Молотильний апарат
Молотильний апарат містить барабан та підбарабання. Барабан складається з валу, дисків та підбічників. На підбічниках у порядку встановлені рифлені і гладкі бичі. Підбарабання складається з двох боковин та двох торцевих пластин. У боковинах закріплені планки з отворами, які пропущені прутки. Кінці планок підбарабання нижче прутків виконані відігнутими по ходу обертання барабана. Діаметр барабана по гладким бичам більший за діаметр барабана по рифлених бичах. Молотильний апарат забезпечує зниження пошкоджень зерна при обмолоті та збільшення міцності підбарабання. 2 іл.
Винахід відноситься до галузі сільськогосподарського машинобудування і, зокрема, призначене для використання в зернозбиральних комбайнах та стаціонарних машинах.
Відомі молотильні апарати, що складаються з барабана та підбарабання, встановленого під барабаном з можливістю регулювання зазору між ними. Безпосередньо барабан складається з валу, на якому кріпляться диски, пов'язані між собою підбічниками, до яких за допомогою кріпильних болтів кріпляться рифлені бичі з рифів, що чергується, рівномірно розподіляють обмолочивающую масу по всій ширині молотілки. Для зміни обертів барабана він забезпечений варіаторним шківом.
Підбарабання молотильного апарату складається з двох боковин, поперечних планок, виконаних у вигляді плоских пластин з отворами під прутки, приварюваних до боковин у напрямку радіусу підбарабання та поздовжніх прутків, що утворюють решітку, через яку виділяється 70-80% вимолоченого зерна, та механізму підвісу що дозволяє змінювати зазор між барабаном і підбарабанням (Карпенко О.М., Халанський В.М. Сільськогосподарські машини. - М.: Агропроміздат, 1989. - С. 270-273).
Молотильні апарати такийконструкції широко застосовуються як у вітчизняному, і у зарубіжному машинобудуванні. Вони добре обмолочують різні сільськогосподарські культури і мають високу пропускну здатність. Істотним недоліком цих апаратів є висока мікротравмування зерна, що досягає 50-60%, що знижує посівні якості насіння та стійкість зерна до зберігання.
Відомі прийоми (Пугачов А.Н. Пошкодження зерна машинами. - М.: Колос, 1976. - С.166, 169), спрямовані на зниження дроблення зерна, а отже, і його мікроушкодження, оскільки між ними є кореляційна залежність. До них відносяться: збільшення кількості біл, використання неметалічних матеріалів для виготовлення бичів та планок – гуми, текстоліту, капрону, поліуретану, склопластику. Однак використання їх веде до підвищеного зношування, внаслідок чого вони не знаходять широкого застосування.
Відоме технічне рішення (а. с. СРСР 321224, МПК A 01 F 12/26, 1971), в якому з метою прискорення виведення зерна з молотильного апарату підбарабання виконано секційним. У його поздовжньому перерізі секції здійснюють зворотно-поступальний рух за типом решіт очисних машин. Відомі також рішення, в яких підбарабання коливається у вертикальній площині, створюючи змінний зазор між барабаном і підбарабанням (Корчагін В. І. Дослідження процесу обмолоту качанів кукурудзи більним молотинним апаратом з активною декою: Автореф. дис. канд. техн. наук: 20.05.01. - Краснодар, 1977).
Основним недоліком цих рішень є складність конструкції та виникнення знакозмінних інерційних сил, що негативно позначаються на довговічності молотильного апарату.
Найбільш близьким за технічною сутністю та досяганим результатом до пропонованого технічного рішенняє молотильний апарат з а. с. СРСР 810139, МКИ А 01 F 12/18, 1981, що складається з барабана, що включає вал, диски з підбічниками і закріплені на них бичі, встановлені на різних по радіусу відстанях від осі валу з чергується напрямом рифів бичів і підбарабання, що складається розташованих прутків та планок - прототип.
Така конструкція барабана забезпечує обмолот при постійно змінюваних зазорах між барабаном і підбарабанням, тобто з одного боку, як би моделюються коливання підбарабання у вертикальній площині, а з іншого боку, відбувається як би обмолот маси барабанами різного діаметра за рахунок того, що бичі встановлені різних відстанях від центру барабана.
Недоліком відомого технічного рішення, обраного як прототип, є складність його пристрою, а отже, і виготовлення.
Технічним рішенням завдання є зниження макро- та мікроушкоджень зерна при одночасному спрощенні конструкції молотильного апарату.
Поставлена мета досягається тим, що в молотильному апараті, що складається з барабана, що включає вал, диски з підбічниками і закріплені на них бичі, встановлені на різних по радіусу відстанях від осі валу з напрямком, що чергується рифів бичів і підбарабання, що складається з взаємно перпендикулярно планок, згідно винаходу робоча поверхня барабана утворена чергуванням гладких і рифлених бичів, причому діаметр барабана по гладким бичам більше діаметра барабана по рифленим, а кінці планок підбарабання нижче прутків виконані відігнутими по ходу обертання барабана, при цьому кут між робочою площиною планки, що виступає і відігнутим кінцем планки становить (-), де кут більший за кут тертязерна та підлоги за матеріалом планки.
Новизна винаходу обумовлена тим, що завдяки такому виконанню робочої поверхні істотно знижується пошкодження зерна рифами бичів, так як згідно з нашими дослідженнями гладкі бичі менше травмують зерно. Так, наприклад, при заміні в 12-більному барабані половини бичів на гладкі, половина всіх ударів по масі в процесі її проходження по робочій щілині молотильного апарату буде вироблятися гладкими бичами, що не мають гострих країв рифів. У той же час відомо, що гладкі бичі мають меншу здатність, що затягує, в порівнянні з рифленими. Ця суперечність усувається за рахунок установки гладких бичів на колі більшого діаметра. Цим досягається великий ступінь деформації обмолочуваної маси, так як при проходженні гладких бичів над планками проміжок між ними і планками буде менше, ніж у рифлених бичів і, отже, маса швидше зрушуватиметься і переміщатиметься. Це підтверджується дослідженнями М.А. Пустигіна (див. Теорія та технологічний розрахунок молотильних пристроїв. - М.: Огіз-Сільгоспгіз, 1948. - С.31).
Новим властивістю такого виконання барабана є поліпшення умов виділення зерна з робочої щілини. Воно пов'язане з різною швидкістю переміщення маси під дією гладких і рифлених бичів, обумовленої різною деформацією маси, що обмолочується, що призводить до періодичного руйнування солом'яної решітки і періодичного відкриття "вікон" для виділення зерна.
Виконання планок підбарабання таким чином, що їхні кінці, розташовані нижче прутків, відігнуті в напрямку обертання барабана так, що кут між робочою площиною планки, що виступає над прутками, і відігнутим кінцем складає (-), де кут більше кута тертя зерна та підлоги по матеріалу планки,призводить до отримання цілого ряду нових властивостей: збільшення міцності підбарабання; заміні прямого удару по планці зерна, що вилітає під дією барабана, на ковзний або повністю виключає його; покращує умови виходу потоку повітря, створюваного барабаном з допомогою ліквідації його завихрення під час зустрічі з планками, що створює передумови для прискореного виходу зерна з робочої щілини. Умова > забезпечує вільний сход сепарованої маси з відігнутих кінців планок.
Винахідницький рівень вбачається в тому, що сукупність ознак заявленого технічного рішення виявляє посилену властивість прототипу - можливість обмолоту всіх без винятку культур, включаючи кукурудзу.
Сутність винаходу пояснюється кресленнями. На фіг.1. зображено вертикальну проекцію молотильного апарату; на фіг.2 - вид А на фіг. 1.
Пропонований молотильний апарат містить барабан та підбарабання. Барабан складається з валу 1, дисків 2, підбічників 3, на яких встановлені рифлені 4 і гладкі 5 бичі в порядку, що чергується, причому гладкі бичі встановлені на підбічниках 3 на прокладках 6 однакової товщини. Підбарабання складається з двох боковин 7, двох торцевих пластин 8. У боковинах 7 закріплені планки 9, в отворах яких пропущені прутки 10. Кінці планок 8 нижче прутків 10 відігнуті в напрямку обертання барабана так, що кут між робочою площиною планки, що виступає над і відігнутим кінцем становить (-), де кут більше кута тертя зерна і підлоги по матеріалу планки, причому напрям відгину збігається з напрямком обертання барабана.
Пропонований молотильний апарат працює в такий спосіб. При обертанні барабана бичі 4 і 5 захоплюють масу і затягують її в робочу щілину між барабаном та підбарабанням. За рахунок рифлівна своїй поверхні бичі 4 рівномірно розподіляють обмолочувану масу по всій ширині підбарабання. При цьому створювана бичами 4 і 5 деформація маси постійно веде до її зсуву вздовж робочої щілини до виходу з апарату. Удари бичів руйнують колосся, які протягування по планкам 9 і пруткам 10 сприяє повному вимолоту зерна. Так як кут між робочою площиною планки, що виступає над прутками, і відігнутим кінцем становить (-), де кут більше кута тертя зерна і статі за матеріалом планки, то вимолочене зерно і статі не затримуються на планках підбарабання.
Використання пропонованого молотильного апарату порівняно з відомими пристроями аналогічного призначення суттєво знижує макро- та мікропошкодження зерна без зниження пропускної спроможності молотильного апарату та без великих капітальних вкладень.
Молотильний апарат, що складається з барабана, що включає вал, диски з підбічниками і закріпленими на них бичами, встановленими на різних по радіусу відстанях від осі валу з напрямком рифів бичів, що чергується, і підбарабання, що складається з взаємно-перпендикулярно розташованих прутків і планок, що робоча поверхня барабана утворена чергуванням гладких і рифлених бичів, причому діаметр барабана по гладким бичам більше діаметра барабана по рифленим, а кінці планок підбарабання нижче прутків виконані відігнутими по ходу обертання барабана, при цьому кут між робочою площиною планки, що виступає над прутками і планки, становить (-), де кут більше кута тертя зерна та підлоги за матеріалом планки.