Роторний картоплекопач

Роторний картоплекопач, який включає леміш, гребінку і ротор, який відрізняється тим, що гребінка встановлена нижче поверхні лемеша, а кінець лопаті виконаний відігнутим від поверхні лопаті в бік обертання ротора на кут [J і в момент проходження крізь гребінку адекватно співпадає з площиною розміщення лемеша і гребінки, при цьому координати центра обертання ротора і кут загину кінця лопаті визначаються за формулами C = (L 1) cos a + R созф п Де С - відстань від носка лемеша до центра обертання ротора по горизонталі, L - довжина лемеша від його носка до кінця гребінки, І - довжина гребінки, a - кут установки лемеша до горизонту, R - радіус ротора (довжина лопаті), Н - відстань від носка лемеша до центра обертання ротора по вертикалі, 5 - мінімально допустимий зазор між носком лемеша і кінцем лопаті, е - кут, що утворюється між прямою, проведеною р паралельно до горизонту через кінець лопаті, і прямою, що проходить через початок і кінець лопаті, і визначається за формулою Ф = arcsin — г\ • ф - а + arccos R -1 • COS((p - а) R 6-(L-l)-sina R -2R-l-COS(cp-a) Винахід належить до галузі сільськогосподарського машинобудування і може бути використаний на картоплекопачах Відомий картоплекопач, який містить леміш і прутковий елеватор з вібраційною решіткою (див с 382 Комарістов В Ю , Дунай М Ф Сільськогосподарські машини підручник для сільськогосподарських технікумів - Київ вища школа Головне видавництво, 1979 - 469с) Зазначений картоплекопач забезпечує підкопування лемешем грядки і передачу ґрунту разом з бульбами на прутковий елеватор, який здійснює вертикальні коливання і в процесі поздовжнього переміщення вороху руйнує і просіює ґрунт, а бульби, грудки і рослинні рештки укладає на поверхню поля Але він допускає значні втрати бульб, які під час коливання елеватора проходять між його прутками, падають на поверхню поля і зверху присипаються просіяним ґрунтом, а потім ще додатково прикидаються грудками і рослинними рештками, які сходять в КІНЦІ елеватора Крім цього такий картоплекопач має високу енерго- і матеріаломісткість, а також складну конструкцію Відомий також роторний картоплекопач, який містить коритоподібний леміш і кидальний ротор (див с 385 Комарістов В Ю , Дунай М Ф Сільськогосподарські машини підручник для сільськогосподарських технікумів - Київ вища школа Головне видавництво, 1979 - 469с) Цей картоплекопач під час руху коритоподібним лемешем підкопує грядку, яку кидальний ротор підхоплює своїми пальцями, руйнує, и і розкидає масу по поверхні поля Проте він має ряд суттєвих недоліків Внаслідок того, що маса розкидається смугою завширшки 2 2,5м різко зростають трудовитрати на збирання бульб і цей процес необхідно проводити паралельно копанню, оскільки при послідовному викопуванні рядків незібрані бульби будуть присипатись масою сусідніх рядків Крім цього для створення необхідного кидального моменту, ротор повинен обертатись з великою частотою, що призводить до ударів пальців об бульби і їх травмування та зрос СО (О Ю 57643 до горизонту і збільшити робочу довжину сепарутання енерговитрат на привід ротора ючої поверхні лопаті Найбільш близьким за технічною суттю до Усі разом ВІДМІННІ суттєві ознаки спрямовані картоплекопача, що пропонується, є картоплекона отримання нового технічного результату, що пач, який включає леміш з прорізами, виконаними виявляється у зменшенні енерговитрат на підкопув його кінцевій частині, ротор з прямими лопатями, вання пласта і підвищенні якості сепарації вороху, які вільно проходять крізь прорізи лемеша (див за рахунок чого здійснюється повне виділення с 12 Техніка АПК Київ - Науково-технічний журбульб і не допускається їх присипання ґрунтом, що нал - №4 1999р -34с) просіється між пальцями лопатей Використання даного картоплекопача дозволяє викопувати бульби і укладати їх позаду ротора На кресленнях, що додаються, зображений на поверхню викопаного рядка Але основним його запропонований роторний картоплекопач На фіг 1 недоліком є те, що він не забезпечує якісної сепазображений вигляд картоплекопача в розрізі, на рації вороху, внаслідок чого допускається присифіг 2 - вигляд зверху на фіг 1, а на фіг 3 - схема до пання бульб Це пояснюється тим, що леміш тільвизначення координат розміщення центра оберки підкопує пласт і не руйнує його МОНОЛІТНОСТІ, ЩО тання ротора та кута загину лопатей утруднює процес сепарації вороху на лопатях роРоторний картоплекопач містить леміш 11 тора Крім цього використання ротора з прямолі(фіг 1) гребінку 2 і ротор 3 з лопатями 4 Гребінка 2 нійними лопатями не дозволяє збільшити їх доввстановлена нижче лемеша 1, а кінець кожної ложину і ВІДПОВІДНО сепараційну здатність При паті 4 відігнуто в бік обертання ротора При цьому цьому збільшення діаметра ротора веде до зрослопать виготовлено з окремих прутків 5, фіг 2, затання довжини лемеша і ВІДПОВІДНО ДО зростання кріплених на валу ротора, які вільно проходять між енерговитрат на переміщення пласта зубами гребінки В основу винаходу поставлено задачу у відоКартоплекопач працює наступним чином Під мому роторному картоплекопачі шляхом зміни час руху картоплекопача леміш 1 (фиг 1) підрізає конструкції лемеша і ротора отримати новий техніпласт і він переміщується у бік гребінки 2 Але так чний результат, що виражається у зменшенні енеяк гребінка встановлена нижче лемеша, то за раргомісткості процесу викопування бульб та підвихунок перепаду висоти частина пласта під дією щення якості сепарації вороху і виділення з нього власної ваги відривається від основної маси і пабульб дає на гребінку, внаслідок чого відбувається його повне руйнування і інтенсивне просіювання на Поставлене завдання вирішується наступним зубах гребінки Ворох, що залишився на гребінці, чином У відомому картоплекопачі, який містить підхоплюється лопатею і під час її обертання рулеміш і ротор, ВІДПОВІДНО до винаходу пропонуєтьхається по коловій траєкторії і одночасно переміся гребінку встановити нижче поверхні лемеша, а щується на поверхні лопаті Внаслідок постійної кінець лопаті виконати відігнутим від її поверхні в зміни напрямку руху частинок вороху відбувається бік обертання ротора на кут [J, який в момент проїх інтенсивне перемішування, тертя та ударяння ходження крізь гребінку адекватно співпадатиме з одна об одну і об прутки лопаті, що призводить до площиною розміщення лемеша і гребінки, при руйнування зв'язків І розпаду грудок на дрібніші цьому координати центра обертання ротора і кут частинки, і ВІДПОВІДНО, до інтенсифікації процесу загину кінця лопаті визначаються за формулами, сепарації вороху При цьому ґрунт і дрібні частки С = (L -1) cosa + R coscp,, вороху просіються крізь прутки лопаті на поверхню Н = R + 5, поля, а бульби, бадилля, стебла і корені картоплі та бур'янів, перекидаються через вісь обертання R-l cos(cp-' = 180°- Ф-a+arccosротора і скидаються на просіяний ворох Оскільки / I + R - 2 R I cos(cp-a) бульби мають більшу масу, ніж грудки ґрунту, то бульби мають ВІДПОВІДНО і дальшу траєкторію де С - відстань від носка лемеша до центра польоту, завдяки чому падають на поверхню поля обертання ротора по горизонталі, без присипання ворохом L - довжина лемеша від його носка до кінця гребінки, Координати розміщення центра обертання роІ - довжина гребінки, тора і кута загину лопатей визначимо з таких міра - кут установки лемеша до горизонту, кувань R - радіус лопаті ротора, З точки зору енергомісткості робочого процесу Н - відстань від носка лемеша до центра оберкартоплекопача кут установки лемеша і його довтання ротора по вертикалі, жина повинні мати мінімальне значення, а з точки 5 - мінімально-допустимий зазор між носком зору підвищення якості сепарації вороху - радіус лемеша і кінцем лопаті, ротора повинен бути якомога більшим Намагання Ф - кут, що утворюється між прямою , проведезадовольнити ці вимоги призводить до того, що ною паралельно до горизонту через кінець лопату лопать ротора заходить нижче носка лемеша і прямою, що проходить через початок і кінець лоробочий процес викопування картоплі погіршуєтьпаті і визначаться за формулою ся, а при заглибленні лопаті більш як на 0,025м від носка лемеша, він повністю припиняється ВирішиФ= arcsm — ти цю проблему можна шляхом установки ротора R із загнутими лопатями Для визначення координат Відмінна суттєва ознака "кінець лопаті виконарозміщення центра обертання ротора і кута загину ти відігнутим від її поверхні в бік обертання на кут лопатей звернемося до фіг 3, на якій зображено ц" дозволяє отримати частину нового технічного пряму лопать з лемешем результату, а саме зменшити кут нахилу лемеша 2 2 57643 Проведемо через кінець лопаті в точці К пряму 1 1 пп паралельну прямій хх і опустимо на цю пряму з точки К і з точки О центра обертання ротора з прямими лопатями перпендикуляри Позначимо 1 11 перетин прямих точками К , О, О і розглянемо 1 1 ДКОО і ДХКК з яких знайдемо, що 1 ОО = R sma, (1) 1 КК = О'О" = (L -1) sma, (2) де R - радіус ротора (довжина лопаті), a - кут установки лемеша до горизонту, L - довжина лемеша від його носка до кінця гребінки, І - довжина гребінки Якщо взяти пряму лопать КО і відігнути и в то11 чці К на кут у від початкового положення таким 11 чином, щоб кінець лопаті КК залишився в одній площині з лемешем, то центр обертання зігнутої лопаті переміститься з точки О в точку 0 і " При цьому радіуси прямої і зігнутої лопатей повинні бути рівновеликими, тобто КО = КО1" = R (3) З фіг 3 видно, що висоту Н установки центра обертання ротора із зігнутими лопатями по вертикалі можна визначити за формулою Н = R+5 (4) де 5 - зазор між кінцем лопаті і поверхнею поля З схеми, фіг 3, видно також, що висота h установки центра обертання ротора з прямими лопатями визначається так h = 0 0 і + о'о", а враховуючи вирази (1) і (2) останній вираз прийме вид h = (R + L -1) sma (5) Позначимо різницю між висотою 0 0 і " установки центра обертання ротора з прямими і зігнутими лопатями через Y і з фіг 1 видно, що и можна визначити наступним чином Y= H-h Останній вираз з врахуванням виразів (4) і (5) прийме вид Y = R + 5 - ( R + L - l ) sma, (6) і Опустимо з центра 0 " обертання ротора з зігнутими лопатями перпендикуляр на пряму пп1 і точку перетину прямих позначимо через z З ДКО "z знайдемо, що m O Z= R sincp Але з фіг 3 видно, що III (7) I Отже, останній вираз з врахуванням (1) і (6) після ВІДПОВІДНИХ скорочень запишеться так m O Z = R + 5 - (L -1) sma (8) Прирівнявши праві частини виразів (7) і (8) знайдемо, що R + 5+ (L-l)-sina (9) Ф= arcsmR Тоді відстань від носка лемеша, фіг 3 до центра обертання ротора по горизонталі можна визначити за формулою С = (L -1) cosa + R coscp (10) З схеми, фіг 3, видно, що кут [J загину лопаті можна визначити так ц=180°-(У+Р), (11) Де У=Ф-а, (12) а кут р визначимо з дкк"о'" за теоремою косинусів R' = arccos (13) 2-R-K"O m Тепер з д к к " о ' " за теоремою косинусів визначимо невідому його сторону к"о'", враховуючи те, щоКК и = І, аКО'"= R KmOm = ^ l 2 +R2-2R-l-cosy Підставимо останній вираз у вираз (13) і після спрощень отримаємо, що R-l -cosy Р = arccos(14) V r + R -2R-l-cosy Тоді формулу (11) для визначення кута загину лопаті з врахуванням виразів (12) і (14) остаточно можна записати в такому вигляді = 180°- ф - a + arccos R-l cosy ^ I Z + R Z - 2 R I cosy (15) Аналіз останнього виразу показує, що на кут ц, загину лопаті впливають конструктивні (R, L, І) і технологічні (5, а) параметри картоплекопача, які необхідно враховувати при розрахунках 57643 / 2 Фсг.1 Фіг. Ріг З Комп'ютерна верстка О Воробей Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна