RU2611850C1

RU2611850C1 - Lipped screen of cleaning system of grain combine harvester

Info

Publication number: RU2611850C1
Application number: RU2016108192A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Георгиевич Маслов; Александр Сергеевич Сергунцов
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2017-03-01

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to agricultural machinery industry. The lipped screen comprises rotary plates located in the frame in parallel, located on the sides from the rotation axis and having upper and lower working surfaces. The upper working surface is made along the longitudinal edge with a flat comb which lobes have the shape of plane segments. Between the comb lobes the bent teeth are formed, directed from the comb plane downwards and towards the lower working surface which is formed with through slots opposite the said teeth and is bent downwards. The bent teeth have a streamlined cross-sectional shape. The rotary plates have the circular openings between the slots in the lower part of the working surface. The diameter of the openings in the successively mounted rotary plates is made successively increasing to a maximum to the last rotary plate proportional to airflow damping. The plates are mounted in the frame one after the other at a distance that ensures the possibility of passing of the bent teeth of one plate to the corresponding slots of the adjacent plate.

EFFECT: structure of the lipped screen, eliminating whirl of air flows around the comb and increasing the screen performance and, accordingly, the combine.

5 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть применено в системах очистки зерноуборочных комбайнов и стационарных зерноочистительных машинах.The invention relates to agricultural machinery and can be used in cleaning systems of combine harvesters and stationary grain cleaning machines.

Известно, что одним из главных устройств зерноуборочного комбайна является система очистки, обеспечивающая сепарацию обмолоченной массы, т.е. отделение зерна от половы, которое осуществляется посредством воздушного потока, вырабатываемого вентилятором. Основным компонентом системы очистки являются решета (сита). Наиболее широкое применение получили жалюзийные регулируемые решета со щелевидными отверстиями различной длины. Эти решета оказывают наименьшее сопротивление наклонному воздушному потоку от вентилятора и являются наиболее универсальными, т.к. могут быть приспособлены к условиям уборки различных сельскохозяйственных культур. (Научная статья «Совершенствование системы очистки зерноуборочного комбайна», А.В. Котов, Журнал Вестник Гомельского ГТУ им. П.О. Сухова, №2 (41)/2010).It is known that one of the main devices of a combine harvester is a cleaning system that ensures the separation of threshed mass, i.e. the separation of grain from the floor, which is carried out through the air flow generated by the fan. The main component of the cleaning system are sieves. The most widely used louvered adjustable sieves with slit-shaped holes of various lengths. These sieves have the least resistance to oblique airflow from the fan and are the most versatile, because can be adapted to the conditions of harvesting various crops. (Scientific article "Improving the cleaning system of a combine harvester", A.V. Kotov, Vestnik of the Gomel State Technical University named after P.O. Sukhov, No. 2 (41) / 2010).

Серийные жалюзийные решета очистки зерноуборочных комбайнов представляют собой раму, в которой на параллельных осях последовательно установлены с возможностью поворота пластины створки жалюзи, имеющие с одной стороны относительно оси поворота гребневый профиль или гребенку, а с другой - так называемую «юбку», которая выполняет функцию отбора части воздушного потока от общего, выдаваемого вентилятором, и его направления вдоль поверхности створки вверх на ворох сепарируемой обмолоченной массы (кн. С.А. Алферов. Воздушно-решетчатые очистки зерноуборочных комбайнов, М.: Агропромиздат, 1987 г., стр. 19). Упомянутые серийные решета имеют низкую эффективность работы, обусловленную рядом существенных недостатков. Во-первых, это низкая эффективность использования площади решета. Практически весь поток воздуха, поступающий от вентилятора, забирается гребенками первой трети решета, далее происходит естественное затухание воздушного потока, что обусловлено сплошным исполнением юбки створки.Serial blinds for cleaning combine harvesters are a frame in which, on the parallel axes, the leafs of the sash shutters are installed sequentially with the possibility of rotation, having a comb profile or comb on one side relative to the axis of rotation, and the so-called "skirt" on the other, which performs the selection function part of the air flow from the total emitted by the fan, and its direction along the surface of the sash upward on a pile of separated threshed mass (Prince S. A. Alferov. Air-lattice cleaning Ki combine harvesters, M .: Agropromizdat, 1987, p. 19). Mentioned serial sieves have low efficiency due to a number of significant drawbacks. Firstly, it is the low efficiency of using the sieve area. Almost the entire air flow coming from the fan is taken by the combs of the first third of the sieve, then there is a natural attenuation of the air flow, which is due to the continuous execution of the skirt of the sash.

Другим недостатком является образование завихрений и хаотически движущихся воздушных потоков вокруг гребенки. Воздух отражается от куполообразной поверхности отформованного лепестка гребенки под разными углами, что приводит к зарождению под гребенкой хаотически движущихся потоков.Another disadvantage is the formation of vortices and randomly moving air currents around the comb. Air is reflected from the domed surface of the formed petal of the comb at different angles, which leads to the generation of randomly moving flows under the comb.

Известно жалюзийное решето очистки, содержащее раму и закрепленные в ней на поворотных коленчатых осях створки с верхней и нижней рабочими поверхностями, расположенными по сторонам от оси поворота створки (см. патент SU №1655346, МПК A01F 12/44, опубл. 15.06.91 г.). Проблему эффективности работы решета и повышения качества очистки зерна в упомянутом устройстве решают за счет выполнения верхних и нижних поверхностей створок с чередующимися размерами, установки гребенок с чередующимся шагом на коленчатых осях, имеющих разную высоту. Упомянутые чередования размеров позволяют создать сужающиеся и расширяющиеся каналы между створками жалюзи, в результате чего образуются интенсивные пульсации воздушного потока над решетом, усиливающие разрыхление вороха и облегчающие сепарацию. Однако такое решето характеризуется высокой сложностью изготовления и не решает указанную выше проблему «воздушного потока».A louvre cleaning sieve is known, containing a frame and fastened in it on the rotary cranked axes of the sash with upper and lower working surfaces located on the sides of the axis of rotation of the sash (see patent SU No. 1655346, IPC A01F 12/44, publ. 15.06.91 g .). The problem of the effectiveness of the sieve and improving the quality of grain cleaning in the said device is solved by performing the upper and lower surfaces of the flaps with alternating sizes, installing dies with alternating steps on crankshaft axes having different heights. The aforementioned alternations of sizes make it possible to create narrowing and expanding channels between the shutters of the blinds, as a result of which intense pulsations of the air flow above the sieve are formed, enhancing the loosening of the heap and facilitating separation. However, such a sieve is characterized by high manufacturing complexity and does not solve the above problem of "air flow".

В качестве наиболее близкого прототипа по наличию сходных признаков для заявляемого решета принято решение, изложенное в патенте РФ №2549345, МПК A01F 12/44, опубл. 25.01.85 г., согласно которому в жалюзийном решете, содержащем параллельно установленные в раме поворотные пластины, имеющие верхнюю и нижнюю, расположенные по сторонам от оси поворота, рабочие поверхности, из которых верхняя рабочая поверхность выполнена с плоской гребенкой по продольному краю и снабжена изогнутыми зубьями, направленными от плоскости гребенки вниз и в сторону нижней рабочей поверхности, которая выполнена со сквозными пазами напротив упомянутых зубьев и отогнута книзу по отношению к плоскости гребенки, а лепестки гребенки выполнены в форме сегментов, изогнутые зубья расположены между лепестками гребенки и выполнены обтекаемой в поперечном сечении формы, характеризующейся наличием дугообразной выпуклости, обращенной в сторону противолежащего паза, при этом поворотные пластины установлены в раме одна за другой на расстоянии, обеспечивающем возможность вхождения изогнутых зубьев одной пластины в соответствующие пазы соседней.As the closest prototype for the presence of similar features for the inventive sieve, the decision is made, set forth in RF patent No. 2549345, IPC A01F 12/44, publ. 01/25/85, according to which in the louvre sieve, containing in parallel mounted in the frame of the rotary plate having the upper and lower, located on the sides of the axis of rotation, the working surface, of which the upper working surface is made with a flat comb along the longitudinal edge and provided with curved teeth directed from the plane of the comb down and towards the lower working surface, which is made with through grooves opposite the said teeth and bent downward with respect to the plane of the comb, and the petals of the comb made in the form of segments, curved teeth are located between the petals of the comb and made streamlined in cross section of a shape characterized by the presence of an arcuate bulge facing the opposite groove, while the rotary plates are installed in the frame one after another at a distance that allows the entry of curved teeth of one plate into the corresponding grooves of the adjacent one.

Одним из достоинств прототипа является исключение завихрений воздушных потоков вокруг гребенки.One of the advantages of the prototype is the elimination of turbulence of air flows around the comb.

Выполнение створки жалюзи решета в прототипе в виде пластины, имеющей плоские и гладкие рабочие поверхности, обеспечивает спокойное и равномерное распространение воздушных потоков снизу вверх вдоль створки. Плоская форма гребенки не нарушает плавности течения воздуха: лепестки (зубцы) гребенки лежат в плоскости верхней рабочей поверхности, являющейся основанием гребенки.The implementation of the sash shutters of the sieves in the prototype in the form of a plate having a flat and smooth working surface, provides a quiet and uniform distribution of air flow from the bottom up along the sash. The flat shape of the comb does not violate the smooth flow of air: the petals (teeth) of the comb lie in the plane of the upper working surface, which is the base of the comb.

Однако недостаток прототипа состоит в том, что при подходе воздуха к последней поворотной пластине, так же как и в аналоге, происходит естественное затухание воздушного потока из-за недостаточного зазора между зубьями и соответствующими пазами в пластинах, что естественно снижает качество их работы и приводит к травмированию зерна.However, the disadvantage of the prototype is that when the air approaches the last rotary plate, as well as in the analogue, there is a natural attenuation of the air flow due to insufficient clearance between the teeth and the corresponding grooves in the plates, which naturally reduces the quality of their work and leads to injuring grain.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы жалюзийного решета за счет устранения затухания воздушного потока к последней поворотной пластине жалюзи.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the louvre sieve by eliminating the attenuation of the air flow to the last rotary plate of the blinds.

Технический результат достигается тем, что в жалюзийном решете системы очистки зерноуборочного комбайна, содержащем параллельно установленные в раме поворотные пластины, имеющие верхнюю и нижнюю рабочие поверхности, расположенные по сторонам от оси поворота, верхняя рабочая поверхность выполнена с плоской гребенкой по продольному краю и снабжена изогнутыми зубьями, направленными от плоскости гребенки вниз и в сторону нижней рабочей поверхности, которая выполнена со сквозными пазами напротив упомянутых зубьев и отогнута книзу по отношению к плоскости гребенки, а лепестки гребенки выполнены в форме сегментов, изогнутые зубья расположены между лепестками гребенки и выполнены обтекаемой в поперечном сечении формы, характеризующейся наличием дугообразной выпуклости, обращенной в сторону противолежащего паза, при этом поворотные пластины установлены в раме одна за другой на расстоянии, обеспечивающем возможность вхождения изогнутых зубьев одной пластины в соответствующие пазы соседней, согласно изобретению поворотные пластины в нижней части рабочей поверхности снабжены круглыми отверстиями между пазами, при этом диаметр отверстий в последовательно установленных поворотных пластинах выполнен последовательно увеличивающимся до максимального к последней поворотной пластине пропорционально затуханию воздушного потока.The technical result is achieved by the fact that in the louvre sieve of the cleaning system of the combine harvester, which contains rotary plates installed in the frame in parallel, having upper and lower working surfaces located on the sides of the rotation axis, the upper working surface is made with a flat comb along the longitudinal edge and equipped with curved teeth directed from the plane of the comb down and towards the lower working surface, which is made with through grooves opposite the said teeth and bent downwards relative to to the plane of the comb, and the petals of the comb are made in the form of segments, curved teeth are located between the petals of the comb and made streamlined in cross section of a shape characterized by the presence of an arcuate bulge facing the opposite groove, while the rotary plates are installed in the frame one after the other at a distance providing the possibility of the entry of curved teeth of one plate into the corresponding grooves of the adjacent, according to the invention, rotary plates in the lower part of the working surface bzheny round holes between the grooves, wherein the diameter of the holes in the series arrangement of rotary plates configured successively increasing to a maximum the last rotary plate proportional damping airflow.

Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что за счет круглых отверстий в поворотных пластинах они участвуют в образовании аэродинамических воздушных каналов и обеспечивают перераспределение воздушных потоков, приводящее к получению упомянутого эффекта, что является новым и не известным из уровня техники, а также обеспечение равномерности и плавности распространения воздушных потоков и исключение завихрений позволит предотвратить образование воздушных пробок на выходе устройства очистки и обеспечить его качественную и бесперебойную работу и в итоге - получение качественного урожая, в котором максимально снижено содержание дробленого и поврежденного зерна.The novelty of the claimed technical solution lies in the fact that due to round holes in the rotary plates, they participate in the formation of aerodynamic air channels and provide a redistribution of air flows, leading to the aforementioned effect, which is new and not known from the prior art, as well as ensuring uniformity and the smooth distribution of air currents and the elimination of turbulence will prevent the formation of air jams at the outlet of the cleaning device and ensure its quality nnuyu and smooth operation and eventually - reception quality yield, wherein the content of the crushed and damaged grains maximally reduced.

На основании всего вышесказанного можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».Based on the foregoing, we can conclude that the proposed solutions meet the criteria of "novelty" and "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 - схематично изображено заявляемое жалюзийное решето очистки, на фиг. 2 - поворотная пластина жалюзи, изометрия, на фиг. 3 - схематично показано образование «флажков», на фиг. 4 - поворотная пластина, вид сбоку, на фиг. 5 - сечение С-С с фиг. 4, показано поперечное сечение зуба.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 - schematically depicts the inventive louvre cleaning sieve, FIG. 2 - a rotary plate of the blinds, isometry, in FIG. 3 - schematically shows the formation of “flags”, in FIG. 4 is a rotary plate, side view, in FIG. 5 is a section CC of FIG. 4 shows a cross section of a tooth.

Жалюзийное решето системы очистки зерноуборочного комбайна содержит параллельно установленные в раме 1 поворотные пластины 2, имеющие верхнюю 3 и нижнюю 4, расположенные по сторонам от оси поворота 5, рабочие поверхности, из которых верхняя рабочая поверхность 3 выполнена с плоской гребенкой 6 по продольному краю и снабжена изогнутыми зубьями 7, направленными от плоскости гребенки 8 вниз и в сторону нижней рабочей поверхности 4, которая выполнена со сквозными пазами 9 напротив упомянутых зубьев 7 и отогнута к низу по отношению к плоскости гребенки 8, лепестки гребенки 10 выполнены в форме сегментов, которые лежат в плоскости сплошного основания 11, изогнутые от плоскости гребенки зубья 7 расположены между лепестками гребенки 10 и выполнены обтекаемой в поперечном сечении формы, характеризующейся наличием дугообразной выпуклости 12, обращенной в сторону противолежащего паза, при этом поворотные пластины 2 в нижней части рабочей поверхности 4 снабжены круглыми отверстиями 13 между сквозными пазами 9, при этом диаметр отверстий в последовательно установленных поворотных пластинах 2 увеличивается до максимального к последней пластине пропорционально затуханию воздушного потока, в раме они расположены одна за другой на расстоянии, обеспечивающем возможность вхождения изогнутых зубьев одной пластины в соответствующие пазы соседней.The louvre sieve of the cleaning system of the combine harvester contains rotary plates 2 installed in parallel in the frame 1, having upper 3 and lower 4 located on the sides of the rotation axis 5, working surfaces of which the upper working surface 3 is made with a flat comb 6 along the longitudinal edge and provided curved teeth 7, directed from the plane of the comb 8 down and towards the lower working surface 4, which is made with through grooves 9 opposite the said teeth 7 and bent to the bottom with respect to the plane of the comb Helen 8, the petals of the comb 10 are made in the form of segments that lie in the plane of the solid base 11, the teeth 7 curved from the plane of the comb 10 are located between the petals of the comb 10 and are made streamlined in cross section of a shape characterized by the presence of an arcuate bulge 12 facing the opposite groove, while the rotary plates 2 in the lower part of the working surface 4 are provided with round holes 13 between the through grooves 9, while the diameter of the holes in the rotary plates 2 in series increases to the maximum to the last plate in proportion to the attenuation of the air flow, in the frame they are located one after another at a distance that allows the entry of curved teeth of one plate into the corresponding grooves of the adjacent one.

Жалюзийное решето системы очистки зерноуборочного комбайна работает следующим образом.The louvre sieve of the cleaning system of the combine harvester works as follows.

Обмолоченная масса, выходящая из-под молотильного барабана (не показано), сбрасывается на решета, где она под действием силы тяжести, колебательных движений решет и воздушного потока P₁ и Р₂ разделяется. Зерно, имеющее больший удельный вес, чем солома, проваливается сквозь отверстия решета вниз в бункер для сбора зерна, а остальная масса потоком воздуха выносится наружу. Зубья 7 перекрывают пространство между соседними створками жалюзи и отбрасывают попадающие на них крупные соломистые частицы вороха, имеющие длину, большую, чем расстояние между зубьями.The threshed mass coming out from under the threshing drum (not shown) is discharged onto the sieve, where it is separated by gravity, oscillatory movements of the sieves and the air flow P ₁ and P ₂ . Grain, which has a greater specific gravity than straw, falls through the sieve openings down into the grain collection hopper, and the rest of the mass is carried out by the flow of air. The teeth 7 overlap the space between adjacent shutters of the blinds and discard large straw particles of the heap falling on them having a length greater than the distance between the teeth.

На фиг. 1 стрелками показана организация движения воздушных потоков. Часть P₁ потока воздуха, вырабатываемого вентилятором 14, отрезается сплошной частью поворотной пластины 2 и направляется вверх вдоль нее. Воздух равномерно и беспрепятственно распространяется вдоль плоских и гладких поверхностей поворотной пластины 2. При этом форма лепестков гребенки 10 и зубьев 7 исключает появление завихрений воздуха на выходе из-под поворотной пластины 2. Общий поток воздуха четко направлен снизу вверх и от начала - в конец решета.In FIG. 1 arrows show the organization of air flow. Part P ₁ of the air flow generated by the fan 14 is cut off by the solid part of the rotary plate 2 and is directed upward along it. The air evenly and unhindered spreads along the flat and smooth surfaces of the rotary plate 2. Moreover, the shape of the petals of the comb 10 and the teeth 7 eliminates the appearance of air turbulence at the exit from the rotary plate 2. The total air flow is clearly directed from the bottom up and from the beginning to the end of the sieve .

Другая часть Р₂ воздуха проходит в сквозные пазы 9. Некоторое количество воздуха огибает пазы и направляется вверх по поворотной пластине, однако основной поток проходящего через пазы 9 воздуха распространяется по организованным каналам вдоль решета.The other part P _{2 of the} air passes into the through grooves 9. A certain amount of air goes around the grooves and is directed upward along the rotary plate, however, the main air flow passing through the grooves 9 propagates through organized channels along the sieve.

За счет прохождения организованного пазом 9 отверстия образуется направленная и достаточно сильная струя воздуха, часть которой беспрепятственно проходит через зазоры между зубьями 7 и стенками паза 9 и распространяется дальше вдоль решета. А другая часть натыкается на расположенный в пазу 9 зуб 7, перекрывающий проход воздуху. Для этого поворотные пластины 2 в нижней части рабочей поверхности 4 между пазами 9 снабжены круглыми отверстиями 13, диаметр которых выполнен увеличивающимся последовательно до максимального к последней поворотной пластине 2 пропорционального затухания воздушного потока.Due to the passage of the hole organized by the groove 9, a directed and sufficiently strong air stream is formed, part of which passes unhindered through the gaps between the teeth 7 and the walls of the groove 9 and spreads further along the sieve. And the other part stumbles on the tooth 7 located in the groove 9, blocking the passage to the air. For this, the rotary plates 2 in the lower part of the working surface 4 between the grooves 9 are provided with round holes 13, the diameter of which is made increasing in series to the maximum proportional attenuation of the air flow to the last rotary plate 2.

Благодаря тому, что зуб 7 обращен к пазу, т.е. навстречу движущемуся потоку воздуха, дугообразной выпуклостью 12, оказывающей на него наименьшее возмущающее воздействие, воздушный поток разделяется и спокойно обтекает препятствие с обеих сторон, при этом происходит изменение направления течения воздуха, обусловленное изогнутой сверху вниз формой зуба 7. Соединяясь за зубом 7, воздушные потоки образуют усиленную и направленную вверх струю F, которая как игла прошивает массу, находящуюся в этот момент над решетом.Due to the fact that the tooth 7 is facing the groove, i.e. towards the moving air stream, the curved convexity 12, which has the least disturbing effect on it, the air stream separates and calmly flows around the obstacle on both sides, while the direction of the air flow changes due to the shape of the tooth bent from top to bottom 7. Connecting behind the tooth 7, the air flows form a stream F strengthened and directed upward, which, like a needle, pierces the mass located at this moment above the sieve.

Причем указанный эффект (см. фиг. 1) наблюдается по всей площади решета, т.к. усиленные воздушные струи F (см. фиг. 3) образуются вокруг каждого зуба 7. Поднимаясь, они обеспечивают усиленное разрыхление зернового вороха, облегчая тем самым его сепарацию, что особенно существенно при осуществлении уборки урожая зерновых в условиях высокой влажности.Moreover, the indicated effect (see Fig. 1) is observed over the entire area of the sieve, because reinforced air jets F (see Fig. 3) are formed around each tooth 7. Rising, they provide enhanced loosening of the grain heap, thereby facilitating its separation, which is especially important when harvesting grain in high humidity.

Жалюзийное решето системы очистки зерноуборочного комбайна заявляемой конструкции обладает высокой стабильностью воздушного потока, который не затухает даже к последней поворотной пластине за счет разного диаметра отверстий 14 в перегородках между пазами 11, к последней из которых он возрастает.The louvre sieve of the cleaning system of the combine harvester of the claimed design has a high stability of the air flow, which does not fade even to the last rotary plate due to the different diameter of the holes 14 in the partitions between the grooves 11, to the last of which it increases.

Claims

The louvre sieve of the combine harvester cleaning system, comprising rotary plates parallel to the frame, having upper and lower working surfaces located on the sides of the rotation axis, the upper working surface is made with a flat comb along the longitudinal edge and provided with curved teeth directed downward from the comb plane and towards the lower working surface, which is made with through grooves opposite the said teeth and bent downward in relation to the plane of the comb, and the petals of the row ki are made in the form of segments, curved teeth are located between the petals of the comb and made streamlined in cross section of a shape characterized by the presence of an arcuate convexity, facing the opposite groove, while the rotary plates are installed in the frame one after another at a distance that allows the bent teeth to enter one plates in the corresponding grooves of the adjacent one, characterized in that the rotary plates in the lower part of the working surface are provided with round holes between the grooves, with the diameter of the holes in the rotary plates installed in series is made successively increasing to a maximum to the last rotary plate in proportion to the attenuation of the air flow.