установка для пожнивного сбора зерна с почвы

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЖНИВНОГО СБОРА ЗЕРНА С ПОЧВЫ, содержащая самоходную тележку с рамой, вентилятор с двигателем, воздуховоды, сборник зерна в виде циклона с тангенциально направленным входным патрубком, соединенным воздуховодом с всасывающим соплом, выполненным в виде горизонтального элемента с боковыми стенками и снабженным в центральной части центральным цилиндром, отличающаяся тем, что горизонтальный элемент сопла выполнен круглой формы и снабжен установленными в его нижней части вертикальными пластинами в виде спирали Архимеда с направлением раскручивания от центрального цилиндра к периферии элемента, к которым по всей длине прикреплены эластичные ленты из полимерного материала, при этом верхние кромки лент поджаты к поверхности горизонтального элемента, а нижние кромки имеют возможность взаимодействия с поверхностью почвы, причем боковые стенки снабжены эластичным манжетом, нижняя кромка которого выполнена зубчатой, при этом каждый зуб имеет треугольную форму, а центральный цилиндр установлен вертикально и снабжен шнеком, установленным в зоне всасывающего сопла.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к уборочным машинам, и может быть использовано при уборке зерновых, зернобобовых, крупяных культур, риса и семенников трав.

Известен уборочный комбайн, включающий жатку, устройство для подвода колосьев к режущему аппарату, выполненному в виде шнека и установленному на лопастях вентилятора с кожухом, связанное пневмоканалом с бункером накопителем (авт. св. СССР N 1380656, кл. А 01 D 41/00, 1986).

Известный уборочный комбайн не может обеспечить пожнивный сбор зерна с почвы.

Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому эффекту является зерноподборочная установка, навешанная на энергетическое средство и содержащая раму, на которой закреплены выполненное в виде плоской щели всасывающее сопло, вентилятор, воздуховоды, материалопроводы и сборник семян, выполненный в виде циклона с тангенциально направленным входным патрубком, соединенным воздухопроводом с всасывающим соплом, а выходным патрубком - с всасывающим патрубком вентилятора (авт. св. СССР N 1021403, кл. А 01 D 89/00, 1981).

Известная зерноподборочная установка не может быть использована для пожнивного сбора зерна с почвы.

Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности сбора зерна с почвы.

Это достигается тем, что установка для пожнивного сбора зерна с почвы, включающая самоходную тележку с рамой, вентилятор с двигателем, воздуховоды, материалопроводы и сборник зерна, выполненный в виде циклона с тангенциально направленными входным патрубком, соединенным воздуховодом с всасывающим соплом, а выходным патрубком - с всасывающим патрубком вентилятора, снабжена горизонтальной тарелкой, ориентированной дном вверх и имеющей в центре вертикальный цилиндр, боковые цилиндрические стенки обтянуты манжетом из полимерного эластичного материала, касающимся почвы, нижние кромки манжета выполнены зубчатыми треугольной формы, к дну тарелки снизу прикреплены вертикальные пластины в виде спиралей Архимеда, расходящиеся от цилиндрического стакана к периферии, к которым по всей длине прикреплены эластичные ленты из полимерного материала, верхние кромки которых плотно касаются дна тарелки, а нижние кромки касаются почвы, в центральный цилиндр тарелки вставлено и закреплено вертикальное всасывающее сопло со шнеком.

Неизвестны технические решения, включающие признаки, изложенные в отличительной части формулы изобретения, поэтому заявляемая установка для пожнивного сбора зерна с почвы обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 схематично изображена установка для пожнивного сбора зерна с почвы, вид сбоку; на фиг. 2 - всасывающее сопло с тарелкой, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 3.

Установка для пожнивного сбора зерна с почвы (фиг. 1-6) содержит самоходную тележку 1 с рамой, вентилятор 2 с двигателем, прикрепленные к раме горизонтальную тарелку 3, ориентированную дном вверх и имеющую в центре вертикальный цилиндр 4, боковые цилиндрические стенки тарелки 3 обтянуты манжетом 5, касающимся почвы и закрепленным снаружи хомутом 6, нижние кромки манжета 5, касающиеся почвы, выполнены зубчатыми треугольной формы, в вертикальный цилиндр 4 тарелки 3 вставлено и закреплено всасывающее сопло 7 со шнеком 8, причем нижние кромки сопла 7 приподняты над почвой, сопло 7 соединено воздуховодом 9 с входным патрубком циклона 10, выходной патрубок циклона 10 соединен воздуховодом 11 с всасывающим патрубком вентилятора 2, нижний патрубок циклона 10 соединен со сборником 12 зерна, к дну тарелки 3 снизу прикреплены вертикальные пластины 13 в виде спиралей Архимеда, к которым по всей длине с помощью прижимных лент 14 прикреплены вертикальные ленты 15 из эластичного полимерного материала, верхние кромки которых плотно касаются дна тарелки 3, а нижние кромки ленты 15 касаются почвы.

Установка для пожнивного сбора зерна с почвы работает следующим образом.

При сборе зерна самоходная тележка 1 перемещается вдоль направления валов за счет создаваемого разрежения вентилятором 2, в результате чего создается всасывающий поток воздуха под тарелкой 3 между спиралями Архимеда 13 так, что воздух проходит через треугольные прорези манжетов 5, между спиралями Архимеда 13, совершая спиралеобразное движение в прямоугольном канале у поверхности почвы от периферии к всасывающему соплу, увлекает с почвы зерно и твердые частицы, поднимается по всасывающему соплу 7 со шнеком 8, совершая винтообразное движение вверх, и по воздуховоду 9 поступает по тангенциально направленному входному патрубку в циклон 10, где под действием центробежных сил происходит разделение, зерно и твердые частицы по стенкам ссыпаются вниз и в сборник 12 зерна, а воздух по центральному патрубку и по воздуховоду отсасывается вентилятором 2 в атмосферу.

Спирали Архимеда 13 в горизонтальной тарелке 3, плотно прилегающие к дну тарелки 3 и к почве, образуют каналы прямоугольной формы постоянного поперечного сечения, причем при необходимости можно изменять поперечное сечение канала за счет изменения параметра спирали Архимеда 13. Теоретически наиболее эффективно будут работать спирали Архимеда при их количестве, равном . На фиг. 3 представлен вариант, когда число спиралей равно 2.

Очевидно, что с увеличением параметра спирали Архимеда 13 увеличивается поперечное сечение канала для прохода воздуха, уменьшается скорость воздуха в канале, которая может оказаться ниже скорости витания, при которой зерно с почвы не будет увлекаться и установка будет неработоспособной при данном режиме работы вентилятора, т.е. потребуется увеличить производительность вентилятора, например, за счет увеличения числа оборотов.

С другой стороны, при увеличении поперечного сечения канала между спиралями Архимеда 13 уменьшается длина спиралей Архимеда 13, уменьшается гидравлическое сопротивление потоку воздуха в каналах. Таким образом, при заданном диаметре тарелки 3 возможен вариант выбора оптимального параметра спирали Архимеда с учетом характеристики выбранного вентилятора.

Уравнение спирали Архимеда в полярных координатах (Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1968, 720 с.)

r_s=Q a_s, где a_s - параметр спирали Архимеда, м;

r_s - расстояние от центра спирали, м;

Q - аргумент (угол поворота), рад.

Целесообразно использование зерноподборочной установки для пожнивной подборки зерна с почвы после комбайновой уборки риса с двойным обмолотом валков, когда осыпание зерна достигает в среднем около 10% биологического урожая риса, т.е. может достигать при среднем урожае риса 6 т/га около 0,6 т/га.

Технические преимущества предлагаемой зерноподборочной установки по сравнению с прототипом заключаются в обеспечении подборки с почвы безвозвратно потерянного зерна при практически символических амортизационных, трудовых и энергетических затратах, для чего желательно предусмотреть при жатке низкую стерню.

Общественно-полезные преимущества зерноподборочной установки, вытекающие из технических преимуществ, по сравнению с прототипом, заключаются в практическом увеличении сбора зерна, фактической урожайности.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемой зерноподборочной установки по сравнению с прототипом может быть обеспечен за счет увеличения фактического сбора зерна риса, уменьшения потерь зерна.

Стоимость подобранного зерна риса определяется по формуле

Ф=q_п Ц_р, где q_п - возможные потери риса за счет осыпания, т/га;

Ц_р - цена 1 т риса, руб/т.

Заявляемое изобретение планируется использовать в рисовых колхозах и совхозах Краснодарского края в 1992-1995 г.г. на основе опытного образца, изготовленного и испытанного в лаборатории процессов и аппаратов химической технологии кафедры ТООП Краснодарского политехнического института.