RU2050099C1

RU2050099C1 - Mower with suction device

Info

Publication number: RU2050099C1
Authority: RU
Inventors: Адильхан Оспанкулович Айдарбеков; Александр Дмитриевич Погуляев; Сарсенбай Дандибаевич Жуматов
Original assignee: Адильхан Оспанкулович Айдарбеков
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1995-12-20

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: mower has a suction device comprised of a converging tube consisting of air stream side guides, upper surface, and lower base. The converging tube has inlet and outlet openings. The cutterbar is disposed in front of the converging tube inlet opening in the plane of the lower base. The upper surface of the converging tube between the outlet and inlet openings is concave towards the longitudinal axis of the converging tube and descends towards the outlet opening. The lower point of this surface at the level of the inlet opening is not lower than the transverse horizontal axis of said inlet opening. EFFECT: efficient sucking-in of mowed material and simpler design. 3 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для уборки трав и других подобных растений. The invention relates to agricultural machinery and is intended for harvesting herbs and other similar plants.

Известна жатка, включающая режущий аппарат с пальцевыми брусьями, над пальцевым брусом расположено плоскощелевое сопло, задняя стенка которого герметично закреплена на пальцевом брусе, а передняя стенка по уровню пальцев по радиусу отогнута вверх в виде козырька. Сверху сопло двумя симметричными патрубками присоединено к двум спаренным вентиляторам (см. а. с. СССР N 1928269, кл. А 01 D 35/00). Known reaper, including a cutting apparatus with finger bars, above the finger beam is a flat slot nozzle, the rear wall of which is hermetically mounted on the finger beam, and the front wall at the level of the fingers is bent radially upward in the form of a visor. From above, the nozzle is connected to two twin fans by two symmetrical nozzles (see A.S. USSR N 1928269, class A 01 D 35/00).

Недостатком известной жатки является сложность ее узла всасывания и соответственно большая металлоемкость. Сложность узла всасывания обусловлена необходимостью иметь для обеспечения нормального технологического процесса всасывания два спаренных вентилятора с приводами, расположенных над режущим аппаратом. Их наличие повышает удельную металло- и энергоемкость косилки, что является фактором, отрицательно влияющим на качество работы косилки и ее надежность. A disadvantage of the known header is the complexity of its node suction and, accordingly, a large metal consumption. The complexity of the suction unit is due to the need to have two paired fans with drives located above the cutting device to ensure a normal suction process. Their presence increases the specific metal and energy consumption of the mower, which is a factor that negatively affects the quality of the mower and its reliability.

Известна косилка с всасывающим устройством, которая содержит режущий аппарат, расположенный в корпусе, закрытом в основном до рабочего отверстия, и гибкий всасывающий рукав, примыкающий на одном конце к корпусу, а на другом конце к основному вентилятору, который всасывает скошенную массу. Кроме того, для выравнивания скорости и давления воздушного потока по ширине корпуса и по глубине дополнительно имеются вентилятор, расположенный на корпусе, направляющий кожух для воздуха и направляющие отверстия для подачи воздуха по боковым стенкам корпуса [1]
Недостатком этой конструкции косилки с всасывающим устройством является сложность элементов для выравнивания скорости и давления воздушного потока по ширине и внутри всасывающего конфузора и ее высокая металло- и энергоемкость на единицу длины режущего аппарата. Эти недостатки обуславливают в свою очередь и сложность изготовления всасывающего устройства.Known mower with a suction device, which contains a cutting device located in the housing, closed mainly to the working hole, and a flexible suction sleeve adjacent at one end to the housing, and at the other end to the main fan, which sucks the beveled mass. In addition, to align the speed and pressure of the air flow across the width of the casing and in depth, there is an additional fan located on the casing, a guide casing for air and guide holes for air supply along the side walls of the casing [1]
The disadvantage of this design of the mower with a suction device is the complexity of the elements for equalizing the speed and pressure of the air flow across the width and inside the suction confuser and its high metal and energy intensity per unit length of the cutting apparatus. These disadvantages, in turn, determine the complexity of manufacturing a suction device.

Цель изобретения упрощение конструкции всасывающего устройства, снижение ее металлоемкости и энергоемкости, упрощение изготовления при одновременном обеспечении эффективной работы устройства (обеспечение эффективного процесса всасывания с выравниванием полей скоростей по ширине и глубине конфузора устройства). The purpose of the invention is to simplify the design of the suction device, reduce its metal and energy consumption, simplify manufacturing while ensuring efficient operation of the device (ensuring an efficient suction process with equalization of velocity fields across the width and depth of the device’s confuser).

Эта многоцелевая задача решается внесением ряда изменений в устройство для всасывания стебельчатой массы. Первое изменение это исключение из устройства вспомогательных узлов для создания дополнительного воздушного потока в конфузоре устройства. Второе это изменение принципа выравнивания скорости воздушного потока в конфузоре за счет изменения его формы. Отсюда иная конструкция конфузора, связанная с изменением формы его элементов. И последнее изменение направлено, одновременно с изменением формы элементов устройства, на рациональный их раскрой и взаимное сочетание, что позволяет обеспечить наиболее простой и дешевый вариант изготовления. This multi-purpose problem is solved by making a number of changes to the device for the absorption of the stalk mass. The first change is the exclusion of auxiliary units from the device to create additional air flow in the device’s confuser. The second is a change in the principle of equalizing the speed of the air flow in the confuser by changing its shape. Hence the other design of the confuser associated with a change in the shape of its elements. And the last change is aimed, at the same time as changing the shape of the elements of the device, to rationalize their cutting and mutual combination, which allows for the simplest and cheapest manufacturing option.

Известная косилка с всасывающим устройством [1] содержит режущий аппарат, расположенный в корпусе, закрытом в основном до рабочего отверстия, и гибкий всасывающий рукав, примыкающий на одном конце к корпусу, на другом к основному вентилятору, который всасывает скошенную массу с корпуса. Корпус состоит из конфузора и заборного щитка перед ним. Конфузор же состоит из боковых направителей воздушного потока, верхней поверхности и нижнего основания, образующих входное и выходное отверстия. Верхняя поверхность конструкции выполнена вогнутой в сторону основания таким образом, что входное отверстие или выходное отверстие и часть всасывающего канала сужаются по высоте к продольной оси конфузора. В частности, верхняя поверхность может быть выполнена вогнутой так, что в поперечном сечении имеет дугу окружности, кривую вогнутую линию или ломаную линию, а в продольном прямую или ломаную линию. Упрощение изготовления конфузора достигается за счет того, что боковые направители конфузора выполнены в виде части тел вращения, например полуцилиндров, сходящихся в плоскости выходного сечения, а верхняя поверхность выполнена в виде части поверхности конуса или пирамиды. Изготовление может быть дополнительно упрощено, если для создания сужающегося канала вдоль оси конфузора не раскраивать всю его верхнюю поверхность, а прикрепить к верхней конусной поверхности с выпуклой стороны направляющую вставку. Known mower with a suction device [1] contains a cutting device located in the housing, closed mainly to the working hole, and a flexible suction sleeve adjacent at one end to the housing, at the other to the main fan, which sucks the beveled mass from the housing. The housing consists of a confuser and a fence plate in front of it. The confuser consists of side air flow guides, an upper surface and a lower base, which form the inlet and outlet openings. The upper surface of the structure is concave toward the base in such a way that the inlet or outlet and part of the suction channel taper in height to the longitudinal axis of the confuser. In particular, the upper surface can be concave so that in cross section it has a circular arc, a curved concave line or a broken line, and in the longitudinal a straight or broken line. Simplification of the manufacture of the confuser is achieved due to the fact that the side guides of the confuser are made in the form of part of the bodies of revolution, for example, half cylinders converging in the plane of the output section, and the upper surface is made as part of the surface of the cone or pyramid. The manufacture can be further simplified if, to create a tapering channel along the axis of the confuser, do not cut its entire upper surface, but attach a guide insert to the upper conical surface from the convex side.

Рассмотрим соответствие заявляемого технического решения критерию "существенные" отличия. Признак, заключающийся в том, что устройство для всасывания представляет собой закрытый корпус, состоящий из конфузора, щитка перед ним, известен. Известно также, что конфузор состоит из боковых направителей воздушного потока, верхней поверхности и нижнего основания. Признак, заключающийся в том, что верхняя поверхность выполнена вогнутой, в результате чего входное отверстие или отверстие и всасывающий канал на некотором расстоянии от входного сечения сужаются по высоте к продольной оси конфузора, не найден в патентных материалах. Не найдены и частные варианты выполнения верхней поверхности таким образом, что она имеет в поперечном сечении дугу окружности, кривую вогнутую линию или ломаную линию, а в продольном прямую или ломаную линию. Не найдено также изготовление данной формы конфузора из нескольких простых геометрических поверхностей. Consider the compliance of the proposed technical solution to the criterion of "significant" differences. The sign that the device for suction is a closed case, consisting of a confuser, a shield in front of it, is known. It is also known that the confuser consists of side air flow guides, an upper surface and a lower base. The sign that the upper surface is concave, as a result of which the inlet or hole and the suction channel at a certain distance from the inlet section are narrowed in height to the longitudinal axis of the confuser, is not found in patent materials. Not found and private options for performing the upper surface in such a way that it has a circular arc in cross section, a curved concave line or a broken line, and in the longitudinal a straight or broken line. Nor was found the manufacture of this form of confuser from several simple geometric surfaces.

Так как упрощение конструкции и изготовление конфузора с заборным щитком перед ним очевидно, а при этом сохраняется выравнивание скорости и давления по ширине и глубине конфузора, т.е. достигается цель, следовательно, решение соответствует критерию "существенные отличия". Одним из аргументов соответствия критерию "неочевидность" может быть то, что до заявляемого решения никто не использовал путь решения задачи выравнивания скоростей и давлений в конфузоре, хотя технических решений по этому вопросу очень много. Упрощение конструкции и изготовления конфузора очевидно без доказательств. Эффективность процесса выравнивания скоростей и давления проверена экспериментально, с использованием наиболее современных методов исследования воздушных потоков в конфузоре. Since the simplification of the design and manufacture of the confuser with the intake shield in front of it is obvious, and at the same time, the alignment of speed and pressure along the width and depth of the confuser, i.e. the goal is achieved, therefore, the solution meets the criterion of "significant differences". One of the arguments for meeting the criterion of "non-obviousness" may be that before the proposed solution, no one used the solution to the problem of balancing speeds and pressures in the confuser, although there are a lot of technical solutions to this issue. Simplification of the design and manufacture of the confuser is obvious without evidence. The effectiveness of the process of balancing speeds and pressure was tested experimentally, using the most modern methods for studying air flows in the confuser.

На фиг. 1 представлен конфузор с заборным щитком, вид сверху; на фиг. 2 то же, с подетальным изображением конфузора; на фиг. 3 то же, вид сбоку; на фиг. 4 вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 разрез А-А на фиг. 2 с прямолинейной образующей в продольном сечении поверхности; на фиг. 6 то же, с ломаной образующей в продольном сечении верхней поверхности; на фиг. 7 и 8 поперечный профиль входного отверстия конфузора с двумя вариантами выполнения; на фиг. 7 с профилем верхней поверхности, выполненным по дуге окружности; фиг. 8 то же, с профилем, выполненным по ломаной линии. In FIG. 1 shows a confuser with an intake shield, top view; in FIG. 2 the same, with a detailed image of the confuser; in FIG. 3 same side view; in FIG. 4 view B in FIG. 2; in FIG. 5, section AA in FIG. 2 with a rectilinear generatrix in a longitudinal section of a surface; in FIG. 6 the same, with a broken line in a longitudinal section of the upper surface; in FIG. 7 and 8 a transverse profile of the inlet of the confuser with two options for execution; in FIG. 7 with a profile of the upper surface made along an arc of a circle; FIG. 8 is the same with a profile made in a broken line.

Всасывающее устройство косилки включает конфузор 1 в целом и заборный щиток 2, соединенный с передней (входной) частью конфузора. Под заборным щитком 2 перед входным отверстием конфузора в нижней его части установлен режущий нож 3. Конфузор состоит из боковых направителей 4 полуцилиндрической формы, сходящихся в суживающейся части конфузора и образующих выходное окно 5 (фиг. 2), верхней поверхности 6 и нижнего основания 7. Эти элементы, будучи собраны в конфузор, образуют входное окно 8. В передней части конфузора 1 крепится заборный щиток 2, который состоит из трех простых элементом среднего щитка 9 и двух боковых в виде незаконченных полуцилиндров 10. Под верхней поверхностью 6 установлена направляющая вставка 11, сужающая всасывающий канал конфузора по ходу движения воздушного потока. The suction device of the mower includes the confuser 1 as a whole and the intake shield 2 connected to the front (input) part of the confuser. Under the intake shield 2, in front of the confuser inlet, a cutting knife 3 is installed in its lower part. The confuser consists of half-cylindrical side guides 4 converging in the tapering part of the confuser and forming the exit window 5 (Fig. 2), the upper surface 6 and the lower base 7. These elements, being assembled into a confuser, form an inlet window 8. At the front of the confuser 1 there is a fence 2, which consists of three simple elements of the middle shield 9 and two side ones in the form of unfinished half cylinders 10. Under the upper surface View 6 is equipped with a guide insert 11, which narrows the suction channel of the confuser along the air flow.

Верхняя поверхность 6 может быть выполнена различной формы. Так, поверхность может быть выполнена в виде части поверхности конуса или пирамиды (фиг. 5, 6). Она может быть выполнена такой, что ее поперечным сечением будет дуга окружности, кривая вогнутая линия или ломаная линия, а продольной образующей будет ломаная линия С₁, С₂ (фиг. 5, 6).The upper surface 6 can be made of various shapes. So, the surface can be made in the form of a part of the surface of the cone or pyramid (Fig. 5, 6). It can be made such that its cross section is an arc of a circle, a curved concave line or a broken line, and the longitudinal line is a broken line C ₁ , C ₂ (Fig. 5, 6).

Косилка с всасывающим устройством работает следующим образом. A mower with a suction device operates as follows.

При движении косилки стебли травы попадают под заборный щиток 2 (фиг. 1). Под ним они подхватываются воздушным потоком, создаваемым вентилятором, и втягиваются через входное окно 8 в конфузор. Одновременно с втягиванием стеблей травы в конфузор они перерезаются ножом 3. Срезанная масса подхватывается воздушным потоком по всей площади входного окна 8 конфузора 1 практически с одинаковой скоростью. Выравненность скорости воздушного потока по ширине входного окна 8 и по глубине конфузора 1 обусловлена формой входного окна 8 и профилем поперечного сечения конфузора по глубине, созданных предлагаемой формой верхней поверхности 6. Масса, подхваченная выравненным по скорости воздушным потоком на входе, транспортируется через конфузор к выходному окну 5. Через него масса вентилятором подается в транспортное средство. В предлагаемой конструкции процесс транспортировки протекает надежно. Это обеспечено не только выравненностью скорости воздушного потока по ширине на входе и на определенном участке по глубине (участок с площадкой С₂, С₃ фиг. 5) но и тем, что к выходному окну 5 конфузор 1 расширяется. При такой конструкции конфузора скорость стебельчатой массы на расширенном участке падает, во всасывающем же окне 5 возрастает. Это обеспечивает надежное всасывание в выходное окно 5.When the mower moves, grass stems fall under the intake shield 2 (Fig. 1). Under it, they are picked up by the air flow created by the fan, and pulled through the inlet window 8 into the confuser. At the same time as the grass stems are pulled into the confuser, they are cut with a knife 3. The cut mass is picked up by the air flow over the entire area of the inlet window 8 of the confuser 1 at almost the same speed. The uniformity of the air flow velocity across the width of the inlet window 8 and in the depth of the confuser 1 is determined by the shape of the inlet window 8 and the cross-sectional profile of the confuser in depth, created by the proposed shape of the upper surface 6. The mass picked up by the inlet air stream, equal in speed, is transported through the confuser to the outlet window 5. Through it, the mass is fed by a fan to the vehicle. In the proposed design, the transportation process proceeds reliably. This is ensured not only by the uniformity of the air flow velocity across the width of the inlet and at a certain section in depth (the section with platform C ₂ , C _{3 of} Fig. 5), but also because the confuser 1 expands to the exit window 5. With this design of the confuser, the speed of the stalk mass in the enlarged section decreases, while in the suction window 5 it increases. This ensures reliable suction in the exit window 5.

Технологическое преимущество предлагаемой конструкции конфузора в том, что процесс всасывания и транспортировки осуществляется одним общим потоком вместо двойного потока (основного и дополнительного) у прототипа. Это, в свою очередь, приводит к снижению затрат энергии на всасывание и транспортировку стебельчатой массы. The technological advantage of the proposed design of the confuser is that the suction and transportation process is carried out in one common stream instead of the double stream (main and additional) of the prototype. This, in turn, leads to lower energy costs for the absorption and transportation of the stalk mass.

Техническое преимущество заключается в упрощении конструкции всасывающего устройства и в упрощении ее изготовления. Упрощение достигнуто за счет исключения узлов, создающих дополнительный всасывающий поток при одновременном изменении конструкции конфузора. Упрощение изготовления достигается за счет изготовления предлагаемой конструкции из простых геометрических элементов (полуцилиндров, части поверхности пирамиды, т.е. из треугольных элементов, и т.д.). A technical advantage is to simplify the design of the suction device and to simplify its manufacture. Simplification was achieved by eliminating nodes that create an additional suction flow while changing the design of the confuser. Simplification of manufacturing is achieved by manufacturing the proposed design from simple geometric elements (half cylinders, part of the surface of the pyramid, i.e. from triangular elements, etc.).

Данные преимущества приводят к снижению прямых и эксплуатационных затрат при изготовлении и эксплуатации. These advantages lead to a reduction in direct and operational costs in the manufacture and operation.

Claims

1. A MOWER WITH A SUCTION DEVICE, comprising a confuser consisting of side airflow guides, an upper surface and a lower base and having an inlet and an outlet, and a cutting apparatus that is located in front of the confuser inlet in a plane of the lower base, characterized in that the upper surface the confuser from the outlet to the inlet is made concave to the longitudinal axis of the confuser and decreasing to the inlet, and the lower point of the surface at the level of the inlet lies not lower transverse horizontal axis of the input aperture.

2. The mower according to claim 1, characterized in that the concave surface is made in the form of a part of the body of rotation of the cone or pyramid, and the lower point of the surface in the inlet section is not lower than the transverse horizontal axis of the inlet.

3. The mower according to claim 2, characterized in that the upper concave surface is made of two faces of the pyramid converging to the longitudinal axis and is equipped with an insert mounted on the inner side of the surface along the line of the rib.