PL211765B1

PL211765B1 - Cleaning air stream guiding system in combine-harvester

Info

Publication number: PL211765B1
Application number: PL375176A
Authority: PL
Inventors: Jan Banasiak; Jerzy Bieniek; Piotr Komarnicki
Original assignee: Univ Przyrodniczy We Wrocławiu
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2012-06-29
Also published as: PL375176A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest zespół kierowania czyszczącego strumienia powietrza w kombajnie zbożowym.The subject of the invention is an assembly for directing a cleaning air stream in a combine harvester.

Wynalazek ten może znaleźć zastosowanie w kombajnach zbożowych, które są użytkowane głównie na polach o nachyleniu terenu do około 15°.The invention may find application in combine harvesters which are mainly used in fields with a slope of up to about 15 °.

Powszechnie znany konwencjonalny zespół czyszczący, mający szerokie zastosowanie w aktualnie użytkowanych kombajnach do zbioru zbóż, posiada schodkowy podsiewacz, separator sitowy oraz centralny wentylator promieniowy usytuowany przed koszem, z którego strumień powietrza kierowany jest pod powierzchnie sit. W zespole czyszczącym znajdują się dwa pochylone sita płaskie, najczęściej typu żaluzjowego, umieszczone jedno nad drugim, w których jest możliwość dostosowania wielkości szczeliny do warunków i rodzaju czyszczonego materiału. Zespół sit owiewany jest strumieniem wytwarzanym przez wspomniany wentylator, dzięki czemu lekkie zanieczyszczenia, takie jak: plewy, nasiona chwastów, krótkie słomki, itp. wydmuchiwane są na zewnątrz maszyny (W. Stelmaszczyk „Przegląd zespołów czyszczących we współczesnych kombajnach zbożowych”, Maszyny i Ciągniki Rolnicze nr 5, PIMR, Poznań 1978, s. 25). Skuteczność aerodynamiczna całego układu w znacznym stopniu zależ y od rozł o ż enia masy czyszczonej na sicie górnym.A commonly known conventional cleaning unit, widely used in currently used combine harvesters, has a stepped grain pan, a sieve separator and a central radial fan located in front of the basket, from which the air stream is directed under the sieve surfaces. The cleaning unit includes two inclined flat screens, most often of the shutter type, placed one above the other, in which it is possible to adjust the size of the gap to the conditions and type of material being cleaned. The set of screens is waved with a stream generated by the aforementioned fan, thanks to which light contaminants such as: chaff, weed seeds, short straws, etc. are blown outside the machine (W. Stelmaszczyk "Review of cleaning units in modern combine harvesters", Machines and Tractors Rolnicze No. 5, PIMR, Poznań 1978, p. 25). The aerodynamic efficiency of the entire system largely depends on the distribution of the mass to be cleaned on the upper sieve.

Na zboczach o nachyleniu, około 15% jakość pracy kombajnów zbożowych, wyposażonych w pł askie sita ż aluzjowe ulega znacznemu pogorszeniu (J.Bieniek, J.Banasiak „Ż aluzjowe sito sekcyjne do kombajnu zbożowego”, X Międzynarodowa Konferencja Naukowa-Międzyzdroje, Akademia Rolnicza Szczecin, 1998).On slopes with a slope, about 15%, the quality of work of combine harvesters equipped with flat allusive sieves deteriorates significantly (J. Bieniek, J. Banasiak "Żalluzjowe section sieve for a combine harvester", 10th International Scientific Conference-Międzyzdroje, University of Agriculture Szczecin, 1998).

Przy jeździe wzdłuż warstwie następuje zsuwanie się masy omłotowej wydzielonej ze słomy (ziarno, drobne frakcje słomiaste, plewy, itp.) na położoną niżej stronę sit zespołu czyszczącego. Skutkuje to nierównomiernym obciążeniem powierzchni sita masą zbożową (J.Gieroba, A.Rejak „Przystosowanie kombajnu Bizon do zbioru zbóż na zboczach”, Maszyny i Ciągniki Rolnicze, s. 10-11, 1986).While driving along the layer, the threshing mass separated from the straw (grain, small straw fractions, chaff, etc.) slides to the lower side of the cleaning unit sieves. This results in uneven loading of the sieve surface with grain mass (J. Gieroba, A. Rejak "Adaptation of the Bizon combine harvester to harvesting grains on the slopes", Agricultural Machines and Tractors, pp. 10-11, 1986).

Obecnie, aby zapobiec nierównomiernemu obciążeniu układu czyszczącego kombajnu, stosuje się najczęściej:Currently, in order to prevent uneven loading of the combine's cleaning system, the following are most often used:

• podł u ż ne listwy (przegrody) montowane na podsiewaczu i sitach, • boczne strumienie powietrza nad sitem górnym, odchylające tory ruchu zsuwającego się pod wpływem siły ciężkości czyszczonej masy, zwłaszcza ziarna, • zmiany kierunku drgania sit, • podział sita na segmenty, których położenie dostosowywane jest do stopnia pochylenia maszyny, • poziomowane rzeszota sitowe, • poziomowane całe zespoł y czyszczą ce, • dodatkowe mechanizmy rozprowadzające czyszczoną masę na powierzchni sit.• longitudinal slats (partitions) mounted on the grain pan and sieves, • side air streams above the upper sieve, deflecting the sliding paths due to the gravity of the mass to be cleaned, especially grain, • changes in the direction of sieves vibration, • division of the sieve into segments, the position of which is adjusted to the degree of machine inclination, • leveled sieve assemblies, • leveled entire cleaning units, • additional mechanisms distributing the cleaned mass on the sieve surface.

Znane są także konwencjonalne kombajny, które w kanale tłocznym wentylatora centralnego posiadają po dwie regulowane kierownice, służące do regulacji kierunku wydmuchiwanego strumienia powietrza. Kierownice te umocowane są obrotowo na osiach usytuowanych w płaszczyźnie poziomej, zgodnej z kierunkiem przepływającej strugi powietrza.There are also known conventional harvesters, which in the pressure channel of the central fan have two adjustable blades for adjusting the direction of the blown air stream. These vanes are rotatably mounted on axes situated in a horizontal plane, in line with the direction of the flowing air stream.

Istotą zespołu, według wynalazku, jest to, że posiada umieszczoną w kanale wylotowym wentylatora centralnego, co najmniej jedną kierownicę strumienia powietrza zamocowaną obrotowo na osi. Kierownica umocowana jest w taki sposób, że jej powierzchnia jest prostopadła do powierzchni sita. Kierownica ta połączona jest poprzez przeguby i przyłącze z układem sterującym współdziałającym z czujnikiem nachylenia i ze sterownikiem. Oś obrotu kierownicy osadzona jest na jej końcu albo w jej części środkowej.The essence of the assembly according to the invention is that it has at least one air stream guide mounted in the outlet duct of the central fan, rotatably mounted on the axis. The guide is mounted in such a way that its surface is perpendicular to the surface of the screen. The steering wheel is connected via articulated joints and a connection to the control system cooperating with the tilt sensor and with the controller. The steering wheel rotation axis is seated at its end or in its central part.

Korzystnie jest gdy przyłączem jest cięgło a układem sterującym jest układ hydrotroniczny posiadający tłoczysko siłownika hydraulicznego dwustronnego działania, który połączony jest z instalacją hydrauliczną kombajnu.Preferably, the connection is a pull rod and the control system is a hydrotronic system having a piston rod of a double-acting hydraulic cylinder, which is connected to the hydraulic system of the combine.

Korzystnie też jest, gdy układem sterującym jest układ elektromechaniczny, który posiada mechanizm śrubowy zespolony z wałkiem wirnika silnika elektrycznego przyłączonego do instalacji elektrycznej kombajnu a mechanizm śrubowy posiada nakrętkę i śrubę.It is also preferred that the control system is an electromechanical system, which has a screw mechanism connected to the rotor shaft of the electric motor connected to the harvester's electrical system, and the screw mechanism has a nut and a bolt.

Wynalazek, w innej wersji, charakteryzuje się tym, że również posiada umieszczoną w kanale wylotowym wentylatora centralnego, co najmniej jedną kierownicę strumienia powietrza zamocowaną obrotowo na osi i kierownica ta umocowana jest w taki sposób, że jej powierzchnia jest prostopadła do powierzchni sita, lecz oś obrotu kierownicy jest zespolona bezpośrednio z wałkiem silnika współdziałaPL 211 765 B1 jącym z czujnikiem nachylenia i ze sterownikiem. Oś obrotu kierownicy osadzona jest na jej końcu albo w jej części środkowej. Silnikiem jest silnik hydrauliczny, który przyłączony jest do instalacji hydraulicznej kombajnu albo silnik elektryczny, który przyłączony do instalacji elektrycznej kombajnu.The invention, in another version, is characterized in that it also has at least one air flow guide arranged in the outlet duct of the central fan, rotatably mounted on an axis, and the deflector is fixed in such a way that its surface is perpendicular to the surface of the screen, but the axis the rotation of the steering wheel is directly associated with the motor shaft cooperating with the inclination sensor and with the controller. The steering wheel rotation axis is seated at its end or in its central part. The engine is either a hydraulic motor connected to the harvester's hydraulic system or an electric motor connected to the harvester's electrical system.

Regulacja kierunku strumienia powietrza, w zależności od typu konstrukcji kombajnu, może być hydrauliczna bądź elektromechaniczna, którą wykonuje się przy użyciu odpowiednio: siłownika hydraulicznego albo mechanizmu śrubowego silnika elektrycznego, albo silników: hydraulicznych, albo elektrycznych.The adjustment of the air stream direction, depending on the type of combine construction, can be hydraulic or electromechanical, which is performed using, respectively: a hydraulic actuator or a screw mechanism of an electric motor, or motors: hydraulic or electric.

W zależ noś ci od stopnia przechył u kombajnu zmienia się ką t ustawienia kierownicy, a w zwią zku z tym kierunek strumienia powietrza. Umożliwia to podanie strugi powietrza pod ten obszar sita gdzie jest zwiększona ilość oczyszczanej masy.The angle t of the steering wheel position, and therefore the direction of the air stream, changes depending on the degree of tilt of the combine. This allows the air stream to be fed under the sieve area where the amount of the cleaned mass is increased.

Zaletą zespołu, według wynalazku, jest wspomaganie procesu czyszczenia ziarna w kombajnach podczas pracy w przechyle poprzecznym w stosunku do kierunku ich jazdy. Ukierunkowanie i podział strugi powietrza wychodzą cej z wentylatora przy pomocy sterowanych przegród pionowych zapewnia wyrównaną skuteczność czyszczenia pneumatycznego na powierzchni sita. Zastosowane kierownice rozdzielają i kierują strugę powietrza proporcjonalnie do miejscowego obciążenia sita, zmieniającego się w relacji do kąta nachylenia zbocza, a więc kieruje jej maksima w miejsce maksymalnego obciążenia sita masą zbożową, czyli w kierunku najniżej położonej jego części.The advantage of the assembly according to the invention is that it supports the grain cleaning process in combine harvesters while working at a transverse inclination in relation to the direction of their travel. Directing and dividing the air stream coming from the fan by means of controlled vertical partitions ensures equal effectiveness of pneumatic cleaning on the screen surface. The vanes used divide and direct the air stream proportionally to the local sieve load, which changes in relation to the slope angle, and thus directs its maxima to the place of the maximum grain load on the sieve, i.e. towards its lowest part.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest również to, że w istotny sposób wpływa na skuteczność separacji aerodynamicznej, a w związku z tym na czystość oraz przepustowość przesiewanej masy ziarnowej szczególnie, podczas pracy kombajnu na terenach nachylonych do około 15°.The advantage of the solution according to the invention is also the fact that it significantly influences the efficiency of aerodynamic separation, and therefore the cleanliness and throughput of the screened grain mass, especially when the combine operates on terrains inclined up to about 15 °.

Wynalazek jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie zespół z trzema kierownicami strumienia powietrza, w widoku z góry, fig. 2 schemat kierownic strumienia powietrza zamocowanych w kanale wylotowym wentylatora centralnego, wyposażonych w zespół sterowania hydraulicznego, w widoku z góry, fig. 3 - schemat kierownic strumienia powietrza zamocowanych w kanale wylotowym wentylatora centralnego, wyposażonych w zespół sterowania elektromechanicznego, w widoku z góry, a fig. 4 - schemat kierownic strumienia powietrza zamocowanych w kanale wylotowym wentylatora centralnego z zamocowanymi silnikami na ich osiach obrotu, w widoku z góry.The invention is explained in more detail in the drawing, in which Fig. 1 shows schematically an assembly with three air flow blades, in top view, Fig. 2 diagram of air flow blades mounted in the outlet duct of the central fan, equipped with a hydraulic control unit, top view, fig. 3 - diagram of air stream directors mounted in the outlet duct of the central fan, equipped with an electromechanical control unit, in top view, and fig. 4 - diagram of air stream directors mounted in the outlet duct of the central fan with motors mounted on them rotation axes, top view.

P r z y k ł a d 1. Zespół, według wynalazku, posiada trzy kierownice 1 strumienia powietrza, zamocowane w kanale wylotowym wentylatora centralnego 2, o zmiennym kącie ustawienia ich płaszczyzn w stosunku do kierunku przepływu strumienia powietrza. Kierownice 1 umocowane są w taki sposób, że ich płaszczyzny są prostopadłe do płaszczyzny sita 8. Osie obrotu 3 kierownic 1 osadzone są na ich końcach, od strony wirnika 7 wentylatora centralnego 2. Kierownice 1 posiadają przeguby mocujące 13, z którymi połączone jest przyłącze 6, którym jest cięgło 9. Cięgło 9 połączone jest z układem sterującym 4, którym jest układ hydrotroniczny współdziałający z czujnikiem nachylenia 5. Układ hydrotroniczny posiada siłownik hydrauliczny dwustronnego działania 11 z tłoczyskiem 10, który, poprzez sterownik 18, połączony jest z instalacją hydrauliczną kombajnu 12.Example 1. The assembly, according to the invention, has three air stream directors 1, fixed in the outlet duct of the central fan 2, with a variable angle of their planes in relation to the air stream flow direction. The blades 1 are fixed in such a way that their planes are perpendicular to the plane of the screen 8. The axes of rotation 3 of the blades 1 are mounted on their ends, from the side of the rotor 7 of the central fan 2. The blades 1 have fastening joints 13 with which the connection 6 is connected. , which is the rod 9. The rod 9 is connected with the control system 4, which is the hydrotronic system cooperating with the inclination sensor 5. The hydrotronic system has a double-acting hydraulic cylinder 11 with a piston rod 10, which, through the control 18, is connected with the hydraulic system of the combine 12 .

P r z y k ł a d 2. Zespół, według wynalazku, zbudowany jest tak jak w przykładzie 1, z tym że układ sterujący 4 stanowi układ elektromechaniczny, który posiada mechanizm śrubowy zespolony z wałkiem wirnika silnika elektrycznego 15 dwustronnego działania. Mechanizm śrubowy składa się z nakrętki 17 i śruby 14. Silnik elektryczny (15), przyłączony do instalacji elektrycznej (16) kombajnu, połączony jest przewodowo ze sterownikiem 18 współdziałającym z czujnikiem nachylenia 5. Cięgło 9 połączone jest z kierownicami 1 za pomocą przegubów mocujących 13.Example 2 The assembly according to the invention is constructed as in example 1, but the control system 4 is an electromechanical system which has a screw mechanism connected to the rotor shaft of a double-acting electric motor. The screw mechanism consists of a nut 17 and a bolt 14. The electric motor (15), connected to the harvester's electrical system (16), is wired to the controller 18 which interacts with the tilt sensor 5. Rod 9 is connected to the steering wheels 1 by means of fastening joints 13 .

P r z y k ł a d 3. Zespół, według wynalazku, zbudowany jest tak jak w przykładzie 1, z tym że osie obrotu 3 kierownic 1 są zespolone z wałkami silników 19. Silnikami 19 są silniki hydrauliczne, które współdziałają ze sterownikiem 18 i są przyłączone do instalacji hydraulicznej 12 kombajnu.Example 3 The assembly according to the invention is constructed as in example 1, except that the rotation axes 3 of the steering wheels 1 are connected to the shafts of the motors 19. The motors 19 are hydraulic motors that cooperate with the controller 18 and are connected to the installation. the harvester's hydraulic 12.

P r z y k ł a d 4. Zespół, według wynalazku, zbudowany jest tak jak w przykładzie 1, z tym że osie obrotu 3 kierownic 1 są zespolone z wałkami silników 19. Silnikami 19 są silniki elektryczne 15, które współdziałają ze sterownikiem 18 i są przyłączone do instalacji elektrycznej 16 kombajnu.Example 4 The assembly according to the invention is built as in example 1, except that the rotation axes 3 of the steering wheels 1 are connected to the shafts of the motors 19. The motors 19 are electric motors 15, which cooperate with the controller 18 and are connected to electric installation 16 of the combine.

Silniki 19 są sterowane czujnikami nachylenia 5, które w zależności od nachylenia terenu przekazują do nich odpowiednie sygnały, powodując niezależne zmiany ustawienia kierownic 1 a tym samym skierowanie strumienia powietrza w miejsce maksymalnego obciążenia sita 8 oczyszczaną masą, czyli w kierunku najniżej położonej jego części.The motors 19 are controlled by the inclination sensors 5, which, depending on the slope of the terrain, transmit appropriate signals to them, causing independent changes in the position of the blades 1 and thus directing the air stream to the place of the maximum load of the sieve 8 with the cleaned mass, i.e. towards its lowest part.

Claims

A unit for directing a cleaning air stream in a combine harvester, which includes blades, mounted in the outlet duct of the central fan, with a variable angle of their planes in relation to the direction of the air stream, characterized in that it has at least one blade (1) located perpendicular to the surface of the screen (8) and fixed on its vertical axis of rotation (3) in the outlet duct of the central fan (2), which is connected through the joints (13) and the connection (6) with the control system (4) interacting with the inclination sensor ( 5) and with the controller (18), the axis of rotation (3) of the steering wheel (1) being mounted at its end or in its central part.

2. The assembly according to p. The method of claim 1, characterized in that the connection (6) is a pull rod (9) and the control system (4) is a hydrotronic system having a piston rod (10) of a double-acting hydraulic cylinder (11), which is connected to the hydraulic system of the combine (12).

3. The assembly according to p. A device according to claim 1, characterized in that the control system (4) is an electromechanical system which has a screw mechanism connected to the rotor shaft of the electric motor (15) connected to the electrical installation (16) of the combine.

4. The assembly according to p. 3. The screwdriver as claimed in claim 3, characterized in that the screw mechanism comprises a nut (17) and a screw (14).

5. The assembly for directing the air flow of the combine harvester, which includes blades, mounted in the outlet duct of the central fan, with a variable angle of their planes in relation to the direction of the air flow, characterized in that it has at least one blade (1) perpendicular to the surface sieve (8) and fixed on its vertical axis of rotation (3) in the outlet duct of the central fan (2), which is combined with the motor shaft (19) cooperating with the inclination sensor (5) and the controller (18), the axis of rotation (3) the steering wheel (1) is mounted at its end or in its central part.

6. The assembly according to p. The method of claim 5, characterized in that the motor (19) is a hydraulic motor connected to the hydraulic system (12) of the combine.

7. The assembly according to p. The method of claim 5, characterized in that the motor (19) is an electric motor connected to the electrical installation (16) of the combine.