Картофелекопатель с битерным барабаном

ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ к ПАТЕНТУ(71) Заявитель Учреждение образования Гродненский государственный аграрный университет (ВУ)(72) Авторы Пестис Витольд Казимирович Ладутько Сергей Николаевич Заяц Эдуард Владимирович Стуканов Сергей Викторович (ВУ)(73) Патентообладатель Учреждение образования Гродненский государственный аграрный университет (ВУ)1. Картофелекопатель с битерным барабаном, содержащий последовательно установленные лемех, элеватор-сепаратор пруткового типа, битерный решетчатый барабан и вибрационную решетку, отличающийся тем, что ось битерного барабана выполнена в виде трубы, по концам которой закреплены обейчайки для установки наружных колец шарикоподшипников, внутренние кольца которых крепятся на валу, который проходит сквозь ось битерного барабана и опирается через корпуса с шарикоподшипниками на раму машины и по концам которого установлены эксцентрики, на которых через шарикоподшипники установлены планшайбы, шарнирно опирающиеся с одной стороны на подвески, соединенные с рамой машины, а с другой стороны к планшайбам закреплена вибрационная решетка.2. Картофелекопатель по п. 1, отличающийся тем, что к трубчатой оси битерного барабана перпендикулярно оси жестко закреплены диски с серией отверстий в каждом, причем сквозь соответствующие отверстия вставлены прутки по длине битерного барабана,по концам которых сделаны перпендикулярно пруткам отверстия небольшого диаметра, в которые через шайбы вмонтированы заклепки.3. Картофелекопатель по п. 1, отличающийся тем, что свободные концы прутков вибрационной решетки выполнены с закруглениями по радиусу, равному половине диаметра1. Сельскохозяйственные Машины Пособие для учащихся сельской средней ШКОЛЫ / Составители пособия А.В. Еленев, Н.Э. Фере. - М. Просвещение, 1965. - 392 с.3. Ладутько С.Н. Исследование ротационных органов картофелеуборочнь 1 х машин Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидат технических наук. - Мн.,1966. - 18 с.5. Картофелекопатель навесной двухрядный КТН-2 В Техническое описание. - Лида,Лидский завод сельскохозяйственных машин, 1986. - 72 с.6. Картофелекопатель тракторный навесной двухрядный КТН-2 М. Устройство, применение уход. - Лида, Лидский завод сельхозмашиностроения, 1962. - 39 с.Полезная модель относится к сельхозмашиностроению, в частности к машинам для уборки картофеля.Известен картофелекопатель 1, с. 374, включающий последовательно установленные лемех, основной и каскадный элеваторы и встряхивающуюся скатную решетку, которая совершает качающиеся колебания и с которой ботва медленно сползает на поле, а клубни и комки почвы подбрасываются и раскатываются поверх ботвы тоже на поле.Известен картофелекопатель с битерным барабаном (прототип), в котором совокупно использованы и последовательно установлены элеватор-сепаратор пруткового типа, битерный решетчатый барабан и вибрационная решетка, причем с целью увеличения частоты колебаний вибрационной решетки (или встряхивающейся скатной решетки) в ее приводе применен четырехгранный кулачок 2.Недостатком данного картофелекопателя является то, что его вибрационная решетка совершает радиальные колебания относительно оси крепления, а амплитуда колебаний возрастает к концу граблин решетки, что приводит к повреждению клубней картофеля. Кроме того, свободные концы прутков вибрационной решетки могут иметь заусеницы,которые приведут к дополнительной повреждаемости клубней.Кроме того, привод колебательного устройства решетки в виде четырехгранного кулачка ухудшает динамические показатели конструкции, в которой возникают ударные нагрузки, что приводит к поломкам деталей.Кроме того, жесткое крепление прутков малого диаметра к дискам битерного барабана приводит к частым их поломкам и относительно трудной замене прутков.Заявленная полезная модель направлена на улучшение качественных показателей картофелекопателя с битерным барабаном, улучшение его динамических характеристик и прочностных показателей.Сущность полезной модели заключается в следующем.Картофелекопатель с битерным барабаном содержит последовадельно установленные лемех, элеватор-сепаратор пруткового типа, битерный решетчатый барабан и вибрационную решетку, причем ось битерного барабана выполнена в виде трубы, по концам которой закреплены обечайки для установки наружных колец шарикоподшипников, внутренние кольца которых крепятся на валу, который проходит сквозь ось битерного барабана и опирается через корпуса с шарикоподшипниками на раму машины и по концам которого установлены эксцентрики, на которых через шарикоподшипники установлены планшайбы, шарнирно опирающиеся с одной стороны на подвески, соединенные через шарниры с рамой машины, а с другой стороны к планшайбам закреплена вибрационная решетка.К трубчатой оси битерного барабана перпендикулярно оси закреплены диски с серией отверстии в каждом, причем сквозь соответствующие отверстия вставлены прутки по длине битерного барабана, по концам которых сделаны перпендикулярно пруткам отверстия небольшого диаметра, в которые через шайбы вмонтированы заклепки.Свободные КОНЦЬ 1 прутков вибрационной решетки выполнены с закруглениями по радиусу, равному половине диаметра прутка.Сущность полезной модели поясняется тремя фигурами графического изображения. На фиг. 1 показана схема картофелекопателя с битерным барабаном на фиг. 2 - кинематическая схема привода рабочих органов картофелекопателя на фиг. 3 - схема битерного барабана.Картофелекопатель с битерным барабаном содержит лемех 1 (фиг. 1), элеватор-сепаратор пруткового типа 2, битернь 1 й решетчатый барабан 3 и вибрационную решетку 4.Ось 5 битерного барабана (фиг. 2 и 3) выполнена в виде трубы, по концам которой закреплены обечайки 6 и 7, внутренний диаметр которых соответствует диаметру наружных колец шарикоподшипников 8, внутренний диаметр которых соответствует диаметру вала 9, который проходит сквозь ось 5 битерного барабана 3, который опирается через корпуса с шарикоподшипниками 10 на раму машины и по концам которого установлены эксцентрики 11, на которых через шарикоподшипники 12 установлены планшайбы 13, шарнирно опирающиеся с одной стороны на подвески 14, соединенные через шарниры с рамой машины, а с другой стороны к планшайбам 13 закреплена вибрационная решетка 4.К трубчатой оси 5 битерного барабана перпендикулярно жестко закреплены диски 15 с серией отверстий в каждом, причем сквозь соответствующие отверстия вставлены прутки 16 по длине битерного барабана, а по концам прутков сделаны отверстия небольшого диаметра, в которые через шайбы 17 вмонтированы заклепки 18.Свободные концы прутков вибрационной решетки 4 выполнены с закруглениями по радиусу, равному половине диаметра прутка.Картофелекопатель с битерным барабаном функционирует следующим образом. При движении машины по картофельному полю подрезанный лемехом 1 пласт грядки поступает на элеватор 2, где часть поступившей почвы просеивается через просветы между прутками элеватора.Непросеявшаяся масса почвы с клубнями картофеля и ботвой подвергается воздействию битера, прутки которого работают как своего рода фреза. Основная масса почвы просеивается между прутками битера, а клубни, ботва и другие примеси в виде прочных комков почвы и камней, а также некоторой части почвы падают на вибрационную решетку,совершающую качающиеся колебания, где почва окончательно просеивается, а оставшаяся масса выбрасывается на поверхность поля по следу машины.Основные параметры картофелекопателя с битерным барабаном можно взять согласно обоснований 3, с. 17 4, с. 76. . .78, причем диаметр битера должен быть 370. . .450 мм, окружная скорость по наружным пруткам 2,32,6 м/с, число прутковых ячеек 1 О 12, скорость элеватора 1,71,9 м/с и его наклон к горизонту в рабочем состоянии 2527 оси битера и вала элеватора должны быть в плоскости, параллельной верхней ветви элеватора угол установки вибрационной решетки к горизонту 15 для уменьшения повреждения клубней следует работать на скоростях агрегата 1,5. . . 1,7 м/с.Прутково-барабанный битер диаметром 400 мм с окружной скоростью 2,12,3 м/с просеивает до 93 подаваемой к нему почвы при работе на легком суглинке с влажностью 10,6 и до 85 при работе на среднем суглинке с влажностью 13,0 , однако при увеличении влажности среднего суглинка до 24 просеивание снижается до 37 . В таких условиях ни одна картофелеуборочная машина работать не может.При изготовлении навесного двухрядного картофелекопателя с битерным барабаном лемехи, карданную передачу, редуктор, а также опорные колеса можно взять с картофелекопателя КТН-2 В, выпускаемого заводом Лидсельмаш 5. Можно также взять переднюю часть рамы и вал основных элеваторов, а сами элеваторы следует укоротить.Корпуса вместе с шарикоподшипниками 10 тоже могут быть с копателя КТН-2 В, а вал 9 может быть изготовлен из стального круга диаметром 40 мм. Этот вал следует ввести внутрь оси 5, которую можно изготовить из трубы 2 с условным проходом 50 мм, смонтировав подшипники 8 для свободного вращения битерного барабана 3 относительно вала 9.На валу 9 Монтируется звездочка 23 для его привода, а по краям Монтируются эксцентрики 11, которые можно изготовить по образцу картофелекопателя КТН-2 М 6. Из этого же картофелекопателя можно позаимствовать основные размеры планщайб 13 с Шарикоподщипниками 12, подвесок 14, а также вибрационной рещетки 4, прутки которой можно изготовить из стали 65 Г диаметром 11 мм. Шаг установки прутков на решетке 41 мм, их длина 550. . .65 О мм.Диски 15 битерного барабана могут быть из стального листа толщиной 4. . .6 мм, которые можно закрепить на оси 5 с помощью электросварки перед монтажом обечаек 6 и 7,которые также можно изготовить из листа 4. . .6 мм.Прутки 16 битерного барабана также могут быть из стали 65 Г диаметром 11 мм, причем, как и прутки вибрационной рещетки, они должны быть подвергнуты термической обработке аналогично пруткам сепарирующих элеваторов.Испытания показали, что применение прутков 16 диаметром 10 мм и крепление их с помощью электросварки приводило к частым поломкам прутков, а замена прутков такой конструкции в полевых условиях практически невозможна.При частоте вращения вала отбора мощности трактора п 540 мин 1 частота вращения выходного вала редуктора копателя КТН-3 В равна 432 мин 1. При диаметре битерного барабана В 0,4 м и окружной скорости внещних прутков У 2,2 м/с его частота вращения составит 105 мин 1. Если на валу редуктора установить звездочку 21 13 и охватить одной цепью звездочки 22 22 на валу привода элеватора и 23 на обечайке трубчатой оси 5 битера, то при указанных параметрах число зубьев 23 округленно составит 32.Частота вращения вала элеватора составит 255 мин 1. Если принять 24 15 на другом конце вала элеватора и 25 15 на валу 9, то частота колебаний вибрационной рещетки составит 255 мин 1 или 4,25 с 1. Повыщение этой частоты до 6 с 1 нежелательно.Частоту колебаний вибрационной рещетки, а также окружную скорость прутков битера можно изменить за счет изменения звездочек в приводе.При работе в очень легких условиях, то есть на супесчаных почвах с низкой влажностью и отсутствии на поле сорняков, вибрационную рещетку можно не ставить, так как в этом случае битерный рещетчатый барабан полностью справляется с сепарацией почвы.Внедрение картофелекопателя с битерным барабаном в производство значительно снизит затраты металла на изготовление мащины (примерно на 100 кг по сравнению с КТН-2 В) и увеличит полноту извлечения клубней картофеля на поверхность поля, что снизит затраты ручного труда на подборку клубней.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.