Верхня кришка для аксіально-роторного комбайна, яка має конічний перехід

Реферат: Молотильно-сепаруючий механізм для комбайна містить видовжений ротор, встановлений для обертання навколо осі ротора на комбайні у кожусі ротора. Ротор має молотильну частину і сепаруючу частину. Кожух ротора має молотильну секцію, у якій обмолочується матеріал зернових культур, сепаруючу секцію, у якій обмолочене зерно відділяється від обмолоченого матеріалу зернових культур, і перехідну секцію у формі зрізаного конуса, яка з'єднує молотильну секцію з сепаруючою секцією. Молотильна секція кожуха ротора розміщена таким чином, що вісь обмолоту має першу ексцентричність відносно осі ротора, а сепаруюча секція кожуха ротора розміщена таким чином, що вісь сепарації має другу ексцентричність відносно осі ротора, причому перша ексцентричність є меншою за другу ексцентричність. UA 99814 C2 (12) UA 99814 C2 UA 99814 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до роторів і кожухів для аксіально-роторних сільськогосподарських комбайнів. Сільськогосподарські комбайни - це великі машини, які збирають, обмолочують, сепарують й очищують сільськогосподарські зернові культури. Одержане чисте зерно зберігається у зерновому бункері, який знаходиться на комбайні. Потім чисте зерно може вивантажувальним шнековим транспортером транспортуватися із зернового бункера у вантажний автомобіль, причіп для зерна або інший приймальний бункер. Роторні комбайни мають один або два великих ротори, призначені для обмолоту і сепарації зібраного матеріалу зернових культур. У більшості роторних комбайнів ротор або ротори розташовані вздовж поздовжньої осі машини. Дані ротори мають приймальну секцію, призначену для прийому зібраного матеріалу зернових культур, молотильну секцію, призначену для обмолоту зібраного матеріалу зернових культур, одержаного з приймальної секції, і сепаруючу секцію, призначену для вивільнення зерна, захопленого у зібраному матеріалі зернових культур, одержаному з молотильної секції. Ротори для комбайнів передбачаються у самих різноманітних конструктивних виконаннях для оптимізації ефективності збирання широкого розмаїття зернових культур і станів культур. Приклади наведені в патентах США №№ 5445563 і 5688170, які переуступлені правонаступнику цього винаходу. В обох цих патентах описуються роторні агрегати для обробки зернових культур, які мають дві або більше секцій. Відносне положення осі ротора і осі кожуха у різних секціях відрізняється. У напрямку потоку зернових культур від впуску кожуха до випуску кожуха вісь ротора стає все більш зміщеною від осі кожуха. Це досягається різкими переходами у конструкції кожуха між секціями, де форма кожуха змінюється. При зміні форми кожуха вісь кожуха ступінчасто піднімається відносно осі ротора, і проміжок між ротором і верхом кожуха на кожному ступені у кожусі збільшується. У патенті США № 7070498 описується комбайновий ротор, який має приймальну і молотильну секції на спільній частині у формі зрізаного конуса барабана ротора. Ротор у приймальній секції має спіральні приймальні елементи, розташовані у передній зоні частини у формі зрізаного конуса барабана. Відразу після приймальної секції молотильна секція має кілька молотильних елементів. Частина молотильних елементів прикріплена до задньої зони частини у формі зрізаного конуса барабана, а решта прикріплені до задньої циліндричної частини. У таких роторних комбайнах, через форму і розмір кришок кожуха, кожух ротора у напрямку переміщення матеріалу назад розширюється ступенями. Перший ступінь знаходиться над молотильною зоною. Друга точка розширення знаходиться над частиною сепаратора ротора. У кожній конструкції ротора, такій, як описана у патенті США № 7070498, кільцевий проміжок, утворений між верхньою кришкою і ротором, у центрі молотильної секція звужується до мінімуму. Кільцевий проміжок, утворений між ротором і кришкою, на початку сепаруючої секції знову ступінчасто розширюється. Це різке розширення спричиняє надмірну або зайву витрату енергії, надмірний знос і пошкодження соломи без підвищення ефективності обмолоту. Автори цього винаходу визнали, що існує необхідність створення кожуха ротора для аксіально-роторного сільськогосподарського комбайна, який забезпечує ефективне споживання енергії, збільшений термін служби і менше пошкодження зібраного зерна при обмолоті. Пропонується молотильно-сепаруючий механізм для комбайна. Механізм включає видовжений ротор, встановлений для обертання навколо осі ротора на комбайні у кожусі ротора. Ротор має молотильну частинуі сепаруючу частину. Кожух має молотильну секцію і сепаруючу секцію, які відповідають молотильній частині і сепаруючій частині. Кожух оточує ротор і знаходиться на відстані від ротора, утворюючи кільцевий простір між ротором і кожухом для потоку через нього матеріалу зернових культур в аксіальному напрямку від вхідного кінця кожуха до вихідного кінця кожуха. Кожух має верх, піднятий над ротором для утворення першої відстані між верхом молотильної секції кожуха і віссю ротора і другої відстані між верхом сепаруючої секції кожуха і віссю ротора. Кожух має перехідну секцію між молотильною секцією і сепаруючою секцією кожуха. Перехідна секція розміщена над вихідною частиною молотильної частини ротора і вхідною частиною сепаруючої частини ротора. Верх кожуха піднятий над ротором на вхідному кінці перехідної секції для утворення третьої відстані між віссю ротора і верхом перехідної секції. Верх кожуха піднятий над ротором на вихідному кінці перехідної секції для утворення четвертої відстані між віссю ротора і верхом перехідної секції, причому третя відстань дорівнює першій відстані, а четверта відстань дорівнює другій відстані. 1 UA 99814 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Дане конструктивне виконання забезпечує плавний, енергетично ефективний, зносостійкий і захищаючий зернові культури перехід потоку матеріалу зернових культур між молотильною секцією і сепаруючою секцією кожуха ротора. Відповідно до одного варіанта здійснення, кожух має верх, піднятий над ротором для утворення першого проміжку між верхом молотильної секції кожуха і віссю ротора і другого проміжку між верхом сепаруючої секції кожуха і віссю ротора. Відповідно до цього варіанта здійснення, кожух має перехідну секцію між молотильною секцією і сепаруючою секцією кожуха. Перехідна секція розміщена над вихідною частиною молотильної частини ротора і вхідною частиною сепаруючої частини ротора. Верх кожуха піднятий над ротором на вхідному кінці перехідної секції для утворення третього проміжку між ротором і верхом перехідної секції. Верх кожуха піднятий над ротором на вихідному кінці перехідної секції для утворення четвертого проміжку між ротором і верхом перехідної секції, причому третій проміжок дорівнює першому проміжку, а четвертий проміжок дорівнює другому проміжку. Це конструктивне виконання також забезпечує плавний, енергетично ефективний, зносостійкий і захищаючий зернові культури перехід потоку матеріалу зернових культур між молотильною секцією і сепаруючою секцією кожуха ротора. Відповідно до ще одного варіанта здійснення, перехідна секція кожуха, якщо дивитися у вертикальному перерізі вздовж осі кожуха, має форму зрізаного конуса, а проміжок між ротором і верхом кожуха у напрямку потоку зернових культур у молотильній секції і сепаруючій секції постійно збільшується. Переважно, ротор містить трубу, яка, якщо дивитися у вертикальному перерізі вздовж осі кожуха, має у молотильній секції форму зрізаного конуса. Пропонується також комбайн з аксіальним потоком для збирання, обмолоту і сепарації матеріалу зернових культур, який містить опорну конструкцію, колеса, гусениці тощо, які виходять з опорної конструкції і призначені для транспортування опорної конструкції по лану, і молотильно-сепаруючий механізм, встановлений на опорній конструкції. Молотильно-сепаруючий механізм містить кожух ротора, що знаходиться всередині опорної конструкції. Кожух ротора має молотильну секцію, у якій обмолочується матеріал зернових культур, і сепаруючу секцію, у якій обмолочене зерно відділяється від обмолоченого матеріалу зернових культур. Ротор знаходиться у кожусі ротора, який має вісь ротора, причому ротор оснащений вузлами для захоплення матеріалу зернових культур, що проходить через кожух ротора. Молотильна секція кожуха ротора розміщена таким чином, що вісь обмолоту має першу ексцентричність відносно осі ротора, а сепаруюча секція кожуха ротора розміщена таким чином, що вісь сепарації має другу ексцентричність відносно осі ротора, причому перша ексцентричність є меншою за другу ексцентричність. Перехідна секція у формі зрізаного конуса з'єднує молотильну секцію кожуха ротора з сепаруючою секцією кожуха ротора. Переважно, кожух ротора розміщений таким чином, що вісь сепарації розміщена паралельно осі ротора і над нею. Переважно, сепаруюча секція кожуха містить сепаруюче решето. Перехідна секція кожуха зменшує споживання енергії і підвищує продуктивність ротора. Конусна перехідна верхня кришка знаходиться під кутом подібно звуженню ротора у молотильній секції для збільшеного потоку з поступовим розширенням до сепаруючої секції. Це поступове розширення також зменшує знос ротора і кожуха ротора, і знижує пошкодження матеріалу зернових культур. Численні інші переваги й ознаки даного винаходу стануть більш очевидними з подальшого докладного опису даного винаходу і його варіантів здійснення і з доданих фігур. Фігура 1 являє собою схематичний вигляд збоку пропонованого сільськогосподарського комбайна. Фігура 2 являє собою схематичний вигляд збоку агрегату для обробки зернових культур з комбайна, показаного на фігурі 1. Фігура 2А являє собою схематичний вигляд збоку агрегату для обробки зернових культур з комбайна, показаного на фігурі 1, з альтернативним ротором. Фігура 2В являє собою схематичний вигляд збоку агрегату для обробки зернових культур з комбайна, показаного на фігурі 1, з ще одним альтернативним ротором. Фігура 3 являє собою загальний вигляд кришки для агрегату для обробки зернових культур на фігурі 2. Фігура 4 являє собою вигляд збоку кришки, показаної на фігурі 3. Фігура 5 являє собою вигляд знизу кришки, показаної на фігурі 3. 2 UA 99814 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Фігура 6 являє собою загальний вигляд знизу кришки, показаної на фігурі 3. Фігура 7 являє собою розріз фігури 2 по лінії 7-7. Фігура 8 являє собою розріз фігури 2 по лінії 8-8. Фігура 9 являє собою розріз фігури 2 по лінії 9-9. Хоча даний винахід може бути здійсненим у багатьох різних формах, на кресленнях показані і далі докладно описані конкретні варіанти його здійснення, і при цьому слід розуміти, що наведене розкриття повинне тлумачитися як пояснення на прикладах принципів винаходу, і не призначене для обмеження винаходу конкретними проілюстрованими варіантами здійснення. На фіг. 1 представлений сільськогосподарський комбайн 10, який містить опорну конструкцію 12, що має колеса 14, які зачіпляються з землею, що виходять з опорної конструкції. Комбайн керується з кабіни 15 комбайнера. Комбайнова жниварка 16 використовується для збирання зернових культур і направлення їх до приймальної камери 18. Приймальною камерою 18 зібрані зернові культури направляються до молотильного барабана (бітера) 20. Бітер направляє зернові культури вверх через впускну перехідну секцію 22 до аксіального агрегату 24 для обробки зернових культур. Агрегат 24 для обробки зернових культур обмолочує і сепарує зібраний матеріал зернових культур. Зерно і полова падають через решето на дно агрегату 24 до очисної системи 26. Очисна система 26 видаляє полову і направляє чисте зерно до елеватора очищеного зерна (не показаного). Елеватор очищеного зерна складає очищене зерно у зерновому бункері 28. Очищене зерно з бункера 28 може вивантажувальним шнековим транспортером 30 вивантажуватися у причіп для зерна або вантажний автомобіль. Обмолочена і відділена солома вивантажується з аксіального агрегату 24 для обробки зернових культур через випускний отвір 32 на вивантажувальний бітер 34. Вивантажувальний бітер 34 у свою чергу видаляє солому з комбайна. Як проілюстровано на фіг. 2, аксіальний агрегат 24 для обробки зернових культур 24 містить кожух 36 ротора і ротор 37, який знаходиться всередині кожуха 36. Передня частина ротора 37 і кожуха 36 ротора утворюють приймальну секцію 38 агрегату для обробки зернових культур. Далі за приймальною секцією 38 у поздовжньому напрямку знаходяться молотильна секція 39 і сепаруюча секція 40. Ротор 37 містить барабан 100, до якого прикріпленні елементи для обробки зернових культур для приймальної секції, молотильної секції і сепаруючої секції. Барабан 100 містить задню циліндричну частину 102 і частину, що проходить уперед, у формі зрізаного конуса 104. Ротор 37, показаний на фіг. 2, схожий до ротора, докладніше поясненого у патенті США № 7070498, посиланням включеному до цього опису. Однак на відміну від ротора, показаного у патенті США № 7070498, ротор 37 у молотильній секції 39 включає довгий звужуваний профіль вздовж усієї молотильної секції 39 без циліндричної частини у молотильній секції, як описано у патенті США № 7070498. Альтернативно, ротором міг би бути ротор, який має форму, показану у патенті США № 5688170. Винахід може використовуватися з усіма цими роторами і містити їх. Ротор 37 у приймальній секції 38 має спіральні приймальні елементи 42, розміщені на частині у формі зрізаного конуса барабана 100. Спіральні приймальні елементи 42 захоплюють зібраний матеріал зернових культур, який подається з бітера 20 і вхідної перехідної секції 22. У молотильній секції 39 ротор 37 оснащений кількома молотильними елементами 122, призначеними для обмолоту зібраного матеріалу зернових культур, який подається з приймальної секції 38. Сепаруюча секція 40 ротора містить виступаючі назовні зубці 126, схожі до зубців, розкритих на фіг. 11 і 12 патенту США № 5112279, посиланням включеного до цього опису. Молотильна секція 39 кожуха ротора оснащена підбарабанням 146, а сепаруюча секція 40 решетом 148. Зерно і полова, вивільнені з шару зернових культур, падають через підбарабання 146 і решето 148. Підбарабання і решето запобігають проходу матеріалу зернових культур, за розміром більшого за зерно або полову, до очисної системи 26. Ротор розміщений у комбайні аксільно і має центральну вісь ротора RA. Вісь ротора RA являє собою пряму лінію, яка проходить через приймальну, молотильну і сепаруючу секції ротора. Як показано на фіг. 7, приймальна секція 38 кожуха 36 ротора оснащена закритою кришкою 162 і закритим днищем 164. Кришка 162 оснащена спіральними ділильними лопатками 165. Кришка і днище прикріплені болтами до аксіальних рейок 166 і 168. Передня частина закритого днища 164 оснащена впускною перехідною секцією, схожою до однієї з секцій, розкритих у патентах США №№ 7070498 або 5344367, посиланням включених до цього опису. Закрита кришка 162 приймальної секції 38 має вісь приймання ІА. Вісь приймання ІА паралельна і практично колінеарна з віссю ротора RA, яка визначається ротором. При цьому 3 UA 99814 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 приймальна частина ротора розміщена практично концентрично у приймальній секції 38 кожуха ротора, обмеженій кришкою 162. Як показано на фіг. 8, молотильна секція 39 оснащена закритою молотильною кришкою 172, яка має спіральні лопатки 174. Кришка прикріплена болтами до аксіальних рейок 166 і 168. До рами комбайна під рейкою 168 у точці 175 шарнірно прикріплене підбарабання 146. На рамі комбайна під рейкою 166 встановлений регулюючий вузол 176, призначений для регулювання проміжку підбарабання. Підбарабання 146 має закрите видовження 178. Молотильна кришка 172 має вісь обмолоту ТА, паралельну осі ротора RA. Вісь обмолоту проходить над віссю ротора RA. Крім того, вісь обмолоту трохи зміщена убік від осі ротора у напрямку вниз. При цьому кришка молотильної секції проходить ексцентрично відносно молотильної частини ротора. Сепаруюча секція 40 оснащена сепаруючою кришкою 180, яка має спіральні лопатки 182. Кришка прикріплена болтами до аксіальних рейок 166 і 168. Крім того, до рейок 166 і 168 болтами прикріплене решето 148. Решето 148 схоже до решета, описаного у патенті США № 4875891. Сепаруюча кришка 180 має вісь сепарації SA, паралельну осі ротора RA. Вісь сепарації проходить над віссю ротора RA. Крім того, вісь сепарації трохи зміщена у бік від осі ротора у напрямку вниз. При цьому кришка сепаруючої секції проходить ексцентрично відносно сепаруючої частини ротора. Відповідно до переважного варіанта здійснення цього винаходу, між молотильною секцією 39 і сепаруючою секцією 40 передбачена перехідна секція у формі зрізаного конуса 200, яка перекриває кожну секцію. Перехідна секція 200 містить кришку 210 з кривизною у формі зрізаного конуса. Кришка 210 має лопатки 214а, 214b. Лопатка 214а має відносно велику ширину, подібну до лопаток 174 молотильної секції 39. Лопатка 214а є практично нерозривною з останньою лопаткою 182а сепаруючої секції 40. Лопатка 214b має відносно широку частину 214с, за шириною схожу до лопатки 174 молотильної секції 39, і відносно вузьку частину 214d, за шириною схожу до лопатки 182 сепаруючої секції 40. Переважно, для забезпечення плавного енергетично ефективного потоку кришка 210 має кут конусності "G", практично рівний куту конусності "Н" барабана 100 ротора у молотильній секції 39 для ротора, показаного на фігурі 2. Деякі ротори мають на вихідному кінці агрегату 24 для обробки ще одну частину із зворотною конусністю 220 барабана 100 ротора, яка має кут конусності "J". Для забезпечення безперешкодного енергетично ефективного потоку матеріалу зернових культур над частиною із зворотною конусністю 220 у кришці 180 сепаратора можна розмістити відхильну пластину 180а. Переважно, кут конусності відхильної пластини "К" переважно практично дорівнює куту конусності "J" ротора. Ротор 37а, показаний на фіг. 2А, - це практично такий самий ротор, що описаний у патенті США № 7070498. Ротор 37b, показаний на фіг. 2В, - це практично такий самий ротор, що описаний у патенті США № 5688170. Як показано на схематичних виглядах збоку на фіг. 2, 2А і 2В, перехідна секція 200 кожуха 36 уможливлює плавний перехід потоку і поступове збільшення радіальної відстані "D" між кришкою 210 кожуха і віссю ротора від впуску перехідної секції 200 до випуску перехідної секції 200. Крім того, як показано на фіг. 2А і 2В, між ротором і верхом кришки 210 кожуха від впуску до випуску перехідної секції 200 є проміжок "Р", який поступово збільшується у молотильній секції і сепаруючій секції. З наведеного вище опису очевидно, що можливі численні зміни і модифікації в межах суті й об'єму винаходу. Слід розуміти, що проілюстрований вище конкретний пристрій не має на меті обмеження об'єму даного винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Молотильно-сепаруючий механізм для комбайна з опорною конструкцією, який містить: видовжений ротор, встановлений в опорній конструкції для обертання навколо осі ротора, причому ротор має молотильну частину і сепаруючу частину; видовжений кожух, встановлений в опорній конструкції для обертання навколо осі кожуха, причому кожух має молотильну секцію і сепаруючу секцію, кожух оточує ротор і знаходиться на відстані від ротора, утворюючи кільцевий простір між ротором і кожухом для протікання через нього матеріалу зернових культур у напрямку потоку матеріалу зернових культур від вхідного кінця кожуха до вихідного кінця кожуха, причому молотильна частина ротора відповідає молотильній секції кожуха, а сепаруюча частина ротора відповідає сепаруючій секції кожуха; причому кожух має верх, 4 UA 99814 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 піднятий над ротором для утворення першої відстані між верхом молотильної секції кожуха і віссю ротора і другої відстані між верхом сепаруючої секції кожуха і віссю ротора, причому друга відстань більша, ніж перша відстань, який відрізняється тим, що кожух має перехідну секцію між молотильною секцією і сепаруючою секцією кожуха, яка розміщена над вихідною частиною молотильної частини ротора і вхідною частиною сепаруючої частини ротора, причому верх кожуха піднятий над ротором на вхідному кінці перехідної секції для утворення третьої відстані між верхом перехідної секції і віссю ротора, причому зазначений верх кожуха піднятий над ротором на вихідному кінці зазначеної перехідної секції для утворення четвертої відстані між верхом перехідної секції і віссю ротора, причому зазначена третя відстань дорівнює зазначеній першій відстані, а зазначена четверта відстань дорівнює зазначеній другій відстані, і перехідна секція кожуха, якщо дивитися у вертикальному перерізі вздовж осі кожуха, має форму зрізаного конуса, а відстань між віссю ротора і верхом кожуха у напрямку потоку зернових культур з молотильної секції до сепаруючої секції постійно збільшується. 2. Молотильно-сепаруючий механізм за п. 1, який відрізняється тим, що кожух у радіальному перерізі є у цілому круглим. 3. Молотильно-сепаруючий механізм за п. 2, який відрізняється тим, що ротор є у цілому циліндричним, молотильна частина ротора має діаметр обмолоту, а сепаруюча частина ротора має діаметр сепарації, причому діаметри обмолоту і сепарації неоднакові. 4. Молотильно-сепаруючий механізм за п. 3, який відрізняється тим, що діаметр сепарації більший за діаметр обмолоту. 5. Молотильно-сепаруючий механізм за п. 1, який відрізняється тим, що кожух має вхідну секцію, яка у цілому є циліндричною і знаходиться перед молотильною секцією у напрямку потоку зернових культур. 6. Молотильно-сепаруючий механізм за п. 1, який відрізняється тим, що ротор містить трубу, яка, якщо дивитися у вертикальному перерізі вздовж осі кожуха, має у молотильній секції форму зрізаного конуса. 7. Молотильно-сепаруючий механізм за п. 6, який відрізняється тим, що кожух має вхідну секцію, яка у цілому є циліндричною і знаходиться перед молотильною секцією у напрямку потоку зернових культур. 8. Комбайн з аксіальним потоком для збирання, обмолоту і сепарації матеріалу зернових культур, який містить: опорну конструкцію; засоби для зачеплення з ґрунтом, які виходять з опорної конструкції і призначені для транспортування опорної конструкції по лану; кожух ротора, що знаходиться всередині опорної конструкції, кожух ротора має молотильну секцію, у якій обмолочується матеріал зернових культур, сепаруючу секцію, у якій обмолочене зерно відділяється від обмолоченого матеріалу зернових культур, і перехідну секцію у формі зрізаного конуса, яка з'єднує молотильну секцію з сепаруючою секцією, причому молотильна секція має вісь обмолоту, а сепаруюча секція має вісь сепарації; ротор, який знаходиться у кожусі ротора і має вісь ротора, причому ротор оснащений вузлами для захоплення матеріалу зернових культур, що проходить через кожух ротора, причому молотильна секція кожуха ротора розміщена таким чином, що вісь обмолоту має першу ексцентричність відносно осі ротора, а сепаруюча секція кожуха ротора розміщена таким чином, що вісь сепарації має другу ексцентричність відносно осі ротора, причому перша ексцентричність є меншою за другу ексцентричність. 9. Комбайн за п. 8, який відрізняється тим, що кожух ротора розміщений таким чином, що вісь сепарації розміщена паралельно осі ротора і над нею. 10. Комбайн за п. 8, який відрізняється тим, що сепаруюча секція кожуха містить сепаруюче решето. 11. Комбайн за п. 8, який відрізняється тим, що містить кілька у цілому спіральних лопаток, які встановлені на перехідній секції кожуха і проходять у просторі між ротором і перехідною секцією для захоплення у ньому матеріалу зернових культур і направлення його по спрямованій назад спіралі. 5 UA 99814 C2 6 UA 99814 C2 7 UA 99814 C2 8 UA 99814 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9