Молотильное устройство

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Лин Дмитрий Григорьевич Усов Петр Петрович(72) Авторы Лин Дмитрий Григорьевич Усов Петр Петрович(73) Патентообладатели Лин Дмитрий Григорьевич Усов Петр Петрович(57) 1. Молотильное устройство, включающее смонтированный в корпусе барабан, молотильные элементы с торцевыми рабочими поверхностями и валами, механизм вращательно-колебательного движения, установленный в полости барабана и связанный с валами молотильных элементов, а также охватывающую барабан деку, имеющую трубчатую форму с установленными на ее внутренней поверхности по винтовой линии направляющими планками, и привод, связанный с валом механизма вращательно-колебательного движения, отличающееся тем, что барабан выполнен неподвижным, молотильные элементы размещены рядами по образующей барабана, механизм вращательно-колебательного движения выполнен реверсивным, обеспечивающим вращательно-колебательное движение молотильным элементам в различных направлениях, впереди барабана на валу механизма вращательно-колебательного движения установлен лопастной питатель, снабженный приводом вращения, и охватывающий его и связанный с корпусом входной кожух, дека установлена в корпусе посредством опор качения и имеет привод вращения. 66922010.10.30 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рядное расположение молотильных элементов имеет или продольную, или окружную, или спиральную, или шахматную ориентацию. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что направляющие планки, смонтированные на внутренней поверхности деки, направлены по винтовой линии, угол подъема которой равен 20-45. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приводы механизма вращательноколебательного движения молотильных элементов, лопастного питателя и деки выполнены реверсивными.(56) 1. Патент РФ 2091000, 1997. 2. Патент РБ 10836, 2008. Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к молотильным устройствам зерноуборочных комбайнов. Известно молотильное устройство, включающее смонтированный в корпусе барабан с молотильными устройствами в виде рифленых бичей, а также охватывающую барабан неподвижную деку, имеющую трубчатую форму с установленными на ее внутренней поверхности по винтовой линии направляющими планками 1. Недостатком этого молотильного устройства является то, что растительная масса подается в молотильный зазор между барабаном и трубчатой декой с торца заборной части деки лопастями крыльчатки, установленными на передней части барабана, и, увлекаясь вращающимся барабаном, приобретает перемещение в неподвижной деке по винтовой линии. В процессе перемещения растительной массы по винтовой линии за счет ударов бичей, установленных на барабане, происходит выделение зернового вороха в нижней части деки. Так как скорость бичей в несколько раз выше скорости стеблей, растительная масса в процессе перемещения в молотильном устройстве подвергается многократным ударным воздействиям. Использование в устройстве высокоскоростного вращающего барабана предопределяет высокую энергоемкость процесса обмолота и приводит к повреждению зерна. Кроме того, бичи быстровращающегося молотильного барабана при ударном воздействии приводят к возникновению колебательных волн и их отрицательному воздействию на корпус и молотильное устройство. А также при попадании в молотильное устройство твердых предметов и возникновении в результате этого деформации барабана, длина которого, как правило, превышает 3000 мм, возникает потребность в капитальном ремонте устройства. Такой ремонт возможен только в стационарных заводских условиях, так как в конце ремонта обязательно требуется динамическая балансировка барабана, чрезвычайно трудоемкая ремонтная операция. Таким образом, недостатками известного молотильного устройства являются большая удельная энергоемкость процесса обмолота, большой уровень шума и механическое повреждение зерна, а также ограниченные эксплуатационные возможности устройства, реализующего данный способ обмолота. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является молотильное устройство, включающее смонтированный в корпусе барабан, молотильные элементы с торцевыми рабочими поверхностями и валами, механизм вращательно-колебательного движения, установленный в полости барабана и связанный с валами молотильных элементов, а также охватывающую барабан деку, имеющую трубчатую форму с установленными на ее внутренней поверхности по винтовой линии направляющими планками, и привод,связанный с валом механизма вращательно-колебательного движения 2. 66922010.10.30 В указанном молотильном устройстве растительная масса подается транспортирующим устройством в молотильный зазор и, увлекаясь вращающимся барабаном, приобретает перемещение по винтовой линии в неподвижной деке, при этом одновременно подвергается многократным ударным воздействиям бичей, которые были сохранены в конструкции молотильного устройства, и нажимным усилиям вращающихся молотильных элементов, являющихся новыми компонентами устройства. Введение в конструкцию устройства молотильных элементов, совершающих вращательно-колебательное движение, позволило разнообразить спектр механического воздействия на обмолачиваемый материал. Если раньше, главным образом, имело место только ударное воздействие бичей на материал, то теперь добавилось и нажимное воздействие на материал, главным результатом которого является вышелушивание зерна из колоса, при котором зерна сохраняют свою механическую целостность, вместе с тем устройство сохранило свои недостатки, присущие изобретению. Приложение к растительной массе ударного воздействия бичами вращающего барабана по прежнему предопределяет высокую энергоемкость процесса обмолота и приводит к повреждению зерна. Кроме того, бичи быстровращающегося молотильного барабана при сильном ударном воздействии приводят к возникновению колебательных волн и их отрицательному воздействию на корпус и молотильное устройство. Также при попадании в молотильное устройство твердых предметов возникает деформация барабана, ремонт которого возможен только в стационарных заводских условиях, так как в конце ремонта обязательно требуется динамическая балансировка барабана. Таким образом, недостатками известного молотильного устройства, выбранного в качестве прототипа, являются большая удельная энергоемкость процесса обмолота зерна,высокий уровень шума, низкая производительность и повреждение зерна при обмолоте, а также ограниченные возможности устройства при его эксплуатации. Техническая задача - уменьшение удельной энергоемкости процесса, снижение шума,повышение производительности и качества обмолота и эксплуатационных возможностей устройства. Поставленная в задаче цель достигается тем, что в молотильном устройстве, включающем смонтированный в корпусе барабан, молотильные элементы с торцевыми рабочими поверхностями и валами, механизм вращательно-колебательного движения, установленный в полости барабана и связанный с валами молотильных элементов, а также охватывающую барабан деку, имеющую трубчатую форму с установленными на ее внутренней поверхности по винтовой линии направляющими планками, и привод, связанный с валом механизма вращательно-колебательного движения, барабан выполнен неподвижным, молотильные элементы размещены рядами по образующей барабана, механизм вращательно-колебательного движения выполнен реверсивным, обеспечивающим вращательноколебательное движение молотильным элементам в различных направлениях, впереди барабана на валу механизма вращательно-колебательного движения установлен лопастной питатель, снабженный приводом вращения, и охватывающий его и связанный с корпусом входной кожух, а дека установлена в корпусе посредством опор качения и имеет привод вращения, кроме этого, рядное расположение молотильных элементов имеет или продольную, или окружную, или спиральную, или шахматную ориентацию, направляющие планки, смонтированные на внутренней поверхности деки, направлены по винтовой линии, угол подъема которой равен 20-45, приводы механизма вращательноколебательного движения молотильных элементов, лопастного питателя и деки выполнены реверсивными. Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показывает, что новым существенным признаком является то, что барабан выполнен неподвижным, молотильные элементы размещены рядами по образующей барабана, механизм вращательно-колебательного движения выполнен реверсивным, обеспечивающим вращательно-колебательное 3 66922010.10.30 движение молотильным элементам в различных направлениях, впереди барабана на валу механизма вращательно-колебательного движения установлен лопастной питатель, снабженный приводом вращения, и охватывающий его и связанный с корпусом входной кожух, а дека установлена в корпусе посредством опор качения и имеет привод вращения,при этом одновременно достигается поставленная цель уменьшения удельной энергоемкости процесса, снижения шума, повышения производительности и качества обмолота и эксплуатационных возможностей, и это явным образом не следует с уровня техники. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию новизна. Изложенная сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены фиг. 1 - общий вид молотильного устройства для осуществления предлагаемого способа обмолота зерновых и масличных культур фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Молотильное устройство, включающее смонтированный в корпусе 1 барабан 2, молотильные элементы 3 с торцевыми рабочими поверхностями 4 и валами 5, механизм 6 вращательно-колебательного движения. Механизм 6 вращательно-колебательного движения установлен в полости барабана 2 и связан с валами 5 молотильных элементов 3. Молотильное устройство включает охватывающую барабан 2 деку 7, имеющую трубчатую форму с установленными на ее внутренней поверхности по винтовой линии направляющими планками 8, и привод 9, связанный с валом 10 механизма 6 вращательно-колебательного движения молотильных элементов 3. Барабан 2 выполнен неподвижным,молотильные элементы 3 размещены рядами по образующей барабана 2, механизм 6 вращательно-колебательного движения выполнен реверсивным, обеспечивающим вращательно-колебательное движение молотильным элементам 3 в различных направлениях. Впереди барабана 2 на валу 10 механизма 6 установлен лопастной питатель 11, снабженный приводом вращения 12, и охватывающий его и связанный с корпусом 1 входной кожух 13. Дека 7 установлена в корпусе 1 посредством, по крайней мере, трех опор качения,расположенных по периметру окружности деки 7, - опорных катков 14 и снабжена приводом вращения 15. На наружной поверхности деки 7 закреплен жесткий обруч в виде кольцевого швеллера 16 с радиально направленными полками 17 и 18. Полка 17 служит беговой дорожкой для катков 14, полка 18 представляет собой ведомый элемент, например звездочку для втулочно-роликовой цепи или зубчатого ремня 19, передающий вращательное движение деки 7 втулочно-роликовой цепью или зубчатым ремнем 19 от привода вращения 15. Рядное расположение молотильных элементов 3 имеет или продольную, или окружную, или спиральную, или шахматную ориентацию. Направляющие планки 8 смонтированы на внутренней поверхности деки 7 по винтовой линии, угол подъема которой равен 20-45. Привод 9 механизма 6 вращательно-колебательного движения молотильных элементов 3, а также привод вращения 12 лопастного питателя 11 и привод 15 деки 7 выполнены реверсивными и могут быть осуществлены любым известным способом. В передней стенке корпуса 1 имеется загрузочное окно 20 с пристыкованным к нему транспортером 21. Лопастной питатель 11 выполнен в виде обращенного большим основанием к барабану 2 усеченного конуса с лопастями 22 и валом 23 и установлен на валу 10 механизма 6 вращательно-колебательного движения молотильных элементов 3. Входной кожух 13 выполнен в виде усеченного конуса и связан с корпусом 1 большим основанием. Основание входного кожуха 13 введено внутрь заборной части деки 7 и в сочетании с наружным диаметром барабана 2 образует кольцевой зазор. Молотильное устройство работает следующим образом. Растительная масса подается транспортером 21 в полость входного кожуха 13, где подхватывается лопастным питателем 11 и подается в зазор между вращающейся декой 7 и барабаном 2. Взаимодействуя с направляющими планками 8 вращающейся деки 7, масса перемещается по винтовой линии вдоль оси неподвижного барабана 2. Молотильные барабаны 2, получая вращательно 4 66922010.10.30 колебательное движение от механизма 6, своими торцевыми рабочими поверхностями 4 прилагают нажимное усилие к растительной массе и обмолачивают ее одновременно по всей окружности молотильного зазора. В зависимости от вида и состояния обмолачиваемой культуры вращательно-колебательное движение торцевых рабочих поверхностей 4 молотильных элементов осуществляют навстречу или вдоль движения потока растительной массы. Такое приложение безударного нажимного усилия обеспечивает мягкое (щадящее) воздействие на зерно. В ходе обмолота вымолоченное зерно с мелким ворохом просыпается через отверстия деки 7, а солома через выгрузное окно выводится из устройства. Для улучшения обмолота и сепарации зерна, а также предотвращения образования жгутов поток растительной массы растягивают за счет ее перемещения в молотильном зазоре по винтовой линии под углом подъема 20-45. Предложенное молотильное устройство позволяет уменьшить удельную энергоемкость процесса обмолота, снизить шум, повысить производительность и качество обмолота, а также эксплуатационные возможности устройства за счет изменения схемы воздействия сил и изменения схемы подачи исходного материала, прилагаемых молотильными барабанами к обрабатываемому материалу. Заявляемое техническое решение пригодно к осуществлению промышленным способом при производстве молотильных устройств на машиностроительных предприятиях на основе существующего оборудования и технологии производства. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию промышленно применимое. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5