RU2102855C1

RU2102855C1 - Harvester

Info

Publication number: RU2102855C1
Application number: RU96110127A
Authority: RU
Inventors: В.А. Геер; Н.Ф. Латынцев; В.К. Максимчук
Original assignee: Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства; Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Агромаш"
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 1998-01-27

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: harvester has frame 1, hitch tongue 2, rotor 3 with cutters 4, cylindrical auger 5, thrower 6 and forage guide 7. Cylindrical auger 5 has conical head with reduced coil pitch as compared to cylindrical portion. Thrower shell throat has shear plate and ring with inner diameter equal to outer diameter of head. Shaft of auger 5 and end of its coil are rigidly attached to plate. Cutters are mounted on blades of thrower 6 at side adjacent to throat. Length of cutters exceeds throat diameter. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности комбайнам для уборки зеленной травы на корм животным. The invention relates to agricultural machinery, in particular harvesters for harvesting green grass for animal feed.

Известна сельскохозяйственная косилка-измельчитель (Косилка-измельчитель роторный КИР-1,5. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. НРБ, София, 1982), содержащая ротор с ножами и кормопровод, установленные на общую раму со сницей. A well-known agricultural mower-grinder (Rotary mower-grinder KIR-1,5. Technical description and operating instructions. NRB, Sofia, 1982), containing a rotor with knives and a feed line, mounted on a common frame with a ginger.

Недостатком известной косилки-измельчителя является ограничение ее использования только для зеленого конвейера, а также загрязненность полученного корма грунтом из-за отсутствия механизма копирования рельефа почвы рабочим органом. A disadvantage of the known mower-grinder is the restriction of its use only for the green conveyor, as well as the contamination of the resulting feed with soil due to the lack of a mechanism for copying the soil topography by the working body.

Известен комбайн роторный прицепной (Комбайн роторный прицепной "Рось-2". Инструкция по эксплуатации. Украина, 1992), являющийся прототипом заявляемого технического решения. Комбайн-прототип содержит ротор с ножами, кормопровод, установленный на раму со сницей, установленную в корпусе швырялку в виде вращающихся лопастей, а также снабжен размещенным в корпусе шнеком для подачи измельченной резки в швырялку и устройством для копирования рельефа почвы. Шнек установлен консольно входящим в горловину корпуса швырялки соосно с ней. Known rotary trailed harvester (Rotary trailed harvester "Ros-2". Instruction manual. Ukraine, 1992), which is the prototype of the claimed technical solution. The prototype harvester contains a rotor with knives, a feed pipe mounted on a frame with a bale, a scraper mounted in the body in the form of rotating blades, and is also equipped with a screw for feeding shredded cutting into the scraper and a device for copying the soil profile. The auger is installed cantilever entering the throat of the body of the thrower coaxially with it.

Недостатком комбайна-прототипа является то, что при подборе подвяленных валков он не позволяет измельчить стебли растений до степени, предусмотренной технологическими требованиями при заготовке сенажа и получении досушиваемой активным вентилированием в бесстенных башенных хранилищах, а также при уборке с корня зеленых растений для получения травяной муки высокотемпературной сушкой. Известный комбайн позволяет получить измельченную массу при уборке с корня с содержанием частиц длиной до 150 мм - 80%, при подборе валков частицы длиной 150 мм составляют 40%, в то время как для получения сенажа и травяной муки в измельченной массе должны содержаться частицы длиной не более 90 мм, для получения сенной резки частицы по длине не должны превышать 150 мм. The disadvantage of the prototype harvester is that when selecting dried rolls it does not allow to chop plant stems to the extent required by technological requirements when harvesting haylage and getting dried by active ventilation in wallless tower storages, as well as when harvesting green plants from the root to obtain high-temperature grass meal by drying. A well-known combine allows you to get crushed mass when harvesting from the root with a particle content of up to 150 mm long - 80%, when selecting rolls, particles with a length of 150 mm are 40%, while to obtain haylage and grass meal, the crushed mass must contain particles of length not more than 90 mm, for hay cutting, the particles should not exceed 150 mm in length.

Задача изобретения - повышение качества измельчения путем доизмельчения транспортируемой шнеком массы в процессе подачи ее в швырялку. The objective of the invention is to improve the quality of grinding by regrinding the mass transported by the screw in the process of feeding it into the thrower.

Задача решается тем, что в уборочном комбайне, содержащем раму, сницу, ротор с ножами, размещенный в корпусе цилиндрический шнек, швырялку в форме вращающихся лопастей, установленных в корпусе, имеющем горловину для входа шнека, и кормопровод, цилиндрический шнек дополнительно снабжен конической насадкой с уменьшенным по сравнению с цилиндрической частью шагом витков, а горловина корпуса швырялки выполнена в виде подвижного противорежущего ножа в форме кольца и пластины, причем внутренний диаметр кольца равен выходному диаметру насадки, а пластина расположена в кольце радиально и концы ее прикреплены к нему жестко, к пластине также жестко с плавным переходом прикреплены вал шнека и торец его витка, кроме того, на лопастях швырялки со стороны горловины установлены режущие ножи. Кроме того, ножи лопастей швырялки выполнены по длине больше диаметра горловины. The problem is solved in that in a combine harvester containing a frame, a bale, a rotor with knives, a cylindrical screw located in the housing, a thrower in the form of rotating blades installed in a housing having a mouth for the entrance of the screw, and a feed pipe, a cylindrical screw is additionally equipped with a conical nozzle with the pitch of the turns is reduced compared to the cylindrical part, and the throat body neck is made in the form of a movable opposing knife in the form of a ring and a plate, and the inner diameter of the ring is equal to the output diameter of the nozzle and the plate is located radially in the ring and its ends are rigidly attached to it, the screw shaft and its end face are also rigidly rigidly attached to the plate with a smooth transition, in addition, cutting knives are installed on the blades of the thrower from the throat side. In addition, the blades of the throwing blades are made longer than the diameter of the neck.

Предлагаемый кормоуборочный комбайн отличается тем, что цилиндрический шнек снабжен конической насадкой с уменьшенным по сравнению с цилиндрической частью шагом витков, а горловина корпуса швырялки выполнена в виде подвижного противорежущего ножа в форме кольца и пластины, причем внутренний диаметр кольца равен выходному диаметру насадки, а пластина расположена в кольце радиально и концы ее прикреплены к нему жестко, к пластине также жестко с плавным переходом прикреплены вал шнека и торец его витка, кроме того, на лопастях швырялки со стороны горловины установлены режущие ножи. Кроме того, кормоуборочный комбайн отличается также тем, что ножи лопастей швырялки выполнены по длине больше диаметра горловины. The proposed forage harvester is characterized in that the cylindrical screw is equipped with a conical nozzle with a reduced pitch of the turns compared to the cylindrical part, and the throat body neck is made in the form of a movable opposing knife in the form of a ring and a plate, the inner diameter of the ring being equal to the output diameter of the nozzle, and the plate is located in the ring radially and its ends are rigidly attached to it, the screw shaft and the end of its turn are also rigidly rigidly attached to the plate with a smooth transition, in addition, on the blades of a thrower with side of the neck mounted cutting knives. In addition, the forage harvester is also characterized in that the blades of the blades of the thrower are made longer than the diameter of the neck.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the claimed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty."

Выполнение шнека с конической насадкой и горловины в виде подвижного противорежущего ножа, а также установка плоских ножей на лопастях швырялки согласно заявляемому техническому решению позволяет по сравнению с прототипом получить новый технический результат, который выражается в обеспечении возможности измельчения подвяленной стебельчатой массы из валков и с корня до степени, соответствующей технологическим требованиям для получения качественного сенажа и сенной резки активным вентилированием, а также при уборке растений с корня для получения травяной муки высокотемпературной сушкой. The implementation of the auger with a conical nozzle and the neck in the form of a movable counter knife, as well as the installation of flat knives on the blades of the thrower according to the claimed technical solution allows us to obtain a new technical result compared to the prototype, which is expressed in the possibility of grinding the dried stalk mass from the rolls and from the root to degree corresponding to technological requirements for obtaining high-quality hay and hay cutting by active ventilation, as well as when harvesting plants from the root to obtain herbal flour by high-temperature drying.

При подаче в швырялку стебельчатой массы предлагаемым устройством, где шнек снабжен конической насадкой и вращающимся вместе со шнеком противорежущим ножом, выполненным в виде кольца, внутренний диаметр которого равен выходному диаметру насадки и пластины, расположенной в кольце радиально, концы которой прикреплены к нему жестко, к пластине также жестко прикреплены с плавным переходом вал шнека и торец его витка, стебельчатая масса выходит из зоны предварительной подпрессовки перед резанием лишь на длину отрезаемых частиц, что практически исключает потерю уже затраченной энергии на взаимное перемещение стеблей с целью их уплотнения перед резанием. When feeding the stalk mass into the scavenger with the proposed device, where the screw is equipped with a conical nozzle and an opposing knife rotating together with the screw, made in the form of a ring, the inner diameter of which is equal to the output diameter of the nozzle and plate located radially in the ring, the ends of which are attached to it rigidly, to the auger shaft and its end face are also rigidly fixed with a smooth transition, the stalk mass leaves the pre-pressing zone before cutting only to the length of the cut particles, which is practical eski eliminates the loss of energy already expended on the mutual movement of the stems in order to seal them before cutting.

Кроме того, установка пластины, расположенной радиально в противорежущем кольце с шириной B, равной Dк•tgτ, где D_к - внутренний диаметр кольца, tgτ - тангенс угла скольжения ножа создает дополнительные лезвия резания, что положительно сказывается на равномерности загрузки всего режущего устройства. Форма же лезвий выбирается из условия наибольшего скольжения при резании и имеет вид кольца (Горячкин В.П. "Собрание сочинений", т.3, М.: Колос, 1965, с. 70): x² + y² = R², где x, y - координаты любой точки, лежащей на этой кривой относительно оси вращения. Кривая лезвия пластины представляет эллипс и выражается уравнением второго порядка
x²\a² + y²\b² = 1
Для нашего случая, где a = D_к\2, b = S_max\2 = D_к•tgτ\2,
тогда

При взаимодействии прямых ножей, закрепленных на лопастях швырялки, с кривыми лезвиями противорежущего ножа (фиг. 3) происходит резание со скольжением, обеспечивающее снижение энергоемкости процесса в 2-3 раза по сравнению с прямыми ножами (там же, с. 70). Равномерность же процесса резания обеспечивается разницей скоростей вращения и задается в соотношении W1/W2 = 1/3, где W1 и W2 - угловые скорости вращения шнека (а значит, и подвижного противорежущего ножа) и лопастей швырялки соответственно. Это делается для того, чтобы в каждый момент резания хотя бы один нож участвовал в процессе резания. Кроме того, обеспечивается равномерность износа вращающегося противорежущего ножа по всей длине лезвия. Следовательно, появляются еще и дополнительные положительные свойства, заключающиеся в снижении затрат энергии на резание стеблей и равномерность износа вращающегося кольцевого ножа.In addition, the installation of a plate located radially in the opposing ring with a width B equal to Dк • tgτ, where D _к is the inner diameter of the ring, tgτ - the tangent of the knife slip angle creates additional cutting blades, which positively affects the uniformity of loading of the entire cutting device. The shape of the blades is selected from the condition of the greatest slip during cutting and has the form of a ring (Goryachkin V.P. Collected Works, vol. 3, M .: Kolos, 1965, p. 70): x ² + y ² = R ² , where x, y are the coordinates of any point lying on this curve relative to the axis of rotation. The curve of the blade of the plate represents an ellipse and is expressed by a second-order equation
x ² \ a ² + y ² \ b ² = 1
For our case, where a = D _к \ 2, b = S _max \ 2 = D _к • tgτ \ 2,
then

When straight knives fixed on the blades of a blade interact with curved blades of an opposing knife (Fig. 3), slip cutting occurs, which reduces the energy consumption of the process by 2–3 times compared to straight knives (ibid., P. 70). The uniformity of the cutting process is ensured by the difference in rotation speeds and is set in the ratio W1 / W2 = 1/3, where W1 and W2 are the angular speeds of rotation of the screw (and hence the movable counter knife) and the throwing blades, respectively. This is to ensure that at least one knife is involved in the cutting process at any time. In addition, uniformity of wear of a rotating counter knife along the entire length of the blade is ensured. Therefore, additional positive properties appear, consisting in reducing the energy costs of cutting the stems and the uniformity of wear of the rotating ring knife.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "изобретательский уровень". Thus, the claimed technical solution meets the criteria of the invention "inventive step".

На фиг. 1 схематически изображен кормоуборочный комбайн, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2. In FIG. 1 schematically shows a forage harvester, side view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a view B in FIG. 2.

Комбайн содержит раму 1, сницу 2, ротор 3 с ножами 4 шнек 5, швырялку-измельчитель 6, кормопровод 7, корпус 8 швырялки 6, корпус 9 шнека 5, коническую насадку 10 с конической частью 11 шнека, имеющей шаг h меньший шага H цилиндрической части шнека 5, подвижный противорежущий нож 12, выполненный в виде кольца 13 и пластины 14, жестко прикрепленной концами к кольцу 13, а также жестко с плавным переходом к оси и торцу витка конической части шнека 11 насадки 10. Противорежущий нож 12 кольцом 13 установлен во внутренней обойме подшипника 15, смонтированного в корпусе 16, прикрепленного с одной стороны к боковине корпуса 8 швырялки 6, с другой - к кожуху насадки 10. Комбайн содержит также ножи 17, установленные на лопатках 18 швырялки 6. Комбайн агрегатируется с энергосредством 19 при помощи сницы 2. The harvester contains a frame 1, a snatch 2, a rotor 3 with knives 4, a screw 5, a thrower-chopper 6, a feed pipe 7, a housing 8 of a thrower 6, a housing 9 of a screw 5, a conical nozzle 10 with a conical part 11 of a screw having a pitch h smaller than step H of a cylindrical part of the screw 5, a movable counter knife 12, made in the form of a ring 13 and a plate 14, rigidly attached by the ends to the ring 13, and also rigidly with a smooth transition to the axis and end face of the conical part of the screw 11 of the nozzle 10. The counter-knife 12 by the ring 13 is installed in the inner race of the bearing 15 mounted in the housing 16, rikreplennogo from one side to the housing sidewall 6 shvyryalki 8, on the other - to the nozzle housing 10. The harvester also comprises blades 17 mounted on the blades 18 shvyryalki 6. harvester is mounted on the power unit 19 using JRC 2.

Сельскохозяйственный уборочный комбайн работает следующим образом: энергосредство 19 перемещает комбайн по подвяленным валкам стебельчатой массы таким образом, чтобы ротор 3 с ножами 4 располагался по валку. Ножи 4 ротора 3 забирают и частично измельчают подвяленную массу растений, подавая ее в шнек 5, который перемещает ее к насадке 10, где масса подпрессовывается за счет ее конической формы и витков с меньшим шагом конической части шнека 11. Затем подпрессованная масса растений подается на кольца 13 и пластину 14 противорежущего подвижного ножа 12, где она отрезается ножами 17 лопаток 18 швырялки 6. Лопатки 18 захватывают отрезанные части стеблей и выбрасывают их в кормопровод 7, который направляет их в кузов транспортного средства или в прицеп. An agricultural harvester works as follows: the power tool 19 moves the harvester along the dried rolls of stalk mass so that the rotor 3 with knives 4 is located on the roll. The knives 4 of the rotor 3 pick up and partially crush the dried mass of plants, feeding it to the screw 5, which moves it to the nozzle 10, where the mass is pressed due to its conical shape and turns with a smaller pitch of the conical part of the screw 11. Then the pressed mass of plants is fed to the rings 13 and the plate 14 of the opposing movable knife 12, where it is cut off with knives 17 of the blades 18 of the thrower 6. The blades 18 capture the cut parts of the stems and throw them into the feed pipe 7, which directs them to the vehicle body or to the trailer.

Рассмотрим пример расчета параметров измельчающего устройства, образованного конструкцией шнека с конусной насадкой и его сопряжения с корпусом швырялки, выполненный согласно заявляемому техническому решению, допустив при этом, что масса шнеком перемещается без скольжения и при резании стеблей нет их протаскивания ножами лопастей швырялки. Примем следующие обозначения:
n1 - частота вращения шнека 329 об/мин;
n2 - частота вращения швырялки 1300 об/мин;
h - шаг витков шнека насадки, мм;
m - число лопастей (ножей) швырялки, шт.;
L - длина отрезаемых частиц, мм;
K = n2m; N - n1h;
L = N/K = n1h/n2m
Если принять, что длина отрезаемых частиц L равна 30 мм, то шаг h шнека определится как
h = L•n2•m/n1 = 30•1000•3/329 = 273,56 мм.Consider an example of calculating the parameters of the grinding device formed by the design of the screw with a conical nozzle and its pairing with the body of the thrower, made according to the claimed technical solution, assuming that the mass of the screw moves without sliding and when cutting the stems there is no way to pull the knives of the blades of the blade. We accept the following notation:
n1 is the rotational speed of the screw 329 rpm;
n2 is the rotational speed of the thrower 1300 rpm;
h is the pitch of the turns of the screw of the nozzle, mm;
m - the number of blades (knives) of the thrower, pcs .;
L is the length of the cut particles, mm;
K = n2m; N is n1h;
L = N / K = n1h / n2m
If we assume that the length of the cut off particles L is 30 mm, then the pitch h of the screw is defined as
h = L • n2 • m / n1 = 30 • 1000 • 3/329 = 273.56 mm.

Таким образом, расчеты подтверждают, что предложенное устройство позволит доизмельчать растительную массу до требуемой длины, то есть обеспечивается решение поставленной задачи. Thus, the calculations confirm that the proposed device will allow regrinding the crop to the desired length, that is, a solution to the problem is provided.

Claims

1. An agricultural combine harvester comprising a frame, a bale, a rotor with knives, a cylindrical screw installed in the housing, a thrower in the form of rotating blades mounted in the housing and a feed line, the screw housing being connected to the thrower housing by means of a neck, characterized in that the screw is provided with a conical a nozzle with a reduced pitch of the turns compared to the cylindrical part, and the neck is made in the form of a movable opposing knife in the form of a ring and a plate, and the inner diameter of the ring is equal to the output diameter the nozzle, the plate is radially located in the ring, and its ends are rigidly attached to it, the screw shaft and its end face are also rigidly rigidly connected to the plate with a smooth transition, while cutting blades are installed on the blades of the thrower from the neck side.

2. The harvester according to claim 1, characterized in that the blades of the blades of the thrower are made larger than the diameter of the neck.

3. The harvester according to claim 1, characterized in that the rotational speeds of the screw and the thrower are related as 1 3.