Патент на изобретение №2343686

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕРНОВОГО ВОРОХА НА РЕШЕТЕ ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в зерноуборочных комбайнах. Устройство содержит решетный стан с установленным на каркасе решетом и механизм изменения поперечных колебаний решета. Каркас связан через шаровые шарниры и шатуны с приводным валом для обеспечения продольных колебаний решета. Механизм изменения поперечных колебаний решета состоит из подвесок и поперечных тяг, шарнирно соединенных с верхними частями поворотных рычагов. Подвески одними концами через шаровые шарниры присоединены к каркасу, а другими концами соединены через цилиндрические шарниры с нижними частями поворотных рычагов. Устройство имеет закрепленные под решетом на продольных сторонах каркаса и подключенные к управляющему устройству пьезоэлектрические датчики. Управляющее устройство соединено с электродвигателем, который посредством редуктора соединен с винтом винтового механизма. Гайка винтового механизма шарнирно присоединена через дополнительную тягу к одному из поворотных рычагов, а винт винтового механизма установлен с возможностью вращения на дополнительном кронштейне, предназначенном для соединения с корпусом молотилки. Устройство обеспечивает равномерное распределение зернового вороха на решете решетного стана зерноуборочного комбайна и сокращение потерь зерна. 1 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к конструкции очистки зерноуборочного комбайна.

Известно устройство для равномерного распределения груза в самоходных комбайнах, содержащее решетный стан с верхним и нижним решетами, каркас и механизм изменения боковой компоненты движения, выполненный в виде водил, присоединенных одним концом к верхнему решету, а другом концом – через опорные элементы, соединенные с поворотными рычагами, связанными между собой соединительной тягой, при этом один из поворотных рычагов связан с емкостью, верхняя часть которой шарнирно соединена с кронштейном, закрепленным на боковой стенке комбайна, а нижняя – посредством цилиндропоршневого механизма, присоединенного с другой стороны к боковой стенке комбайна.

При движении комбайна на склоне шток цилиндра гидравлического цилиндропоршневого механизма меняет положение, а емкость поворачивается относительно точки подвеса против часовой стрелки или по часовой стрелке, при этом меняется угловое положение поворотных рычагов, изменяя величину боковой компоненты движения верхнего решета (Патент СССР №1371489, МПК⁴ A01F 12/44, опубл. 1988).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство для распределения зернового вороха на решете зерноуборочного комбайна, содержащее решетный стан с решетом, установленным на каркасе, который связан через шаровые шарниры и шатуны с приводным валом, и механизм изменения поперечных колебаний решета, состоящий из подвесок, одними концами через шаровые шарниры присоединенных к каркасу, а другими соединенных посредством цилиндрических шарниров с нижними частями поворотных рычагов, которые соединены цилиндрическими шарнирами с кронштейнами, предназначенными для соединения с корпусом молотилки, и поворотного механизма из продольных и поперечных тяг, шарнирно соединенных с верхними частями поворотных рычагов. При этом к продольной тяге поворотного механизма шарнирно присоединен шток гидроцилиндра двустороннего действия, связанный с помощью трубопроводов с гидрораспределителем, соединенным с датчиком уклона (Патент РФ №2275787, МПК A01F 12/44 (2006.01), опубл. 2006).

Недостатком описанных устройств являются потери зерна, обусловленные неравномерностью распределения зернового вороха на решете зерноуборочного комбайна за счет того, что изменения направления и амплитуды поперечных колебаний решета осуществляются в зависимости от наклона зерноуборочного комбайна относительно его продольной оси без учета иных факторов, влияющих на равномерность зернового вороха, например неоднородности собираемого урожая зерна или неравномерности распределения зернового вороха в таких частях зерноуборочного комбайна, как жатка, наклонная камера, молотильно-сепарирующее устройство, соломотряс или транспортная доска.

Предлагаемым изобретением решается задача сокращения потерь зерна при работе зерноуборочного комбайна.

Для достижения этого технического результата устройство для распределения зернового вороха на решете зерноуборочного комбайна, содержащее решетный стан с решетом, установленным на каркасе, который связан через шаровые шарниры и шатуны с приводным валом, и механизм изменения поперечных колебаний решета, состоящий из подвесок, одними концами через шаровые шарниры присоединенных к каркасу, а другими соединенных посредством цилиндрических шарниров с нижними частями поворотных рычагов, которые соединены цилиндрическими шарнирами с кронштейнами, предназначенными для соединения с корпусом молотилки, и поворотного механизма из продольных и поперечных тяг, шарнирно соединенных с верхними частями поворотных рычагов, снабжено пьезоэлектрическими датчиками, закрепленными под решетом на продольных сторонах каркаса и подключенными к управляющему устройству, соединенному с электродвигателем, который посредством редуктора соединен с винтом винтового механизма, гайка последнего шарнирно присоединена через дополнительную тягу к одному из поворотных рычагов, при этом винт винтового механизма установлен с возможностью вращения на дополнительном кронштейне, предназначенном для соединения с корпусом молотилки.

Сокращение потерь зерна обусловлено равномерным распределением зернового вороха на решете зерноуборочного комбайна вследствие изменения направления и амплитуды поперечных колебаний решета в зависимости от количества зерна, прошедшего через решето у его продольных сторон. Это позволяет равномерно распределять зерновой ворох на решете независимо от причин, влияющих на неравномерность его распределения, и достигается за счет того, что предлагаемое устройство снабжено пьезоэлектрическими датчиками, закрепленными под решетом на продольных сторонах каркаса и подключенными к управляющему устройству, соединенному с электродвигателем, который посредством редуктора соединен с ходовым винтом винтового механизма, гайка которого шарнирно присоединена через дополнительную тягу к одной из тяг поворотного механизма, при этом ходовой винт винтового механизма установлен с возможностью вращения на дополнительном кронштейне, предназначенном для соединения с корпусом молотилки.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображено устройство для распределения зернового вороха на решете зерноуборочного комбайна, вид сверху. Кроме того, на чертеже стрелкой показано направление вращения приводного вала.

Устройство для распределения зернового вороха на решете зерноуборочного комбайна содержит решетный стан с решетом 1, установленным на каркасе 2, который связан через шаровые шарниры 3 и шатуны 4 с приводным валом 5, что обеспечивает осуществление продольных колебаний, и механизм изменения поперечных колебаний решета 1. Механизм состоит из подвесок 6, одними концами через шаровые шарниры 3 присоединенных к каркасу 2, а другими соединенных посредством цилиндрических шарниров 7 с нижними частями поворотных рычагов 8, которые соединены цилиндрическими шарнирами 7 с кронштейнами 9, предназначенными для соединения с корпусом молотилки (не показан), и поворотного механизма из продольной 10 и поперечной 11 тяг, шарнирно соединенных с верхними частями поворотных рычагов 8. Устройство снабжено пьезоэлектрическими датчиками 12, закрепленными под решетом 1 на продольных сторонах каркаса 2, которые посредством электрической связи 13 в виде электрических проводов подключены к управляющему устройству 14, которое может быть выполнено с использованием реле, цифровых узлов, программируемых контроллеров. Выход управляющего устройства 14 соединен электрической связью 13 с электродвигателем 15 постоянного тока, посредством редуктора 16 соединенного с винтом 17 винтового механизма, гайка 18 которого имеет одну степень свободы. Гайка 18 винтового механизма шарнирно присоединена через дополнительную тягу 19 к одному из поворотных рычагов 8. При этом винт 17 винтового механизма установлен с возможностью вращения на дополнительном кронштейне 20, предназначенном для соединения с корпусом молотилки (не показан). Применение в качестве электродвигателя 15 электродвигателя постоянного тока за счет возможности изменения полярности позволяет изменять направление вращения винта 17 винтового механизма, обеспечивая плавное изменение амплитуды поперечных колебаний решета 1 решетного стана.

Устройство для распределения зернового вороха на решете зерноуборочного комбайна работает следующим образом.

Неравномерное распределение зернового вороха на решете решетного стана зерноуборочного комбайна возникает, например, при работе на склонах или во время работы зерноуборочного комбайна с аксиально-роторным молотильно-сепарирующим устройством, в котором за счет вращения ротора зерновой ворох неравномерно распределяется к одной из продольных сторон решета решетного стана комбайна.

При движении зерноуборочного комбайна зерновой ворох по транспортной доске (не показан) поступает на решето 1 решетного стана, установленного на каркасе 2. Количество зернового материала, прошедшего через решето 1 измеряется пьезоэлектрическими датчиками 12, импульсные сигналы которых поступают в управляющее устройство 14 и сравниваются с заданным значением показателя _вкл. Данный показатель пропорционален разнице между массами зернового вороха, расположенного у каждой из продольных сторон решета 1 в процентном выражении, и определяется экспериментальным путем для каждой конструкции комбайна. Например, для зерноуборочного комбайна третьего класса с тангенциальным молотильно-сепарирующим устройством показатель _вкл равен 10%. Распределение зернового вороха на решете 1 определяется сравнением количества зернового материала, прошедшего через решето 1 у одной и другой продольной стороны. При неравномерном распределении разница между количеством зернового материала, прошедшего через решето 1 у обеих продольных сторон, превышает значение _вкл. Чем большее количество зернового материала прошло через решето 1 у одной из продольных сторон, тем большую толщину у этой продольной стороны имеет зерновой ворох, размещенный на решете 1, и, наоборот, чем меньшее количество зернового материала прошло через решето 1, тем меньшую толщину у этой продольной стороны решета 1 имеет расположенный на нем зерновой ворох. При равномерном распределении зернового вороха разница между количеством зернового материала, прошедшего через решето 1 у обеих продольных сторон, не превышает значение _вкл и амплитуда поперечных колебаний решета 1 не изменяется.

Управляющее устройство 14, сравнивающее импульсные сигналы каждого из пьезоэлектрических датчиков 12, имеет следующие выходные параметры: если разница между импульсными сигналами обоих пьезоэлектрических датчиков 12 не превышает значение _вкл, то на электродвигатель 15 не подается напряжение, если импульсный сигнал от одного из двух пьезоэлектрических датчиков 12 больше импульсного сигнала от второго пьезоэлектрического датчика 12, то на выходные клеммы А и В управляющего устройства 14 подается напряжение, равное напряжению электрической сети зерноуборочного комбайна определенной полярности, например на клемме А – со знаком «+», а на клемме В – со знаком «-», если импульсный сигнал от другого пьезоэлектрического датчика 12 больше импульсного сигнала от первого пьезоэлектрического датчика 12, то на выходные клеммы А и В управляющего устройства 14 подается напряжение, равное напряжению электрической сети зерноуборочного комбайна, но противоположной полярности, например на клемме А – со знаком «-», а на клемме В – со знаком «+». Изменение полярности приводит к изменению направления вращения вала электродвигателя 15.

При работе зерноуборочного комбайна зерновой ворох неравномерно распределяется на решете 1 решетного стана, например смещается к правой продольной стороне решета 1, при этом у левой продольной стороны масса зернового вороха уменьшается. Это приводит к увеличению количества зернового материала, прошедшего через решето 1 у правой продольной стороны, и уменьшению – у левой продольной стороны. Импульсные сигналы от пьезоэлектрических датчиков 12 поступают по электрической связи 13 в управляющее устройство 14, в котором сравнивается разница этих величин с показателем _вкл. В случае превышения его значения управляющее устройство 14 подает на электродвигатель 15 напряжение определенной полярности, например на клемму А – со знаком «+», а на клемму В – со знаком «-». Вращение вала электродвигателя 15 через редуктор 16 вызывает вращение винта 17 винтового механизма. При этом гайка 18 винтового механизма, перемещаясь по винту 17, изменяет положение дополнительной тяги 19, поворачивает связанный с ней поворотный рычаг 8 и изменяет положение поворотного механизма. Изменение положения поворотного механизма приводит к перемещению механизма изменения поперечных колебаний решета, а именно изменение положения поворотных рычагов 8 приводит к повороту подвесок 6, вызывая появление поперечной составляющей амплитуды колебаний решета 1 решетного стана в следующем направлении: при его движении от переднего положения в заднее относительно продольной оси зерноуборочного комбайна решето 1 перемещается от правой к левой стороне комбайна. Это приводит к перемещению зернового вороха от более загруженной правой продольной стороны решета 1 к менее загруженной левой продольной стороне. Электродвигатель 15 будет включен до тех пор, пока разница импульсных сигналов пьезоэлектрических датчиков 12 не станет меньше значения показателя _вкл. После этого управляющее устройство 14 отключает электродвигатель 15. При этом амплитуда поперечных колебаний останется постоянной до превышения разницы импульсных сигналов пьезоэлектрических датчиков 12 значения показателя _вкл. При необходимости цикл включения электродвигателя 15 повторяется.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения приводит к снижению потерь зерна во время работы зерноуборочного комбайна.

Формула изобретения

Устройство для распределения зернового вороха на решете зерноуборочного комбайна, содержащее решетный стан с решетом, установленным на каркасе, который связан через шаровые шарниры и шатуны с приводным валом, и механизм изменения поперечных колебаний решета, состоящий из подвесок, одними концами через шаровые шарниры присоединенных к каркасу, а другими соединенных посредством цилиндрических шарниров с нижними частями поворотных рычагов, которые соединены цилиндрическими шарнирами с кронштейнами, предназначенными для соединения с корпусом молотилки, и поворотного механизма из продольной и поперечной тяг, шарнирно соединенных с верхними частями поворотных рычагов, отличающееся тем, что оно снабжено пьезоэлектрическими датчиками, закрепленными под решетом на продольных сторонах каркаса и подключенными к управляющему устройству, соединенному с электродвигателем, который посредством редуктора соединен с винтом винтового механизма, гайка последнего шарнирно присоединена через дополнительную тягу к одному из поворотных рычагов, при этом винт винтового механизма установлен с возможностью вращения на дополнительном кронштейне, предназначенном для соединения с корпусом молотилки.

РИСУНКИ