко розробили і запатентували пристрій для обчісування зернових культур на корені [13] (рис. 1.6). Пристрій складається з очісуючого барабанів 1 і 2, циліндричного решітного барабана 3, встановленого над зерновим шнеком 4, збірки 5 прохідний фракції, розташованого усередині барабана, похилої камери 6, чистика 7, що транспортує шнека 8, збірки 9. Пристрій працює наступним чином. При поступальному русі обчісуючого пристрою вперед, стебла рослин обчісуючого барабанами 1, 2 і обчісаних куп подається повітряним потоком, створюється барабанами, на зовнішню поверхню циліндричного решітного барабана. Вільне зерно проходить крізь решітну поверхню циліндричного барабана і потрапляє в збірник 5 прохідні фракції, звідки зерновим шнеком 4 подається в бункер цілого зерна. Соломисті частинки і необмолочене зерно, що осіли на решітну поверхню барабана 3 при його обертанні надходять до збірки 9 і шнеком 8 подаються в похилу камеру 6 і далі на доопрацювання в молотильно-сепаруючому пристрої комбайна. Соломисті частинки, що застрягли в отворах решітної поверхні циліндричного решітного барабана, знімаються обертовою щіткою очищувача 7.

Рис. 1.6. Пристрій для обчісування зернових культур на корені М.М.

Аблогіна і М.М. Данченко (МІМСХ): 1 - бітер-відбивач; 2 - обчісуючого барабан; 3,4 - сепаруючі органи; 5 - кожух сепаруючого пристрою; 6 - транспортер; 7 - очищувач; 8 - шнек; 9 - збірник.

Цей пристрій являє собою конструкцію, за допомогою якої зроблена спроба поділу обчісаних оберемків на фракції безпосередньо в камері обчісуючого пристрою. Вирішення даного питання таким чином, ускладнює конструкцію і експлуатацію такого пристосування. Збільшується вага машини що небажано. За якісними показниками двохбарабанні пристрої перевершують інші, в першу чергу щодо зниження втрат осипом.

У Всесоюзному науково-дослідному інституті рису колективом авторів А.Г. Шулякова, В.Н. Погорєловим та ін. Розроблено та запатентовано пристрій для обмолоту зернових культур на корені (рис. 1.7). Пристрій містить передній і задній очісуючого барабани 1 і 2 з молотильними органами 3 і 4. Барабани мають кожухи 5 і 6. Передній барабан виконаний у вигляді діаметрального вентилятора, а нижня частина його кожуха 5 виконана гофрованої. При обертанні барабана 1 повітряний потік діє на верхівки стебел і притискає їх до молотильним органам 4 заднього барабана 2, що сприяє зниженню втрат зерна.

Аналізуючи конструкцію пристрою і технологічний процес роботи, а саме застосування бітера-відбивача у вигляді діаметрального вентилятора, передбачає виникнення втрат зерна осипом. В результаті створення потужного повітряного потоку діаметральним вентилятором і очісуючого барабаном утворюються небажані завихрення, проте конструкція пропонує великі перспективи в пневмотранспортуванні обчісаних оберемків.

Рис. 1.7. Пристрій ВНДІ рису для обмолоту зернових культур на корені А.Г. Шулякова, В.Н. Погорєлова:

1, 2 - обчісуючі барабани; 3, 4 - молотильні органи; 5, 6 - кожухи.

Відома конструкція пристрою для збирання зернових культур на корені, яка розроблена в МІМСХе інженерами М.М. Аблогін, М.М. Данченко, П.А. Шабановим та ін (рис. 1.8). Обчісуючий пристрій представлено двохбарабанної модифікацї, що дозволяє знизити втрати зерна осипом за рахунок застосування бітера-відбивача 1 з гребінками 3. Обмолот рослин виконує обчісуючий барабан 2 гребінками 4. обчісана купа направляється в камеру 5 обчісуючого пристрою зверху обмежену кожухом 9 і сіткою 12, призначеної для виведення пилу і потоку повітря. Потім обчісана купа направляється по верхньому кожуху до шнека 11, яким транспортується в похилу камеру 13. обчісані стебла зрізаються ріжучим пристроєм 14 і укладаються у валок.

Рис. 1.8. Пристрій для збирання зернових культур на корені, конструкції (МІМСХ):

1 - бітер-відбивач; 2 - обчісуючий барабан; 3 - гребінки бітера відбивача; 4 - гребінки обчісуючого барабана; 5 - камера обчісуючого пристрої; 6 - кожух бітера-відбивача; 7 - подільники; 8, 10 - регульовані заслінки; 9 - верхній кожух; 11 - шнек; 12 - сітка; 13 - похила камера; 14 - ріжучий апарат.

У Всесоюзному науково-дослідному інституті механізації сільського господарства ВІМ Е.В. Жалнин, А.С. Мнацаканов та А.І. Савченков розробили пристрій для подачі стеблової маси сільськогосподарських культур на обчісування при обмолоті на корені (рис. 1.9). Пристрій працює наступним чином.

При русі агрегату по полю стеблопідйомниками 3 піднімають полеглі рослини. Барабан 4, обертаючись у бік протилежний напрямку обертання обчісуючого транспортера, нахиляє підняті стебла колоссям назад, притискаючи їх до стеблопідйомника. При взаємодії з стеблопідйомниками і барабаном 4 забираються пальцями 6 досягається нахил стебла колосом назад по ходу агрегату і увігнутістю стебла до обчісуючого транспортеру 1. Далі сформований стебловий потік подається колоссям назад на прямолінійний ділянку обчісуючого транспортера, де відбувається процес обмолоту і обчісу-обриву верхівкової колосової частини рослин по прямій лінії вздовж напрямку руху обчісуючого транспортера, звідки вимолочене зерно і обчісана купа потрапляють до збірки продуктів обчісування.

Рис. 1.9. Пристрій для подачі стеблової маси на обчісування при обмолоті на корені:

1 - обчісуючий транспортер; 2 - гребінки; 3 - стеблепідйомники; 4 - барабан; 5 - вісь пальців; 6 - пальці; 7 - регульована заслінка; 8 - кожух.

Верхня частина стеблепідйомників 3 розташована вище нижнього валу обчісуючого транспортера 1, тому сформований стебловий потік може потрапляти безпосередньо на прямолінійний ділянку обчісуючого транспортера.

Використання описаного пристрою для подачі стеблової маси на обчісування при обмолоті на корені дозволить знизити втрати при збиранні

ярусних, полеглих і поникли рослин на 2 ... 2,5%.

Друга конструкція пристрою для обмолоту зернових культур на корені розроблена тим же авторським колективом (рис. 1.10). Пристрій містить транспортер 1 із закріпленими на ньому гребінками 2, живильник, забезпечений вентилятором 5 і мотовилом 11, при цьому діаметр нижнього валу 3 транспортера 1 більше діаметра верхнього валу 4. Вихідна вікно 6 вентилятора 5 направлено вздовж напрямку руху обчісуючого транспортера по всій його ширині, а в момент проходження обчісуючих зубів по нижньої твірної циліндричної поверхні нижнього валу, нижні точки обчісуючого зуба і кожуха вентилятора знаходяться на одному рівні.

Рис. 1.10. Пристрій ВІМ для обмолоту зернових культур на корені:

1 - транспортер; 2 - гребінки; 3 - нижній вал; 4 - верхній вал; 5 - вентилятор; 6 - направляє вікно; 7,8 - напрямні секції; 9 - відсікач; 10 - шнек; 11 мотовило.

При русі агрегату по полю кожух вентилятора 5 вирівнює ярусний стеблостій по висоті, нахиляючи його вперед по ходу руху агрегату. Ковзаючи по нижній частині кожуха, стебла піднімаються і притискаються до обчісуючого транспортеру 1 повітряним потоком, що походить із направляючого вікна 6. Повітряний потік, створюваний вентилятором 5, спрямований під кутом до потоку вимолоченого маси і транспортує зерно і очісану купу уздовж передньої 7

і задньої 8 напрямних секцій до шнек 10. Відсікач 9 перешкоджає попаданню

зерна на спадну гілку транспортера.

Колектив інженерів Асоціації "Казагросервіс" запропонували обчісуючий пристрій (рис. 1.11), який копіює платформу 1 з опорними башмаками 2. На платформі встановлено шнек 3 і обчісуючий модуль 4, що складається з барабанів 5 і 6, встановлених в кожусі 7. Модуль шарнірно змонтований на підвісках 8 з можливістю повороту навколо осі очісуючого барабана. На підвісках встановлений покажчик кута "атаки", виконаний у вигляді стрілки 13, а на кожусі 7 модуля 4 нанесена шкала, яка служить для початкового налаштування кута "атаки". Як показали лабораторні та польові дослідження зміни кута "атаки" дозволяє знизити відсоток втрат осипом, оптимальний кут 15-16˚.

Рис. 1.11. Обчісуючий пристрій МОН-4,0 конструкції "КазАгросервіс":

1 - копіювальна платформа; 2 - опорні башмаки; 3 - шнек; 4 - обчісуючого модуль; 5,6 - барабани; 7 - кожух; 8 - підвіски; 9 - гідроциліндри; 10 - похила камера; 11 - тяги; 12 - кронштейн; 13 - стрілка покажчика кута атаки.

Пристрій працює наступним чином. Копіює платформа 1 і обчісуючий модуль 4 опускають в крайнє нижнє положення і шляхом зміни довжини тяг 11 встановлюють необхідний кут "атаки". Потім обчісуючі барабани 5 і 6 встановлюються за допомогою опорних башмаків 2 і поворотних підвісок 8 на оптимальну в конкретних умовах прибирання ступінь заглиблення в рослинну масу. На ділянках з полеглим або високим стеблостоями оператор за допомогою поворотних підвісок, шарнірно з'єднаних з гідроциліндрами 9 опускає або

піднімає очісуючого модуль 4. При цьому модуль повертається в шарнірній опорі

навколо осі очісуючого барабана 5 під впливом тяг 11, зберігаючи заданий кут "атаки".

Пристрій, призначений для збирання зернових культур на корені містить раму 1 (рис. 1.12), на якій закріплений обчісуючий робочий орган 2 з безліччю виступаючих назовню обчісуючих елементів 3, що утворюють між собою безліч зон обчісу. Кожна зона має вхідну частину, направляючий кожух 4, взаємодіє з цими елементами з утворенням транспортує каналу для потоку обчісанних частини рослин. Обчісуючий орган 2 може бути виконаний у вигляді ротора. Пристрій має механізм 5 поперечного переносу обчісанних частини рослин і розташований за ним механізм 6 поздовжнього перенесення цієї частини рослин. Даний обчісуючий пристрій являє однобарабанну конструкцію. Аналіз результатів досліджень в лабораторних умовах і польових проводяться в МІМСХе показує, що однобарабанні пристрої дозволяють отримати високий відсоток вмісту вільного зерна в обчісаній купі, але при цьому мають підвищений відсоток втрат осипом.

Рис. 1.12. Пристрій для обчісування на корені

1 - рама; 2 - обчісуючий робочий орган; 3 - обчісуючий елемент; 4 - кожух; 5 - шнек; 6 - транспортер.

З відомих технічних пристроїв з точки зору втрат і пошкодженого зерна вдалим є пристрій стриперного типу (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Пристрій для очісування стриперного типу (Японія):

1 - стрипер; 2 - мотовило з робочими органами для очищення стрипера; 3 - стрічковий транспортер.

Дана конструкція приводиться в роботі як варіант здійснення технології обмолоту на корені. Робочий орган стрипер-пасивний, вплив роботи мотовила на технологічний процес обмолоту негативно позначиться при невідповідності окружний його швидкості і швидкості руху агрегату, а також при різній висоті рослин. Однак даних за технологічними показниками та надійності немає.