Молотильний механізм та комбайн з роторним молотильним механізмом

Реферат: Молотильний механізм містить ротор видовженої форми, встановлений із можливістю обертання навколо осі ротора у кожусі ротора на комбайні. Зазначений ротор має молотильну частину та сепаруючу частину. Зазначений кожух має молотильну секцію та сепаруючу секцію, що відповідають молотильній та сепаруючій частинам ротора. Кожух оточує ротор та розташований на відстані від ротора, утворюючи між ротором та кожухом кільцеподібний зазор, крізь який стиснутий матеріал може рухатися в осьовому напрямку від вхідного кінця кожуха до вихідного кінця кожуха. Задня частина ротора звужується назад, щоб збільшити об'єм на виході кожуха ротора. Комбайн з роторним молотильним механізмом, який містить містить кожух, який оточує ротор для визначення об'єму простору між ротором та кожухом та переміщує оброблювані матеріали до вихідного кінця зазначеного кожуха. Причому перша частина вихідного кінця ротора виконана у формі радіального конуса, і лопаті встановлені на вихідному кінці зазначеного ротора. Зазначений ротор містить другу частину зазначеного вихідного кінця ротора, де зазначена друга частина містить конус, що радіально розширюється. Причому зазначена друга частина граничить із зазначеною першою частиною та граничить із зазначеним вихідним отвором. UA 100113 C2 (12) UA 100113 C2 UA 100113 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід належить до роторів та кожухів для сільськогосподарських роторних комбайнів. Сільськогосподарські комбайни являють собою великі машини, які забезпечують збирання, обмолот та очищення сільськогосподарських культур. Отримане в результаті обробки очищене зерно зберігається у зерновому бункері, що розташований на комбайні. Після цього очищене зерно можна транспортувати з зернового бункера до вантажного автомобіля, причепа для зерна чи іншого приймального контейнера за допомогою розвантажувального шнекового транспортера. Роторні комбайни мають один чи два великі ротори для обмолоту та відокремлення зібраного врожаю. У більшості роторних комбайнів зазначений ротор чи ротори розташовані уздовж поздовжньої осі машини. Ці ротори обладнані завантажувальною секцією для прийому стиснутого матеріалу, молотильною секцією для обмолоту стиснутого матеріалу, отриманого з завантажувальної секції, та сепаруючою секцією для звільнення зерна, що залишилося в обмолоченому матеріалі, отриманому з молотильної секції. У комбайнах використовуються ротори різноманітних конфігурацій з метою оптимізувати ефективність збирання врожаю для широкого асортименту сільськогосподарських культур та умов збирання врожаю. Приклади наведені у патентах США №№ 5,445,563 та 5,688,170, права на які належать власникові прав на дану заявку. В обох цих патентах описані роторні пристрої обробки зібраного матеріалу, що мають дві чи більше секцій. Взаємне розташування осі ротора та осі кожуха відрізняється для різних секцій. Відстань від осі ротора до осі кожуха збільшується у напрямку руху матеріалу від вхідного отвору кожуха до вихідного отвору кожуха. Це досягається шляхом використання у структурі кожуха різких переходів між секціями, де змінюється форма кожуха. Коли форма кожуха змінюється, вісь кожуха ступінчасто підіймається відносно осі ротора, і зазор між ротором та верхньою частиною кожуха збільшується при кожному такому підйому у кожусі. У патенті США № 7,070,498 описаний ротор комбайна, у якого як завантажувальна секція, так і молотильна секція розташовані у спільній частині, яка має форму зрізаного конуса, барабана ротора. У завантажувальній секції ротор має спіральні подавальні елементи, які розташовані у передній частині ділянки, яка має форму зрізаного конуса, барабана. Одразу після завантажувальної секції у напрямку руху матеріалу розташована молотильна секція, що містить певну кількість молотильних елементів. Частина цих молотильних елементів приєднана до задньої частини ділянки, яка має форму зрізаного конуса, барабана, а інша частина молотильних елементів приєднана до задньої циліндричної ділянки. У таких роторних комбайнів завдяки формі та розміру кришок кожуха кожух ротора ступінчасто розширюється у міру того, як матеріал рухається назад. Перший сегмент розташований над зоною обмолоту. Інша точка розширення знаходиться над сепаруючою ділянкою ротора. Згідно з переважним варіантом даного винаходу, задня частина труби ротора звужується назад, щоб збільшити об'єм на виході кожуха ротора і у такий спосіб уникнути уповільнення руху солом'яного матеріалу під час зміни швидкості у переході між вихідним отвором кожуха та бітером соломи. Згідно з переважним варіантом даного винаходу, труба ротора має конусоподібну задню частину, що дозволяє збільшити вільний об'єм між трубою ротора та кожухом ротора, щоб компенсувати втрату матеріалом швидкості та обертового моменту у задній частині ротора, що дозволить забезпечити кращий перехід матеріалу від обертового руху до прямолінійного руху. Інші численні переваги та особливості даного винаходу будуть легко зрозумілі з наведеного нижче детального опису винаходу та варіантів його втілення, а також із графічного матеріалу, що додається. Стислий опис графічного матеріалу. Фіг. 1 являє собою схематичний вигляд збоку сільськогосподарського комбайна згідно з даним винаходом; Фіг. 2 являє собою схематичний вигляд збоку пристрою обробки зібраного матеріалу комбайну, зображеного на фіг. 1; Фіг. 3 являє собою загальний вигляд кришки пристрою обробки зібраного матеріалу, зображеного на фіг. 2; Фіг. 4 являє собою вигляд збоку кришки, зображеної на фіг. 3; Фіг. 5 являє собою вигляд знизу кришки, зображеної на фіг. 3; Фіг. 6 являє собою загальний вигляд знизу кришки, зображеної на фіг. 3; Фіг. 7 являє собою вигляд у перерізі уздовж лінії 7-7 на фіг. 2; Фіг. 8 являє собою вигляд у перерізі уздовж лінії 8-8 на фіг. 2; 1 UA 100113 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Фіг. 9 являє собою вигляд у перерізі уздовж лінії 9-9 на фіг. 2; та Фіг. 10 являє собою загальний вигляд у збільшеному масштабі задньої частини ротора, зображеного на фіг. 2. Хоча даний винахід може бути втілений у багатьох різноманітних формах, на фігурах зображені і нижче детально описані лише певні варіанти втілення винаходу; водночас слід усвідомлювати, що даний опис є лише ілюстрацією засад винаходу і не має своєю метою обмежити даний винахід проілюстрованими варіантами. На фіг. 1 зображено сільськогосподарський комбайн 10, що містить опорну конструкцію 12, на якій розміщено колеса 14, що забезпечують зчеплення з ґрунтом та виступають з опорної конструкції. Управління роботою комбайна здійснюється з кабіни оператора 15. Жниварка 16 використовується для збирання врожаю та направлення зібраного матеріалу до живильника 18. Зібраний матеріал подається живильником 18 до бітера 20. Бітер направляє зібраний матеріал вгору крізь вхідну сполучну секцію 22 до осьового пристрою 24 обробки зібраного матеріалу. Пристрій 24 обробки зібраного матеріалу здійснює обмолот та відокремлення зібраного матеріалу. Зерно та полова падають крізь решітки на дно пристрою 24 у очищувальну систему 26. Очищувальна система 26 усуває полову та направляє чисте зерно до елеватора чистого зерна (не показаний). Елеватор чистого зерна відкладає чисте зерно у зерновий бункер 28. Чисте зерно, що знаходиться у бункері 28, може бути завантажене у причіп для зерна чи вантажний автомобіль за допомогою розвантажувального шнекового транспортера 30. Обмолочена та відокремлена солома викидається з осьового пристрою 24 обробки зібраного матеріалу крізь вихідний отвір 32 до розвантажувального бітера 34. Розвантажувальний бітер 34, у свою чергу, виштовхує солому ззаду комбайна. Як показано на фіг. 2, осьовий пристрій 24 обробки зібраного матеріалу містить кожух 36 ротора та ротор 3 7, що розташований всередині кожуха 36. Передня частина ротора 3 7 та кожуха 3 6 ротора визначають форму завантажувальної секції 3 8 пристрою обробки зібраного матеріалу. Далі, уздовж напрямку руху матеріалу, за завантажувальною секцією 38 розташовані молотильна секція 39 та сепаруюча секція 40. Ротор 37 містить барабан 100, до якого приєднані обробні елементи завантажувальної секції, молотильної секції та сепаруючої секції. Барабан 100 містить розташовану ззаду циліндричну частину 102 та частину 104, яка має форму зрізаного конуса, що виступає вперед. Ротор 37, зображений на фіг. 2, є подібним до ротора, що більш детально описаний у патенті США № 7,070,498, який включено до цієї заявки шляхом посилання. Однак на відміну від ротора, описаного у патенті США № 7,070,498, ротор 37 має всередині молотильної секції 3 9 довгий конічний профіль, що простягається уздовж усієї молотильної секції 3 9, і не має циліндричної частини, описаної у патенті США № 7,070,498. Як варіант, зазначений ротор може мати форму, подібну до описаної у патенті США № 5,688,170. Даний винахід є корисним для усіх цих типів роторів та поширюється на всі ці типи роторів. У завантажувальній секції 3 8 ротор 3 7 має спіральні подавальні елементи 42, розташовані на частині, яка має форму зрізаного конуса, барабана 100. Зазначені спіральні подавальні елементи 42 зачіпляють стиснутий матеріал, що надходить з бітера 20 та вхідної перехідної секції 22. У молотильній секції 39 ротор 3 7 обладнаний певною кількістю молотильних елементів 122, призначених для обмолоту стиснутого матеріалу, що надходить із завантажувальної секції 38. Сепаруюча секція 40 ротора містить зубці 126, що виступають назовні і є подібними до зубців, описаних на фіг. 11 та 12 патенту США № 5,112, 279, який включено до цієї заявки шляхом посилання. Молотильна секція 39 кожуха ротора містить підбарабання 146, а сепаруюча секція 40 містить решітку 148. Зерно та полова, що звільнюються зі стиснутого матеріалу, падають крізь підбарабання 146 та решітку 148. Зазначені підбарабання та решітка не пропускають матеріал, що за розмірами перевищує зерно чи полову, запобігаючи його потраплянню до очищувальної системи 26. Ротор встановлений у комбайні по осі і визначає центральну вісь RA ротора. Вісь RA ротора являє собою пряму лінію, що проходить крізь завантажувальну, молотильну та сепаруючу частини ротора. Як можна бачити з фіг. 7, завантажувальна секція 38 кожуха 36 ротора має закриту кришку 162 та закрите дно 164. У кришці 162 передбачені спіральні роздільні лопаті 165. Зазначені кришка та дно пригвинчені болтами до розташованих уздовж осі рейок 166 та 168. Передня частина закритого дна 164 має вхідну перехідну секцію, яка є подібною до секцій, описаних у патентах США №№ 7,070,498 чи 5,344,367, які включено до цієї заявки шляхом посилання. 2 UA 100113 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Закрита кришка 162 завантажувальної секції 38 визначає вісь подачі ІА. Вісь подачі ІА є паралельною до визначеної ротором осі RA ротора і суттєво колінеарною з цією віссю. Через це завантажувальна частина ротора в цілому концентрично розташована у завантажувальній секції 38 кожуха ротора, визначеній кришкою 162. Як можна бачити з фіг. 8, молотильна секція 39 має закриту молотильну кришку 172 зі спіральними лопатями 174. Зазначену кришку пригвинчено болтами до розташованих уздовж осі рейок 166 та 168. Підбарабання 146 шарнірно встановлене на рамі комбайна під рейкою 168 у точці 175. Регулювальний пристрій 176 для регулювання зазору підбарабання встановлений на рамі комбайна під рейкою 166. Підбарабання 146 має закриту надставку 178. Молотильна кришка 172 визначає вісь молотіння ТА, що є паралельною до осі RA ротора. Зазначена вісь молотіння розташована над віссю RA ротора. Крім того, вісь молотіння трохи зміщена в бік осі ротора у напрямку вниз. Через це кришка молотильної секції розташована несиметрично відносно молотильної частини ротора. Сепаруюча секція 40 має сепаруючу кришку 180 зі спіральними лопатями 182. Зазначену кришку пригвинчено болтами до розташованих уздовж осі рейок 166 та 168. Решітку 148 також пригвинчено болтами до рейок 166 та 168. Решітка 148 є подібною до решітки, описаної у патенті США № 4,875,891. Сепаруюча кришка 180 визначає сепараторну вісь SA, що є паралельною до осі RA ротора. Зазначена сепараторна вісь розташована над віссю RA ротора. Крім того, зазначена сепараторна вісь зміщена у бік осі ротора у напрямку вниз. Через це кришка сепаруючої секції розташована несиметрично відносно сепаруючої частини ротора. Згідно з переважним варіантом даного винаходу, між молотильною секцією 39 та сепаруючою секцією 40 передбачено перехідну секцію 200, яка має форму зрізаного конуса і яка перекривається з кожною з цих секцій. Перехідна секція 200 містить кришку 210, що має в цілому кривизну у формі зрізаного конуса. Кришка 210 містить лопаті 214а, 214b. Лопать 214а є відносно широкою і подібною до лопатей 174 молотильної секції 3 9. Лопать 214а практично безперервно з'єднана з останньою лопаттю 182а сепаруючої секції 40. Лопать 214b має відносно широку частину 214с, ширина якої є подібною до ширини лопаті 174 молотильної секції 3 9, та порівняно вузьку частину 214d, що за шириною є подібною до лопаті 182 сепаруючої секції 40. У переважному варіанті для забезпечення стабільного та економічного з точки зору витрат енергії руху оброблюваного матеріалу кришка 210 конічно звужується з кутом конусності "G", який практично дорівнює куту конусності "H" барабана 100 ротора у молотильній секції 39 для ротора, зображеного на фіг. 2. Згідно з даним винаходом, труба 100 ротора містить конічну ділянку або конус 220 на виході обробного пристрою 24, що має кут конусності "J." Зазначена ділянка розташована під відбивною пластиною 180а у сепаруючій кришці 180. У переважному варіанті кут конусності "К" відбивної пластини майже дорівнює куту "J" ротора. Конусну частину 220 зображено на фіг. 10. Зазначена конусна частина 220 граничить з короткою ділянкою 230, яка має форму зворотного конусу або конусу, щорадіально розширюється, та яка граничить з кінцевою стінкою 232 (див. фіг. 2) кожуха. Дві конічні частини простягаються по довжині труби 100, яка практично відповідає вихідному отвору 232. Між цими двома конічними частинами 220, 230 розташовані дві лопаті 242, 244, які допомагають скидати солом'яний матеріал крізь звернений до дна отвір 246 (див. фіг. 2) кожуха ротора, який направляє солому до розвантажувального бітера 34. Кожна лопать містить приварювану основу 242а, 244а та регульовану виступаючу частину 242b, 244b. Кожна основа 242а, 244а має шип 242с, 244с, що входить у порожнину всередині відповідної виступаючої частини 242b, 244b. Виступаючі частини 242b, 244b можуть бути витягнуті на певну вибіркову відстань у напрямку Т з основ 242а, 244а, а після цього два кріплення 250, 252, які входять в отвори виступаючих частин 242b, 244b і ковзають у прорізах шипів 242с, 244с, можуть бути затягнуті ззаду на тильному боці шипів 242с, 244с для визначення радіального розмаху лопатей 242, 244. Як варіант, у кожній лопаті 242, 244 зазначений шип може не входити у порожнину виступаючої частини, а може бути розташований на тильному боці виступаючої частини; при цьому два кріплення можуть використовуватися для того, щоб рівномірно зсунути виступаючу частину у напрямку Т відносно шипа, або щоб повернути такі виступаючі частини навколо одного з кріплень, щоб пересувати у напрямку Т лише один кінець виступаючої частини. Після цього кріплення затягують, визначаючи радіальний розмах виступаючої частини. 3 UA 100113 C2 5 Як варіант, виступаючі частини можуть самі по собі не бути регульованими, але їх можна замінити, іншими виступаючими частинами з різним радіальним розмахом і з можливістю вибору; при цьому зазначені виступаючі частини просто кріпляться до основ. З вищесказаного можна зауважити, що можливі численні варіанти та модифікації винаходу без відступу від обсягу та суті даного винаходу. Слід усвідомлювати, що наведений опис не ставить своєю метою і не припускає жодних обмежень щодо конкретного пристрою, описаного вище. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Молотильний механізм для комбайна, що має опорну конструкцію, причому зазначений механізм містить: ротор видовженої форми для переміщення оброблюваного матеріалу; видовжений кожух, який оточує зазначений видовжений ротор та визначає об'єм простору між ротором та кожухом, причому кожух має вихідний отвір: зазначений кожух та зазначений ротор встановлені у зазначеній опорній конструкції; причому перша частина вихідного кінця зазначеного ротора виконана у формі радіального конуса, і лопаті встановлені на вихідному кінці зазначеного ротора; який відрізняється тим, що зазначений ротор містить другу частину зазначеного вихідного кінця ротора, де зазначена друга частина містить конус, що радіально розширюється, причому зазначена друга частина граничить із зазначеною першою частиною та граничить із зазначеним вихідним отвором. 2. Молотильний механізм за п. 1, який відрізняється тим, що зазначений ротор містить молотильну частину та сепаруючу частину, кожна з яких містить поверхню та елементи, що виступають з поверхні. 3. Молотильний механізм за п. 2, який відрізняється тим, що зазначений кожух містить молотильну секцію та сепаруючу секцію, причому молотильна частина ротора відповідає молотильній секції кожуха, а сепаруюча частина ротора відповідає сепаруючій секції кожуха, та зазначений вихідний отвір для вивантаження зазначених оброблюваних матеріалів. 4. Молотильний механізм за п. 1, який відрізняється тим, що зазначена друга частина є коротшою за першу частину. 5. Молотильний механізм за п. 1, який відрізняється тим, що зазначений кожух містить пласку відбивну пластину у верхній частині вихідного кінця кожуха, причому зазначена відбивна пластина направлена під кутом вниз до зазначеного вихідного отвору. 6. Молотильний механізм за п. 5, який відрізняється тим, що кут нахилу відбивної пластини практично дорівнює куту конусності зазначеної першої частини ротора. 7. Комбайн з роторним молотильним механізмом, причому механізм містить кожух, який оточує ротор для визначення об'єму простору між ротором та кожухом та переміщує оброблювані матеріали до вихідного кінця зазначеного кожуха, причому: перша частина вихідного кінця ротора виконана у формі радіального конуса, і лопаті встановлені на вихідному кінці зазначеного ротора; який відрізняється тим, що зазначений ротор містить другу частину зазначеного вихідного кінця ротора, де зазначена друга частина містить конус, що радіально розширюється, причому зазначена друга частина граничить із зазначеною першою части ною та граничить із зазначеним вихідним отвором. 8. Комбайн за п. 7, який відрізняється тим, що зазначений ротор містить молотильну частину та сепаруючу частину, кожна з яких має елементи, що виступають у радіальному напрямку. 9. Комбайн за п. 8, який відрізняється тим, що зазначений кожух містить вихідний отвір для вивантаження зазначених оброблюваних матеріалів, молотильну секцію та сепаруючу секцію, причому молотильна частина ротора відповідає молотильній секції кожуха, а сепаруюча частина ротора відповідає сепаруючій секції кожуха. 10. Комбайн за п. 9, який відрізняється тим, що друга частина є коротшою за першу частину. 11. Комбайн за п. 7, який відрізняється тим, що зазначений кожух містить пласку відбивну пластину у верхній частині вихідного кінця кож уха, причому зазначена відбивна пластина направлена під кутом вниз до зазначеного вихідного отвору. 12. Комбайн за п. 11, який відрізняється тим, що кут нахилу зазначеної відбивної пластини практично дорівнює куту конусності зазначеної першої частини ротор а. 4 UA 100113 C2 5 UA 100113 C2 6 UA 100113 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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 7