RU2181235C2

RU2181235C2 - Double-tier potato digger-windrower

Info

Publication number: RU2181235C2
Application number: RU2000106075/13A
Authority: RU
Inventors: Л.М. Максимов; П.Л. Максимов; Л.Л. Максимов
Original assignee: Максимов Леонид Михайлович
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2000-03-13
Publication date: 2002-04-20

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: potato digger has undercutting shanks, rod-type separating elevators, and top remover. Two disks mounted on single shaft above upper run of main separating elevator are equipped with rim. Disks are in contact with rear side of carrier belts of elevator on the arc of circle of at least 180 deg. Fingers are fixed at predetermined interval along circles concentric to rims. Tuber receiving web is put onto fingers and tightened by means of front windrower arranged above shanks such that adjustable gap is formed between upper run of main elevator and lower run of tuber receiving elevator. The value of front part of gap corresponds to thickness of tuber layer and is gradually reducing in the course of advancement of elevators to size equal to that of largest tubers. EFFECT: simplified construction and increased efficiency by intensified top separation process. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к устройствам для уборки картофеля. Известен картофелекопатель навесной (см. а.с. СССР 1611251, М. кл А 01 D 33/08, 1990 г.), отличающийся от аналогичных картофелекопателей тем, что над рабочей ветвью пруткового элеватора установлен барабан с эластичной поверхностью (пневматический), охваченный сзади частью пруткового элеватора. The invention relates to agricultural machinery, in particular, to a device for harvesting potatoes. A mounted potato digger is known (see the USSR AS 1611251, M. cl. A 01 D 33/08, 1990), which differs from similar potato diggers in that a drum with an elastic surface (pneumatic) is installed over the working branch of the bar elevator, covered rear part of the bar elevator.

В этом устройстве затруднен свободный сход клубней и ботвы с поверхности барабана на неподвижный наклоненный лоток. Ботва и растительные остатки зависают на неподвижной отбортовке лотка. Это приводит к частой остановке уборочного агрегата для удаления накопившейся массы почвы с ботвой. На коротком участке пруткового элеватора между лемехом и барабаном сгруживается клубненосная масса почвы, так как при малом диаметре барабана толстый слой пласта не затягивается (не защемляется) в безазорный сепарирующий ручей, образованный наложением пруткового элеватора на поверхность барабана. Копатель не имеет устройства для отделения клубней от ботвы. Клубни, связанные с почвой, частично заваливаются почвой. In this device, free flow of tubers and tops from the surface of the drum to a fixed inclined tray is difficult. Tops and plant debris hang on a stationary flanging of the tray. This leads to frequent stopping of the harvesting unit to remove the accumulated mass of soil with tops. In a short section of the bar elevator between the ploughshare and the drum, the tuberous mass of soil is unloaded, since with a small diameter of the drum, a thick layer of the reservoir does not stretch (does not get pinched) into an axle-free separating stream formed by applying a bar elevator to the surface of the drum. The digger does not have a device for separating tubers from tops. Tubers associated with soil are partially covered by soil.

Частично эти недостатки устранены в аналогичной конструктивной схеме корнеклубнеуборочного комбайна (см. патент РФ 2128418, А 01 D 17/22, 1999 г.). Комбайн предназначен на легких почвах для набора клубней в тару и для использования на тяжелых почвах в качестве копателя-валкователя. Поэтому имеет усложненную конструкцию. Partially, these shortcomings are eliminated in a similar structural scheme of the root harvester (see RF patent 2128418, A 01 D 17/22, 1999). The harvester is designed on light soils for the collection of tubers in containers and for use on heavy soils as a digger-rake. Therefore, it has a complicated design.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Эта цель достигается тем, что из конструктивной схемы копателя исключены поперечный выгрузной транспортер, диски, предотвращающие разваливание пласта на лемехах. Ременно-инерционный ботвоотделитель заменен более простым устройством. The aim of the invention is to remedy these disadvantages. This goal is achieved by the fact that the transverse unloading conveyor, disks that prevent the collapse of the formation on the plowshares are excluded from the design of the digger. The belt-inertia topper is replaced by a simpler device.

Сепаратор выполнен из основного пруткового элеватора и клубнеприемного элеватора, размещенного над основным элеваторным полотном. The separator is made of the main rod elevator and tuber-intake elevator located above the main elevator canvas.

Над верхней ветвью основного сепарирующего пруткового элеватора на общем валу установлены два диска, снабженные ободом (направляющей дорожкой), которые контактируют сзади на дуге не менее 180^o с несущими ремнями элеватора, а по окружностям, концентричным ободам, на обеих дисках с необходимым интервалом закреплены пальцы, на которые надето клубнеприемное элеваторное полотно уменьшенной ширины, натянутое передним вальцом и размещенным над лемехами таким образом, что между верхней ветвью основного элеватора и нижней ветвью клубнеприемного элеватора образован регулируемый зазор, равный в передней части толщине клубненесущего пласта и постепенно уменьшающейся по ходу движения элеваторов до величины размеров самых крупных клубней. Над верхней ветвью наклоненного вниз клубнеприемного элеватора под углом к линии движения, меньшим угла трения компонентов вороха, размещен направляющий щиток, а на переднем конце его, в зоне движения суженного потока вороха, установлено свободно вращающееся на неподвижной оси колесо, снабженное ободом из упругого фрикционного материала (например, резины), наклоненное к плоскости движения прутков элеваторного полотна таким образом, что боковая поверхность обода колеса входит в плотный контакт с несущим прорезиненным ремнем элеватора.Above the upper branch of the main separating bar elevator, two discs are installed on the common shaft, equipped with a rim (guide track), which are contacted from the rear on an arc of at least 180 ^o with supporting elevator belts, and fingers are fixed on both disks with concentric rims on both disks with the necessary interval on which a tuber-receiving elevator fabric of reduced width is put on, stretched by the front roller and placed above the shares so that between the upper branch of the main elevator and the lower branch of the tuber-reception elevator adjustable gap is formed, in front of equal thickness klubnenesuschego formation and gradually decreasing during the elevator motion to the largest value size tubers. Above the upper branch of the tuber-receiving elevator inclined downward at an angle to the line of movement smaller than the friction angle of the heap components, a guiding shield is placed, and a wheel freely rotating on a fixed axis equipped with a rim of elastic friction material is installed on its front end, in the zone of movement of the narrowed heap stream (for example, rubber), inclined to the plane of movement of the rods of the elevator canvas so that the side surface of the wheel rim comes into tight contact with the rubber bearing strap of the elevator.

Устройство для отделения ботвы от клубней выполнено в виде множества дугообразных стальных прутков круглого сечения, нижние концы которых загнуты вперед, а верхними концами прутки с необходимым интервалом закреплены на валике, установленном на подшипниках и снабженного по обеим концам рычагами; при этом с помощью пружин, надетых на концы рычагов, все прутки в зоне огибания звездочек ведущего вала прижимаются к пруткам основного элеватора. The device for separating the tops from tubers is made in the form of many arcuate steel bars of circular cross section, the lower ends of which are bent forward, and the upper ends of the bars are fixed at the required interval on a roller mounted on bearings and equipped with levers at both ends; with the help of springs worn on the ends of the levers, all the rods in the area of the envelope of the sprockets of the drive shaft are pressed against the rods of the main elevator.

Таким исполнением копателя обеспечивается прежде всего интенсификация процесса сепарации вороха на коротком технологическом пути. Принципиальной новизной является размещение клубнеприемного элеватора над основным элеватором. This embodiment of the digger provides, first of all, the intensification of the process of separation of the heap on a short technological path. The principal novelty is the placement of tuber-receiving elevator above the main elevator.

Возможно до нас никто таким образом не решал техническую задачу. Передний конец верхнего клубнеприемного элеватора, размещенный над лемехами, способствует деформации пласта и его захвату, предотвращая разваливание призмы волочения по сторонам. Таким решением упрощается конструкция выкапывающего органа - не нужно иметь подвижные боковины или диски. Пласт, двигаясь по основному элеватору, подвергается интенсивному разрушению прутками нижней ветви клубнеприемного элеватора. Поскольку зазор между элеваторными полотнами постепенно уменьшается, то воздействие прутков на пласт по мере движения усиливается. Особенно сильно деформируются пласт и почвенные комки при движении по криволинейному (по окружности) участку. Здесь кроме силы тяжести действуют центробежная сила и сила давления прутков. Интенсивное отделение почвы от клубней позволяет работать машине на повышенной скорости. Perhaps before us no one solved the technical problem in this way. The front end of the upper tuber-receiving elevator, placed above the shares, contributes to the deformation of the formation and its capture, preventing the collapse of the prism drawing along the sides. This solution simplifies the design of the excavating body - no need to have movable sidewalls or discs. The layer, moving along the main elevator, is subjected to intensive destruction by rods of the lower branch of the tuber-receiving elevator. Since the gap between the elevator webs gradually decreases, the effect of the bars on the formation increases as it moves. The formation and soil lumps are especially deformed when moving along a curved (circumferential) section. Here, in addition to gravity, centrifugal force and bar pressure force act. Intensive separation of soil from tubers allows the machine to work at high speed.

Колесо, размещенное над верхней ветвью клубнеприемного элеватора с зазором между боковой поверхностью обода колеса и прутками в 15...20 мм, не только изменяет направление движения клубней, но и отделяет мелкие примеси, так как сплошная масса примесей, не изменяя направления движения, элеватором выбрасывается вперед. При наличии колеса нет необходимости отделять ботву от клубней. A wheel placed above the upper branch of the tuber intake elevator with a gap between the lateral surface of the wheel rim and the rods of 15 ... 20 mm, not only changes the direction of movement of the tubers, but also separates small impurities, since the solid mass of impurities, without changing the direction of movement, is elevator throws forward. If there is a wheel, there is no need to separate the tops from the tubers.

Вышеуказанные технические решения упрощают конструктивную и технологическую схему копателя. Уменьшаются материалоемкость и габаритные размеры машины. The above technical solutions simplify the design and technological scheme of the digger. The material consumption and overall dimensions of the machine are reduced.

На фиг.1 изображена схема копателя-валкователя, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху. Figure 1 shows a diagram of a digger-rake, side view; figure 2 is the same, a top view.

Копатель-валкователь двухъярусный включает выкапывающие органы в виде пассивных лемехов, подъемно-сепарирующий орган, устройство для отделения ботвы, колесо, механизм привода рабочих органов. The two-tier digger-rake includes digging organs in the form of passive shares, a lifting and separating organ, a device for separating tops, a wheel, a drive mechanism for working bodies.

Лемехи 1 закреплены с помощью пластины на передней П-образной рамке 2, соединенной с основной рамой копателя сзади шарнирно и подвешенной спереди подвеской 3. Сепарирующий орган состоит из основного пруткового элеватора 4 и клубнеприемного элеватора 5. Над верхней ветвью основного сепарирующего пруткового элеватора 4 на общем валу установлены два диска 6, снабженные ободом (направляющей дорожкой), которые контактируют сзади на дуге не менее 180^o с несущими ремнями элеватора 4. По окружностям, концентричным ободам, на обеих дисках 6 с необходимым интервалом закреплены пальцы 7 (длина их равна ширине несущего ремня элеватора), на которые надето клубнеприемное элеваторное полотно 5. Перестановкой пальцев 7 по отверстиям, имеющимся на дисках 6, изменяют радиальный зазор между прутками элеватора 4 и 5 в зоне их сближения на криволинейном участке. Движение клубнеприемного элеватора 5 направляется передним вальцом 8, размещенным над лемехами 1 таким образом, что между верхней ветвью основного элеватора 4 и нижней ветвью клубнеприемного элеватора 5 образован регулируемый зазор, равный в передней части толщине клубненесущего пласта и постепенно уменьшающийся по ходу движения элеваторов до величины размеров самых крупных клубней. Зазор регулируется перестановкой вальца 8 по отверстиям, имеющимся на вертикальной стойке рамы.The plowshares 1 are fixed with a plate on the front U-shaped frame 2 connected to the main frame of the digger behind the hinge and suspended in front of the suspension 3. The separating body consists of the main bar elevator 4 and tuber-accepting elevator 5. Above the upper branch of the main separating bar elevator 4 shaft mounted two disc 6, provided with rim (guide groove), which engage behind an arc of at least 180 ^o with carrier straps elevator 4. circles concentric rims on both discs requires 6 m fingers are fixed at an interval 7 (their length is equal to the width of the elevator carrier belt), on which a tuber-intake elevator belt 5 is put on. By shifting the fingers 7 through the holes on the disks 6, the radial clearance between the elevator rods 4 and 5 in the zone of their convergence in a curved section is changed . The movement of the tuber-receiving elevator 5 is guided by the front roller 8 located above the plowshares 1 so that between the upper branch of the main elevator 4 and the lower branch of the tuber-receiving elevator 5 an adjustable clearance is formed, equal in front of the thickness of the tuber-bearing formation and gradually decreasing along the elevators to size the largest tubers. The gap is adjusted by rearranging the drum 8 along the holes available on the vertical rack of the frame.

Над верхней ветвью наклоненного вниз клубнеприемного элеватора под углом к линии движения, меньшим угла трения компонентов вороха, размещен направляющий щиток 9, а на переднем конце его, в зоне движения суженного потока вороха, установлено свободно вращающееся на неподвижной оси 10 колесо 11, снабженное ободом из упругого фрикционного материала (например, резины, пневматической шины и т.д.), наклоненное к плоскости движения прутков элеваторного полотна таким образом, что боковая поверхность обода колеса входит в плотный контакт с несущим прорезиненным ремнем элеватора 5. Притом с противоположной стороны обод колеса приподнят над прутками элеватора 5 на 15...20 мм. Above the upper branch of the tuber-receiving elevator inclined downward at an angle to the line of motion smaller than the friction angle of the heap components, a guide plate 9 is placed, and at its front end, in the zone of movement of the narrowed heap stream, a wheel 11 freely mounted on the stationary axis 10 is fitted, equipped with a rim of elastic friction material (for example, rubber, pneumatic tire, etc.), inclined to the plane of movement of the elevator bar rods so that the side surface of the wheel rim comes into close contact with the bearing rubberized elevator belt 5. Moreover, on the opposite side, the wheel rim is raised above the elevator bars 5 by 15 ... 20 mm.

Ботвоотделитель выполнен в виде множества дугообразных стальных прутков 12 круглого сечения, нижние концы которых загнуты вперед, а верхними концами прутки с необходимым интервалом (110...130 мм) закреплены на валике 13, установленном на раме на подшипниках. Валик 13 по обеим концам имеет рычаги 14. С помощью пружин 15, надетых на концы рычагов 14, все прутки 12 в зоне огибания звездочек ведущего вала прижимаются к пруткам основного элеватора 4. The topper is made in the form of many arcuate steel bars 12 of circular cross section, the lower ends of which are bent forward, and the upper ends of the bars with the required interval (110 ... 130 mm) are mounted on a roller 13 mounted on a frame with bearings. The roller 13 at both ends has levers 14. Using springs 15, worn on the ends of the levers 14, all the rods 12 in the bending zone of the sprockets of the drive shaft are pressed against the rods of the main elevator 4.

Ведущий вал 16 основного элеватора 4 приводится в движение от ВОМ трактора через редуктор 17 цепью 18. The drive shaft 16 of the main elevator 4 is driven from the tractor PTO through the gearbox 17 chain 18.

Работа картофелекопателя-валкователя осуществляется следующим образом. The work of the potato digger-rake is as follows.

При поступательном движении агрегата лемеха 1 отделяют пласт от основного массива почвы, частично деформируют и разрушают его. При этом глубина хода лемехов 1 регулируется либо верхней тягой механизма навески трактора, либо подвеской 3 подвижной рамы 2. With the progressive movement of the aggregate ploughshare 1 separate the reservoir from the main massif of the soil, partially deform and destroy it. The depth of the plowshares 1 is regulated either by the upper link of the tractor linkage mechanism, or by the suspension 3 of the movable frame 2.

С лемехов 1 пласт вместе с клубнями и ботвой поступает на поверхность основного пруткового элеватора 4. Сверху на пласт почвы оказывает воздействие размещенная под некоторым углом к поверхности элеватора 4 нижняя ветвь клубнеприемного элеватора 5, предотвращая сгруживание взрыхленного пласта в зоне перехода с лемехов 1 на элеватор 4. Кроме того, прутки элеватора 5, оказывая давление на пласт, активизируют процесс прохождения мелких частиц почвы через просветы между прутками основного элеватора 4. Причем воздействие прутков на пласт по мере его движения усиливается. Особенно сильно деформируются пласт и почвенные комки при движении по криволинейному участку (по окружности). Здесь кроме силы тяжести на ворох действуют центробежная сила и сила давления прутков. Разные линейные скорости элеваторов 4 и 5 также способствуют разрушению комков за счет деформации растяжения. Благодаря такому силовому воздействию интенсивно разрушаются плотные комки почвы, почва выжимается через просветы между прутками элеваторов 4 и 5, частично отделяются клубни от ботвы и происходит самоочистка прутков элеваторов 4 и 5 от налипшей почвы. From the plowshares 1, the layer, together with tubers and tops, enters the surface of the main rod elevator 4. From above, the soil layer is affected by the lower branch of the tuber-receiving elevator 5 located at some angle to the surface of the elevator 4, preventing the loosened layer from being unloaded in the transition zone from the plowshares 1 to the elevator 4 In addition, the rods of the elevator 5, exerting pressure on the reservoir, activate the process of passage of small soil particles through the gaps between the rods of the main elevator 4. Moreover, the effect of the rods on the formation as his movements are amplified. The formation and soil lumps are especially deformed when moving along a curved section (around a circle). Here, in addition to gravity, centrifugal force and bar pressure force act on the heap. Different linear speeds of elevators 4 and 5 also contribute to the destruction of lumps due to tensile strain. Due to this forceful effect, dense soil lumps are intensively destroyed, the soil is squeezed through the gaps between the bars of the elevators 4 and 5, the tubers are partially separated from the tops and the bars of the elevators 4 and 5 are self-cleaned from the adhering soil.

В верхней части рабочие ветви основного элеватора 4 и клубнеприемного элеватора 5 расходятся. Отделившиеся на криволинейном участке клубни от ботвы и примеси остаются на верхней ветви клубнеприемного элеватора 5, а ботва с неотделившимися клубнями, зажатая между прутками основного элеватора 4 и прутками 12 ботвоотделителя, поднимаются до верхнего ведущего вала 16 элеватора и здесь вследствие резкого изменения направления движения прутков элеватора возникают инерционные силы (центробежная сила), обеспечивающие отрыв клубней от ботвы. Ботва и растительные примеси нисходящей ветви элеватора 4 выносятся назад и падают в след машины, а отделившиеся от ботвы клубни поступают на поверхность верхней ветви клубнеприемного элеватора 5, наклоненной вниз. Клубни, комки и оставшиеся растительные примеси по наклонной поверхности элеватора скатываются вниз. При этом поток вороха сужается щитком 9 и направляется на приводимое во вращение от несущего ремня элеватора 5 колесо 11. Клубни, комки и растительные примеси изменяют направление движения на 90^o и сходят с поверхности элеватора 5 по лотку 19 на землю, образуя ровный валок. Мелкие почвенные примеси не скатываются, а сплошным потоком движутся вниз, частично продавливаются между прутками элеватора 5 боковой поверхностью колеса 11, не изменяя направления движения, выносятся на передний конец элеватора 5 и сходят на пласт, находящийся на лемехах.In the upper part, the working branches of the main elevator 4 and tuber intake elevator 5 diverge. The tubers separated in the curvilinear section from the tops and impurities remain on the upper branch of the tuber intake elevator 5, and the tops with unseparated tubers, sandwiched between the rods of the main elevator 4 and the rods 12 of the top separator, rise to the upper drive shaft 16 of the elevator and here, due to a sharp change in the direction of movement of the elevator rods inertial forces (centrifugal force) arise, which ensure the separation of tubers from the tops. The tops and plant impurities of the descending branch of the elevator 4 are carried back and fall into the trail of the machine, and the tubers separated from the tops of the leaves enter the surface of the upper branch of the tuber-receiving elevator 5, inclined downward. Tubers, lumps and remaining plant impurities roll down the inclined surface of the elevator. At the same time, the flow of the heap is narrowed by the shield 9 and is directed to the wheel 11, which is rotated from the elevator carrier belt 5 and rotates from the elevator carrier belt 5. The tubers, lumps and plant impurities change the direction of motion by 90 ^° and descend from the elevator surface 5 along the tray 19 to the ground, forming an even roll. Small soil impurities do not roll, but in a continuous stream they move downward, are partially pressed between the bars of the elevator 5 by the lateral surface of the wheel 11, without changing the direction of movement, they are carried to the front end of the elevator 5 and go to the formation located on the plowshares.

Описанный технологический процесс обеспечивает уборку картофеля без потерь и укладку клубней в узкий ровный валок. При этом освобождается полоса для последующего прохода агрегата (обычно копают с пропуском 2^х рядов). Такой копатель выгодно использовать при раздельной уборке.The described technological process provides loss-free potato harvesting and laying of tubers in a narrow, even roll. At the same time, the strip is freed for the subsequent passage of the unit (usually they dig with a pass of 2 ^x rows). Such a digger is advantageous to use for separate cleaning.

Основные достоинства предлагаемого устройства:
- отсутствие передних копирующих катков и приспособлений к лемеху для предотвращения сгруживания и разваливания пласта;
- отсутствие поперечного выгрузного транспортера;
- упрощенная конструкция ботвоотделителя;
- интенсивное качественное отделение примесей и ботвы от клубней на малом отрезке технологического пути;
- возможность уборки без потерь с минимальными повреждениями клубней;
- возможность работы на повышенной скорости;
- отсутствие динамических "возмутителей" встряхивателей, вибраторов и пр.;
- простота обслуживания и технологичность конструктивной схемы.The main advantages of the proposed device:
- lack of front copy rollers and devices for the share to prevent unloading and collapse of the reservoir;
- lack of transverse unloading conveyor;
- simplified topper separator design;
- intensive high-quality separation of impurities and tops from tubers on a small segment of the technological path;
- the possibility of harvesting without loss with minimal damage to the tubers;
- the ability to work at high speed;
- lack of dynamic "disturbers" of shakers, vibrators, etc .;
- ease of maintenance and manufacturability of the design scheme.

Claims

1. Two-tier potato digger-rake machine, containing digging plowshares, bar separating elevators, top separator from tubers; moreover, two disks equipped with a rim are installed over the upper branch of the main separating elevator on the common shaft, which contact at the back on an arc of at least 180 ^o with supporting elevator belts and on circles, concentric rims, on both disks with the necessary interval, fingers are fixed, on which a tuber-receiving elevator cloth is put on, stretched by a front roller located above the share so that between the upper branch of the main elevator and the lower branch of the tuber-receiving elevator, an adjustable gap is formed, equal in front of the thickness of the tuber-bearing formation and gradually decreasing along the elevators to the size of the largest tubers.

2. A potato digger-rake according to claim 1, comprising a tuber-receiving elevator inclined downward, above the upper branch of which at an angle to the line of movement less than the friction angle of the heap components, a guiding shield is placed, and freely rotating at the front end of it in the movement zone of the heaped stream on a fixed axis, a wheel equipped with a rim of elastic friction material, inclined to the plane of movement of the elevator bar rods so that the side surface of the wheel rim is in close contact with the bearing ezinennym belt elevator.

3. A potato digger-rake according to claim 1, comprising a device for separating tops from tubers, which is made in the form of a plurality of arcuate steel bars of circular cross section, the lower ends of which are bent forward, and the upper ends of the bars are fixed to the roller with the required interval of 110-130 mm, mounted on bearings and equipped at both ends with levers; at the same time, using springs worn on the ends of the levers, all the rods in the bending zone of the sprockets of the drive shaft are pressed against the rods of the main elevator.