RU2279207C2

RU2279207C2 - Grain combine

Info

Publication number: RU2279207C2
Application number: RU2003128975/12A
Authority: RU
Inventors: Андри ВИЗАДЖИ (ZA); Андри ВИЗАДЖИ; Томас БАРРЕЛЬМЕЙЕР (DE); Томас БАРРЕЛЬМЕЙЕР
Original assignee: КЛААС Зельбстфаренде Эрнтемашинен ГмбХ
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2006-07-10
Also published as: UA76981C2; GB0106722D0; WO2002074063A1

Abstract

FIELD: agricultural engineering, in particular, grain combines having separating rotor positioned lengthwise of and enclosed within casing.

SUBSTANCE: grain combine has rotor with feeding zone, separation zone and discharge zone, the latter being disposed at discharge end of rotor casing. Suction fan is designed for sucking of air flow through grid means provided in rotor casing and discharge of contaminants from combine. Drive means for driving of suction fan and separating rotor provides for regulation of relative rotational velocities of suction fan and related separating rotor.

EFFECT: increased separating capacity owing to increased efficiency of suction fan.

8 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к зерноуборочному комбайну, содержащему по меньшей мере один сепарирующий аппарат, который содержит приводимый во вращение сепарирующий ротор, расположенный в корпусе ротора с питающей зоной, в которой убранная масса подается в корпус ротора зоной сепарации с решетными средствами, расположенными в корпусе ротора в этой зоне сепарации, и разгрузочной зоной, которая расположена на разгрузочном конце корпуса ротора, всасывающий вентилятор, который всасывает воздушный поток по меньшей мере через решетные средства в зону сепарации и разгрузочную зону, и сборный элемент для зерна, расположенный на некотором расстоянии от решетных средств, причем все указанные компоненты расположены таким образом, что часть воздушного потока всасывается в зону сепарации из пространства между решетными средствами и сборным элементом для зерна.The present invention relates to a combine harvester comprising at least one separating apparatus, which comprises a rotatable separating rotor located in a rotor housing with a feeding zone, in which the harvested mass is fed into the rotor housing by a separation zone with sieve means located in the rotor housing in this separation zone, and the discharge zone, which is located on the discharge end of the rotor housing, a suction fan that draws in air flow through at least sieve means to the separation zone and the unloading zone, and the prefabricated element for grain, located at some distance from the sieve means, and all these components are arranged so that part of the air flow is sucked into the separation zone from the space between the sieve means and the prefabricated element for grain.

Уровень техникиState of the art

Сепарирующий аппарат такого типа известен из международного заявки PCT/US97/02432. В этом сепарирующем аппарате всасывающие вентиляторы и рабочие элементы сепарирующих роторов установлены на единственном валу. Поскольку всасывающий вентилятор требует высокой частоты вращения для создания достаточно сильного воздушного потока для захвата частиц половы, рабочие элементы сепарирующего ротора также вращаются с высокой частотой. В обычных средних рабочих условиях эта система работает удовлетворительно, однако при определенных условиях высокая частота вращения вызывает слишком большую степень дробления зерна и измельчения соломы. Кроме того, трудно производить точную настойку оборудования в соответствии с превалирующими специфическими условиями работы.A separator of this type is known from international application PCT / US97 / 02432. In this separating apparatus, suction fans and working elements of the separating rotors are mounted on a single shaft. Since the suction fan requires a high rotational speed to create a sufficiently strong air flow to trap the floor particles, the working elements of the separating rotor also rotate at a high frequency. Under normal average operating conditions, this system works satisfactorily, however, under certain conditions, a high speed causes too much grain crushing and straw chopping. In addition, it is difficult to accurately tune the equipment in accordance with the prevailing specific working conditions.

Из патентного документа ФРГ №3717501 известна установка молотильного барабана на полом валу, который установлен коаксиально с возможностью вращения на участке первой трети длины сплошного вала, который проходит по всей длине цилиндрического корпуса ротора. На участке остальных двух третей длины на сплошном валу укреплены сепарирующие элементы. За счет этого решения можно приводить молотильный барабан и сепарирующий ротор с различными частотами вращения.From the patent document of Germany No. 3717501 it is known to install a threshing drum on a hollow shaft, which is mounted coaxially with the possibility of rotation in the first third of the length of the solid shaft, which runs along the entire length of the cylindrical rotor body. In the area of the remaining two-thirds of the length on a solid shaft, separating elements are fixed. Due to this solution, it is possible to drive a threshing drum and a separating rotor with different rotational speeds.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в усовершенствовании процесса сепарации без наложения ограничений на эффективность работы всасывающего вентилятора.The problem to which the present invention is directed, is to improve the separation process without imposing restrictions on the efficiency of the suction fan.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи и получение преимуществ достигается за счет того, что частоты вращения всасывающего вентилятора и соответствующего сепарирующего ротора являются переменными регулируемыми по отношению друг к другу посредством регулировки их приводных средств.In accordance with the invention, the solution of the problem and the benefits are achieved due to the fact that the rotational speeds of the suction fan and the corresponding separating rotor are variable adjustable with respect to each other by adjusting their drive means.

Посредством изменения соотношения между частотами вращения всасывающего вентилятора и соответствующего ему сепарирующего ротора можно обеспечивать работу всасывающего вентилятора с оптимальной объемной подачей, в то время как сепарирующий ротор может приводиться с меньшей частотой вращения, чтобы снизить потери, излишнее измельчение соломы или дробление зерна при его отбросе в корпусе ротора. При использовании изобретения регулируемой может быть частота вращения всасывающего вентилятора или сепарирующего ротора или обоих элементов. Согласно изобретению должно быть обеспечено разветвление трансмиссии от двигателя к всасывающему вентилятору с одной стороны и к соответствующему сепарирующему ротору с другой стороны, причем по меньшей мере в одном ответвлении должны быть предусмотрены необходимые элементы, обеспечивающие возможность изменения частоты вращения соответствующего вала. Работа всасывающего вентилятора с оптимальной объемной подачей означает, что его частота вращения по отношению к частоте вращения сепарирующего ротора выбрана такой, что количество зерна, всасываемого воздушным потоком из корпуса ротора, удерживается на минимальном уровне, однако всасывающий воздушный поток обладает достаточной силой для удержания большей части легкой фракции половы внутри корпуса ротора. При этом сепарирующий ротор и всасывающий вентилятор могут приводиться с такой частотой вращения, чтобы не вызывать излишнего измельчения соломы и дробления зерна. При наличии возможности регулирования частот вращения можно устанавливать приоритет одного или нескольких из указанных выше условий и путем регулирования частоты вращения валов добиваться желаемого результата при выполнении конкретного процесса уборки. Так например, при уборке влажного зерна может быть желателен более мощный воздушный поток, чем в условиях сухой массы, а для уборки рапса требуется более слабый воздушный поток, чем для уборки кукурузы, для достижения удовлетворительного отделения зерен с минимальными потерями.By changing the ratio between the rotational speeds of the suction fan and the corresponding separating rotor, the suction fan can be operated at the optimum volumetric flow, while the separating rotor can be driven at a lower speed in order to reduce losses, excessive chopping of straw or grain crushing when it is thrown into rotor housing. When using the invention, the rotation speed of the suction fan or the separating rotor or both can be adjustable. According to the invention, the transmission must be branched from the engine to the suction fan on the one hand and to the corresponding separating rotor on the other hand, and at least one branch must have the necessary elements to enable the speed of the corresponding shaft to be changed. The operation of the suction fan with optimal volumetric flow means that its speed relative to the speed of the separating rotor is selected such that the amount of grain absorbed by the air flow from the rotor housing is kept to a minimum, but the suction air flow has sufficient force to hold most light fraction of the floor inside the rotor housing. In this case, the separating rotor and the suction fan can be driven at such a speed that they do not cause excessive straw chopping and grain crushing. If it is possible to control the speed of rotation, you can set the priority of one or more of the above conditions and by adjusting the speed of the shafts to achieve the desired result when performing a specific cleaning process. For example, when harvesting wet grain, a more powerful air flow may be desirable than in dry mass conditions, while rape harvesting requires a weaker air flow than harvesting corn to achieve satisfactory grain separation with minimal loss.

В предпочтительно примере выполнения валы всасывающего вентилятора и соответствующего сепарирующего ротора расположены коаксиально, причем один из указанных валов выполнен в виде полого вала, а другой вал проходит через полый вал. Такое решение дешево в изготовлении и не требует большого конструктивного пространства в комбайне.In a preferred embodiment, the shafts of the suction fan and the corresponding separating rotor are coaxial, one of these shafts being made as a hollow shaft and the other shaft passing through the hollow shaft. This solution is cheap to manufacture and does not require large design space in the combine.

Согласно следующему примеру выполнения частота вращения по меньшей мере всасывающего вентилятора является переменной регулируемой. Это означает, что соответствующий сепарирующий ротор приводится с постоянной частотой вращения, а частота вращения всасывающего вентилятора может быть отрегулирована в соответствии с превалирующими условиями уборки. Разумеется, прием регулирования частоты вращения всасывающих вентиляторов может относиться только к одному всасывающему вентилятору или к нескольким или всем всасывающих вентиляторам, насколько это соответствует принципиальной кинематической схеме конкретного зерноуборочного комбайна. Такое решение обеспечивает экономичность системы привода.According to a further exemplary embodiment, the rotation speed of at least the suction fan is variable adjustable. This means that the respective separation rotor is driven at a constant speed, and the speed of the suction fan can be adjusted according to the prevailing cleaning conditions. Of course, the method of controlling the rotation speed of the suction fans can relate to only one suction fan or to several or all suction fans, as far as the principle kinematic scheme of a particular combine harvester is consistent. This solution provides the economy of the drive system.

В варианте осуществления частота вращения либо всасывающего вентилятора, либо сепарирующего ротора является регулируемой посредством изменения рабочей частоты вращения двигателя. В настоящее время большинство дизельных двигателей уборочных машин управляются компьютерными элементами. Такие компьютерные элементы управляют, например, числом оборотов двигателя, нагрузкой, под которой работает двигатель, определяют время впрыска топлива в камеры сгорания и количество подаваемого топлива. Эти элементы управляют также выходными характеристиками турбокомпрессора и они связаны с другими управляемыми компьютером устройствами управления в уборочной машине, например с помощью систем с шинами для обмена данными о параметрах настройки машины или о других параметрах или рабочих условиях. Можно легко определить некоторые параметры, побуждающие компьютерные элементы повышать или понижать частоту вращения двигателя. Для экономии топлива предпочтительно, чтобы двигатель работал с более низкой частотой вращения, если количество убираемой массы не так велико, чтобы требовать полной нагрузки двигателя. В качестве другого примера, если датчик определяет снижение частоты вращения сепарирующего ротора из-за перегрузки, может быть предпочтительно увеличить частоту вращения сепарирующего ротора путем повышения частоты вращения двигателя, чтобы преодолеть перегрузку без остановки рабочего процесса. Разумеется, снижение частоты вращения в особенности сепарирующего ротора путем снижения частоты вращения двигателя или с помощью других средств регулирования частоты вращения, предусмотренных изобретением, может быть также выгодно для снижения дробления зерна или для получения функциональных преимуществ и снижения потерь, когда комбайн начинает уборку нового ряда зерновой культуры или совершает разворот по окончании уборки ряда. Благодаря тому, что процесс очистки осуществляется вращающимися компонентами при поддержке воздушного потока, снижение частоты вращения двигателя не оказывает отрицательного влияния на работу комбайна, как это происходило бы в известных комбайнах с решетной очисткой.In an embodiment, the rotational speed of either the suction fan or the separating rotor is adjustable by changing the operating rotational speed of the engine. Currently, most diesel engines of harvesting machines are controlled by computer elements. Such computer elements control, for example, the engine speed, the load under which the engine operates, determine the time of fuel injection into the combustion chambers and the amount of fuel supplied. These elements also control the output characteristics of the turbocharger and are connected to other computer-controlled control devices in the harvester, for example, using bus systems to exchange data on machine settings or other parameters or operating conditions. You can easily determine some parameters that prompt computer elements to increase or decrease the engine speed. To save fuel, it is preferable that the engine runs at a lower speed if the amount of harvested mass is not so large as to require full engine load. As another example, if the sensor detects a decrease in the speed of the separating rotor due to overload, it may be preferable to increase the speed of the separating rotor by increasing the speed of the motor to overcome overload without stopping the workflow. Of course, reducing the rotational speed, in particular the separating rotor, by reducing the rotational speed of the engine or by using other rotational speed control means provided by the invention, can also be advantageous for reducing grain crushing or for gaining functional advantages and reducing losses when the combine starts harvesting a new row of grain crop or makes a U-turn at the end of row harvesting. Due to the fact that the cleaning process is carried out by rotating components with the support of the air flow, a decrease in the engine speed does not adversely affect the operation of the combine, as would happen in known combines with sieve cleaning.

Согласно другому примеру выполнения первый сепарирующий аппарат связан с вторым сепарирующим аппаратом, предназначенным для очистки зерновой фракции, прошедшей сепарацию в первом сепарирующем аппарате, причем валы сепарирующих роторов и всасывающих вентиляторов обоих сепарирующих аппаратов приводятся от одного первичного приводного вала, а на этом первичном валу установлены по меньшей мере три шкива, при этом по меньшей мере один из указанных трех шкивов является регулируемым шкивом вариатора скоростей. За счет этого создается возможность простого и дешевого решения по изменению соотношения частот вращения сепарирующих роторов и всасывающих вентиляторов. Клиноременные приводы обычно используются в уборочных машинах. Они просты в техническом обслуживании, и такие вариаторы скоростей достаточны для регулирования частоты вращения валов в определенном диапазоне передаточных отношений при условии, что подлежащая передаче мощность не превышает возможности этих вариаторов скоростей.According to another exemplary embodiment, the first separation apparatus is connected to a second separation apparatus for cleaning the grain fraction that has been separated in the first separation apparatus, the shafts of the separating rotors and suction fans of both separation apparatuses being driven from one primary drive shaft, and on this primary shaft are installed at least three pulleys, with at least one of these three pulleys being an adjustable speed variator pulley. This creates the possibility of a simple and cheap solution to change the ratio of rotational speeds of the separating rotors and suction fans. V-belt drives are commonly used in harvesting machines. They are easy to maintain, and such speed variators are sufficient to control the shaft speed in a certain range of gear ratios, provided that the power to be transmitted does not exceed the capacity of these speed variators.

Для увеличения передаточного отношения между первичным приводным валом и валами сепарирующего ротора и всасывающего вентилятора предпочтительно, если в дополнение к первичному приводному валу предусмотрен промежуточный вал, на котором установлен по меньшей мере один регулируемый шкив вариатора скоростей. При достаточно широком диапазоне передаточных отношений трансмиссии возможно даже поддерживать высокий уровень частоты вращения всасывающего вентилятора при снижении частоты вращения двигателя.To increase the gear ratio between the primary drive shaft and the shafts of the separating rotor and the suction fan, it is preferable if, in addition to the primary drive shaft, an intermediate shaft is provided on which at least one adjustable pulley of the speed variator is mounted. With a wide range of transmission ratios, it is even possible to maintain a high level of suction fan speed while lowering the engine speed.

Предпочтительно также, если вал сепарирующего ротора проходит насквозь по всей длине корпуса ротора, а на его переднем конце предусмотрены средства для передачи мощности для привода других рабочих элементов зерноуборочного комбайна. За счет такого решения можно обойтись без дополнительных средств трансмиссии для привода питающих элементов внутри корпуса питателя или для привода режущего аппарата. Можно также подсоединить гидравлические насосы или электрогенераторы к устройству отбора мощности вала и использовать эту мощность для привода колес, тормозов, привода разгрузочного шнека и других компонентов.It is also preferable if the shaft of the separating rotor passes through the entire length of the rotor housing, and at its front end means are provided for transmitting power to drive other working elements of the combine harvester. Due to this solution, it is possible to do without additional transmission means for driving the feeding elements inside the housing of the feeder or for driving the cutting apparatus. You can also connect hydraulic pumps or electric generators to a shaft power take-off device and use this power to drive wheels, brakes, drive an unloading auger, and other components.

Вместо механической передачи мощности возможно также приводить по меньшей мере один вал сепарирующего ротора или всасывающего вентилятора с помощью гидравлического или электрического двигателя с регулируемой частотой вращения. Уровень мощности таких компонентов постоянно растет, а их стоимость снижается, так что они вполне могут использоваться для регулирования частот вращения приводимых элементов.Instead of mechanically transmitting power, it is also possible to drive at least one shaft of a separating rotor or suction fan using a variable speed hydraulic or electric motor. The power level of such components is constantly growing, and their cost is decreasing, so that they can very well be used to control the rotational speeds of the driven elements.

Перечень фигур чертежейList of drawings

Далее будут подробно описаны пример выполнения изобретения со ссылками на чертежи, на которых:Next will be described in detail an example embodiment of the invention with reference to the drawings, in which:

фиг.1 изображает самоходный зерноуборочный комбайн на виде сбоку,figure 1 depicts a self-propelled combine harvester in side view,

фиг.2 изображает кинематическую схему привода сепарирующего ротора и всасывающего вентилятора в первом примере выполнения,figure 2 depicts a kinematic diagram of the drive of the separating rotor and the suction fan in the first embodiment,

фиг.3 изображает кинематическую схему привода в другом примере выполнения,figure 3 depicts a kinematic diagram of a drive in another embodiment,

фиг.4 изображает кинематическую схему привода с использованием гидравлических или электрических двигателей для изменения частоты вращения определенных валов.figure 4 depicts a kinematic diagram of a drive using hydraulic or electric motors to change the speed of certain shafts.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Показанный на фиг.1 зерноуборочный комбайн 2 содержит кабину 4 водителя, двигатель 6 с системой 8 охлаждения, передние колеса 10 с осью 12 вращения, задние колеса 14, режущий аппарат 16 и корпус 18 питателя, который обеспечивает подачу убранной массы от режущего аппарата 16 в питающее отверстие 20 корпуса 22 ротора, который является частью сепарирующего аппарата. Внутри корпуса 22 ротора расположен сепарирующий ротор 24, приводимый от двигателя 6 приводными элементами 26, которые представлены здесь в виде ременных передач. Если смотреть по направлению вдоль оси вращения сепарирующего ротора 24 от питающего отверстия 20 к разгрузочному концу 28 корпуса 22 ротора, передняя секция сепарирующего ротора 24 содержит винтовые лопасти 30, примерно определяющие длину питающей зоны, в которой убранная масса подается в корпус 22 ротора. Средняя и задняя секции сепарирующего ротора 24 оснащены бичами 32, которые примерно определяют длину зоны сепарации по длине корпуса 22 ротора. Следует заметить, что рабочие органы или элементы для подачи убранной массы в корпус ротора и для обмолота и сепарации убранной массы могут быть отличными от винтовых лопастей или бичей, которые упомянуты здесь только в качестве примера. Само собой разумеется, что специалист в данной области может выбрать другие элементы для выполнения желаемых функций. Донная часть корпуса 22 ротора содержит просеивающие решетные средства 34, через которые зерно и полова может выходить из корпуса ротора.The combine harvester 2 shown in FIG. 1 comprises a driver’s cabin 4, an engine 6 with a cooling system 8, front wheels 10 with an axis of rotation 12, rear wheels 14, a cutting apparatus 16, and a feeder housing 18, which supplies the harvested mass from the cutting apparatus 16 to the feed hole 20 of the rotor body 22, which is part of the separating apparatus. Inside the rotor housing 22, a separating rotor 24 is provided, driven from the engine 6 by drive elements 26, which are presented here in the form of belt drives. If you look in the direction along the axis of rotation of the separating rotor 24 from the feed hole 20 to the discharge end 28 of the rotor housing 22, the front section of the separating rotor 24 contains screw blades 30 that approximately determine the length of the feed zone in which the harvested mass is fed into the rotor housing 22. The middle and rear sections of the separating rotor 24 are equipped with pests 32, which approximately determine the length of the separation zone along the length of the housing 22 of the rotor. It should be noted that the working bodies or elements for supplying the harvested mass to the rotor housing and for threshing and separating the harvested mass may be different from screw blades or scourges, which are mentioned here only as an example. It goes without saying that one skilled in the art can select other elements to perform the desired functions. The bottom of the rotor housing 22 comprises a screening sieve means 34 through which grain and floor can exit the rotor housing.

Всасывающий вентилятор 36 создает всасывающий воздушный поток, проходящий, по меньшей мере, через зону сепарации корпуса 22 ротора к разгрузочной зоне 28 и выходящий наружу из корпуса 22 ротора и зерноуборочного комбайна 2. Корпус 22 ротора, сепарирующий ротор 24 и всасывающий вентилятор 36 образуют вместе основные компоненты сепарирующего аппарата. Зерно, выходящее из корпуса 22 ротора через ячейки решетных средств 34, по меньшей мере частично падает на сборный элемент или поддон 38, направляющий зерно за счет гравитационной силы к сборному шнеку 40, который направляет собранное зерно в зерновой конвейер (не показан), подающий зерно в зерновой бункер 42. Воздушный поток, создаваемый всасывающим вентилятором 36, проходит через промежуточное пространство между решетными средствами 34 и сборным поддоном 38.The suction fan 36 creates a suction air flow passing at least through the separation zone of the rotor body 22 to the discharge zone 28 and exiting from the rotor body 22 and the combine harvester 2. The rotor body 22, the separating rotor 24 and the suction fan 36 form together the main components of the separating apparatus. The grain exiting the rotor body 22 through the sieve means 34 cells at least partially falls on the prefabricated element or pallet 38, directing the grain due to gravitational force to the prefabricated screw 40, which directs the collected grain to a grain conveyor (not shown), feeding grain into the grain tank 42. The air flow generated by the suction fan 36 passes through an intermediate space between the sieve means 34 and the collecting tray 38.

Приведенное выше описание относится к работе единственного сепарирующих аппарата. Однако само собой разумеется, что в комбайне могут использоваться два сепарирующих аппарата описанного типа, установленных параллельно рядом друг с другом. Кроме того, вместо обычных решетных средств может использоваться один или несколько дополнительных сепарирующих аппаратов описанного типа, выполняющих описанные функции для дальнейшей очистки прошедшего сепарацию зерна. В этом случае дополнительные аппараты расположены под первым сепарирующим аппаратом.The above description relates to the operation of a single separating apparatus. However, it goes without saying that two separating apparatuses of the described type can be used in the combine, installed in parallel next to each other. In addition, instead of the usual sieve means, one or more additional separating apparatuses of the described type can be used that perform the described functions for further cleaning of the grain that has been separated. In this case, additional devices are located under the first separating device.

Наклонное расположение корпуса 22 ротора и сепарирующего ротора 24 внутри корпуса 22 ротора под углом больше 30° к горизонтальной плоскости дает несколько преимуществ. Во-первых, оно снижает скорость движения убранной массы внутри корпуса ротора к разгрузочному концу 28, так что масса вращается внутри корпуса 22 ротора по более длинной траектории с увеличением возможностей сепарации зерна. За счет того, что гравитационные силы оказывают более эффективное воздействие на более тяжелые фракции убранной массы, такие как зерно, эти фракции имеют тенденцию к более медленному движению через корпус 22 ротора с более высоким эффектом сепарации по сравнению с легкими фракциями убранной массы, такими как солома или полова. Дополнительное преимущество состоит в том, что зерно может собираться с помощью простых сборных элементов 38 и транспортироваться к сборному шнеку без использования дополнительных приводных элементов. При использовании второго сепарирующего ротора 44 в качестве очистного аппарата для фракции зерна и половы, вышедшей из корпуса 22 ротора, также имеет преимущество наклонное расположение корпуса 22 ротора, так как воздушный поток, который проходит вдоль наружной поверхности решетных средств 34 к всасывающему вентилятору 36, не может легко засасывать зерно вверх из-за его веса, так что зерно стремится падать либо на сборный элемент 38, либо во второй выпуск для зерна, ведущий к второму сепарирующему ротору 44. Второй сепарирующий ротор 44 функционально объединен с всасывающим вентилятором 54, который создает воздушный поток, сравнимый с воздушным потоком, создаваемым всасывающим вентилятором 36.The inclined arrangement of the rotor housing 22 and the separating rotor 24 inside the rotor housing 22 at an angle greater than 30 ° to the horizontal plane provides several advantages. Firstly, it reduces the speed of the harvested mass inside the rotor housing to the discharge end 28, so that the mass rotates inside the rotor housing 22 along a longer path with an increase in the possibility of grain separation. Due to the fact that gravitational forces have a more effective effect on heavier fractions of the harvested mass, such as grain, these fractions tend to move more slowly through the rotor body 22 with a higher separation effect compared to light fractions of the harvested mass, such as straw or sex. An additional advantage is that grain can be collected using simple prefabricated elements 38 and transported to the prefabricated screw without the use of additional drive elements. When using the second separating rotor 44 as a cleaning apparatus for grain and floor fractions exiting the rotor body 22, the oblique arrangement of the rotor body 22 also has an advantage, since the air flow that passes along the outer surface of the sieve means 34 to the suction fan 36 is not it can easily suck up the grain because of its weight, so that the grain tends to fall either on the collecting element 38 or in the second grain outlet leading to the second separating rotor 44. The second separating rotor 44 is functional flax combined with a suction fan 54 which creates an air stream comparable to the air flow generated by the suction fan 36.

Корпус 18 питателя содержит по меньшей мере два вращающихся элемента - один передний вращающийся элемент 46 и один задний вращающийся элемент 48. Форма днища 50 корпуса 18 питателя частично приближена к окружности вращения вращающихся элементов 46, 48. Указанная стрелкой 20 линия символизирует поперечную цилиндрическую форму корпуса питателя в области разгрузочного конца с размещенным в этой части корпуса вращающимся элементом 48, причем эта линия может также соответствовать питающему отверстию корпуса 22 ротора. Поперечно расположенная цилиндрическая часть корпуса 18 питателя врезана в верхнюю половину продольно расположенного по существу цилиндрического корпуса 22 ротора. Энергия привода вращения сепарирующего ротора 24, 44 может передаваться подсоединенным к нему снизу элементам, как это символически обозначено стрелкой 52.The housing 18 of the feeder contains at least two rotating elements - one front rotating element 46 and one rear rotating element 48. The shape of the bottom 50 of the housing 18 of the feeder is partially close to the circumference of rotation of the rotating elements 46, 48. The line indicated by arrow 20 symbolizes the transverse cylindrical shape of the feeder housing in the area of the discharge end with a rotating element 48 located in this part of the housing, and this line may also correspond to the feed hole of the rotor housing 22. The transverse cylindrical part of the housing 18 of the feeder is cut into the upper half of the longitudinally located essentially cylindrical housing 22 of the rotor. The energy of the rotation drive of the separating rotor 24, 44 can be transmitted to the elements connected to it from below, as is symbolically indicated by arrow 52.

При расположении корпуса 22 ротора в зерноуборочном комбайне 2 описанным образом можно разместить двигатель 6 также в верхней задней половине зерноуборочного комбайна 2, за задним концом корпуса 22 ротора. Такое размещение выгодно, так как сокращает путь передачи мощности от двигателя к сепарирующему ротору, что дает экономию по затратам и весу. Кроме того, при высоком расположении двигателя устраняется излишнее всасывание системой охлаждения соломы, которая выдувается вниз всасывающим вентилятором 36 и вентилятором второго сепарирующего аппарата. Мощность, необходимая для привода режущего аппарата 16 и элементов 46, 48 питателя, расположенных внутри корпуса 18 питателя, или других рабочих компонентов или генераторов гидравлического давления или электроэнергии, может передаваться валом сепарирующего ротора 24 или 44 от заднего конца зерноуборочного комбайна 2 к его переднему концу. Это дает экономию в отношении элементов трансмиссии и позволяет сохранить ограниченную ширину комбайна. Предназначенная для отбора мощности насадка вала сепарирующего ротора 24, 44 может быть оснащена зубчатыми колесами, которые передают вращательную энергию ведомым валам, гидравлическим насосам, электрическим генераторам, коробкам передач и подобным устройствам. Для наглядности чертежей возможности привода других компонентов обозначены стрелкой 52.When the rotor body 22 is located in the combine harvester 2 in the described manner, it is possible to place the engine 6 also in the upper rear half of the combine harvester 2, behind the rear end of the rotor body 22. This arrangement is advantageous because it reduces the path of power transfer from the engine to the separating rotor, which saves on costs and weight. In addition, with a high engine position, excessive absorption of straw by the cooling system is eliminated, which is blown down by the suction fan 36 and the fan of the second separation apparatus. The power required to drive the cutting apparatus 16 and the feeder elements 46, 48 located inside the feeder housing 18, or other working components or hydraulic pressure or electricity generators, can be transmitted by the shaft of the separating rotor 24 or 44 from the rear end of the combine harvester 2 to its front end . This provides savings in terms of transmission elements and allows you to save a limited width of the combine. The shaft nozzle of the separating rotor 24, 44 intended for power take-off can be equipped with gears that transmit rotational energy to driven shafts, hydraulic pumps, electric generators, gearboxes and similar devices. For clarity of drawings, the drive capabilities of other components are indicated by arrow 52.

В треугольнике, который определен верхней половиной корпуса 22 ротора, задней стенкой кабины 4 и верхней кромкой зерноуборочного комбайна 2, легко разместить зерновой бункер 42. Если в корпусе ротора находится только один сепарирующий ротор (возможно также расположение двух роторов, установленных параллельно рядом друг с другом), пространство зернового бункера 42 может даже заходить вниз вдоль боковых сторон корпуса 22 ротора, так что зерновой бункер 42 будет иметь форму седла.In the triangle, which is defined by the upper half of the rotor housing 22, the rear wall of the cab 4 and the upper edge of the combine harvester 2, it is easy to place the grain hopper 42. If there is only one separating rotor in the rotor housing (it is also possible to arrange two rotors mounted parallel to each other ), the space of the grain bin 42 may even extend down along the sides of the rotor body 22, so that the grain bin 42 will have a saddle shape.

Для обеспечения достаточного пространства для размещения как можно ниже переднего конца корпуса 22 ротора предпочтительно, чтобы передняя ходовая ось не была сплошной и чтобы в области передних колес рама машины не имела поперечных балок. Для привода передних колес рядом с каждым колесом может быть установлен небольшой гидравлический или электрический двигатель, так что один двигатель приводит одно колесо.In order to provide sufficient space to place as low as possible the front end of the rotor housing 22, it is preferable that the front axle is not continuous and that the machine frame does not have transverse beams in the area of the front wheels. A small hydraulic or electric motor can be installed next to each wheel to drive the front wheels, so that one engine drives one wheel.

На фиг.2 изображен пример кинематической схемы привода в соответствии с изобретением. От коленчатого вала двигателя 6 с помощью ременных передач 100, 102 и промежуточного вала 104 обеспечивается привод сборного шнека 40 для зерна, зернового конвейера и других возможных компонентов. На другой стороне двигателя 6 коленчатый вал связан с силовым устройством 106, которое может представлять собой электрогенератор или гидравлический насос. Ременная передача 108 передает мощность двигателя 6 на главную коробку 110 передач. От главной коробки 110 передач мощность передается на первичный приводной вал 112 для привода всасывающих вентиляторов 36, 54 и сепарирующих роторов 24, 44.Figure 2 shows an example of a kinematic drive circuit in accordance with the invention. From the crankshaft of the engine 6 with the help of belt drives 100, 102 and the intermediate shaft 104, the drive of the collection screw 40 for grain, grain conveyor and other possible components is provided. On the other side of the engine 6, the crankshaft is connected to a power device 106, which may be an electric generator or a hydraulic pump. Belt drive 108 transfers engine power 6 to main gearbox 110. From the main gearbox 110, power is transmitted to the primary drive shaft 112 to drive the suction fans 36, 54 and the separating rotors 24, 44.

Мощность передается на приводные валы 118, 120 ременными передачами 114, 116. Приводные шкивы ременных передач 114, 116 являются жесткими шкивами, которые не допускают изменения передаточного числа частот вращения. Таким образом, частота вращения приводных валов 118, 120 находится в жестком соотношении и может быть изменена только путем установки на первичном приводном валу 112 шкивов другого диаметра. Следует отметить, что второй сепарирующий аппарат для очистки зерна, прошедшего сепарацию в первом сепарирующем аппарате, состоит из сепарирующего ротора 44 и всасывающего вентилятора 54. В показанном на фиг.2 примере выполнения сепарирующий ротор 44 и всасывающий вентилятор 54 установлены на одном и том же валу, так что они вращаются с одной частотой вращения.Power is transmitted to the drive shafts 118, 120 by the belt drives 114, 116. The drive pulleys of the belt drives 114, 116 are rigid pulleys that do not allow changes in the gear ratio of the rotational speeds. Thus, the rotational speed of the drive shafts 118, 120 is in a strict ratio and can only be changed by installing pulleys of a different diameter on the primary drive shaft 112. It should be noted that the second separating apparatus for cleaning grain that has been separated in the first separating apparatus consists of a separating rotor 44 and a suction fan 54. In the embodiment shown in FIG. 2, the separating rotor 44 and the suction fan 54 are mounted on the same shaft so that they rotate at the same speed.

В первом сепарирующем аппарате сепарирующий ротор 24 и всасывающий вентилятор 36 установлены не на одном и том же валу - на валу 120 укреплен только сепарирующий ротор 24. Для привода всасывающего вентилятора 36 на первичном приводном валу 112 укреплен регулируемый шкив 122 вариатора скоростей, за счет регулировки которого изменяется передаточное отношение привода клинового ремня 124. Размеры регулируемых шкивов 122, 126, а также других шкивов, и передаточные отношения ременных передач задаются проектировщиком кинематической схемы комбайна. Выбор размеров и передаточных отношений зависит от требуемых частот вращения соответствующих валов для обеспечения оптимального функционирования компонентов, приводимых этими передачами. Регулируемый шкив 126 жестко соединен с полым валом 128, через который проходит вал 120. На полом валу 128 приварены лопатки всасывающего вентилятора 36.In the first separating apparatus, the separating rotor 24 and the suction fan 36 are not mounted on the same shaft — only the separating rotor 24 is mounted on the shaft 120. To drive the suction fan 36, an adjustable speed variator pulley 122 is mounted on the primary drive shaft 112, by adjusting which the gear ratio of the V-belt drive 124. changes. The sizes of the adjustable pulleys 122, 126, as well as other pulleys, and the gear ratios of the belt drives are set by the designer of the kinematic scheme of the combine. The choice of sizes and gear ratios depends on the required rotational speeds of the respective shafts to ensure optimal functioning of the components driven by these gears. The adjustable pulley 126 is rigidly connected to the hollow shaft 128 through which the shaft 120 passes. Blades of the suction fan 36 are welded to the hollow shaft 128.

В показанном на фиг.2 примере выполнения предусмотрен только один регулируемый шкив 122, который укреплен на первичном приводном валу 112 и изменяет частоту вращения всасывающего вентилятора 36 первого сепарирующего аппарата. Разумеется, возможны альтернативные решения, не показанные на фиг.2, в которых предусмотрена регулировка частоты вращения только всасывающего вентилятора 54 второго сепарирующего аппарата, а все другие валы приводятся с жесткими соотношениями частоты вращения. Возможен также вариант выполнения, в котором на первичном приводном валу 112 укреплен второй регулируемый шкив, а всасывающий вентилятор 54 жестко укреплен на полом валу, который установлен на валу 118 и приводится от второго регулируемого шкива. В этом варианте сепарирующие роторы 24, 44 приводятся с постоянным передаточным отношением, а оба всасывающих вентилятора 36, 54 приводятся регулируемыми шкивами с регулируемой частотой вращения. Далее, возможен вариант выполнения, в котором один или несколько всасывающих вентиляторов 36, 54 приводятся с постоянной частотой вращения от первичного приводного вала 112, а частота вращения одного или обоих приводных валов 118, 120 регулируется. Хотя этот вариант находится в пределах сферы защиты изобретения, он имеет недостаток в том, что сепарирующий ротор обычно требует больше энергии привода по сравнению с всасывающим вентилятором, так что регулируемые шкивы вариаторов скоростей для привода сепарирующих роторов будут тяжелее, чем при регулируемом приводе всасывающих вентиляторов.In the embodiment shown in FIG. 2, only one adjustable pulley 122 is provided, which is mounted on the primary drive shaft 112 and changes the speed of the suction fan 36 of the first separation apparatus. Of course, alternative solutions are possible, not shown in figure 2, which provides for the adjustment of the rotational speed of only the suction fan 54 of the second separating apparatus, and all other shafts are provided with strict speed ratios. An embodiment is also possible in which a second adjustable pulley is mounted on the primary drive shaft 112, and a suction fan 54 is rigidly mounted on a hollow shaft that is mounted on the shaft 118 and driven from the second adjustable pulley. In this embodiment, the separating rotors 24, 44 are driven with a constant gear ratio, and both suction fans 36, 54 are driven by adjustable pulleys with an adjustable speed. Further, an embodiment is possible in which one or more suction fans 36, 54 are driven at a constant speed from the primary drive shaft 112, and the speed of one or both drive shafts 118, 120 is adjustable. Although this option is within the scope of protection of the invention, it has the disadvantage that the separating rotor usually requires more drive energy than the suction fan, so the adjustable speed variator pulleys to drive the separating rotors will be heavier than with the adjustable drive of the suction fans.

Вал 120 проходит полностью насквозь через корпус 22 ротора, и на его переднем конце находится коробка 130 передач, показанная в качестве примера выполнения устройства, обозначенного стрелкой 52 на фиг.1. От этой коробки 130 передач один вал приводит ременную передачу 132 для вращательного привода вращающегося элемента 48. Ременная передача 134 передает мощность на вращающийся элемент 46, так что все питающие элементы корпуса 18 питателя приводятся от вала 120. Дополнительно шкив или зубчатое колесо 136 может быть укреплено на валу вращающегося элемента 46, так что от этого шкива или зубчатого колеса 136 может приводиться также режущий аппарат 16. От коробки 130 передач мощность может передаваться на силовое устройство 138, которое может использоваться для генерирования электрической или гидравлической энергии. Эта энергия может использоваться для привода различных компонентов, колес и других элементов в передней части зерноуборочного комбайна 2.The shaft 120 passes completely through the rotor body 22, and at its front end is a gearbox 130, shown as an example of the design of the device indicated by arrow 52 in figure 1. From this gearbox 130, one shaft drives a belt drive 132 for rotationally driving the rotary member 48. Belt drive 134 transfers power to the rotary member 46 so that all of the feed elements of the feeder housing 18 are driven from the shaft 120. Additionally, the pulley or gear 136 can be fixed on the shaft of the rotating member 46, so that a cutting apparatus 16 can also be driven from this pulley or gear 136. From the gearbox 130, power can be transmitted to a power device 138 that can be used to generating electrical or hydraulic energy. This energy can be used to drive various components, wheels and other elements in front of the combine harvester 2.

Следует заметить, что двигатель 6 управляется компьютером 160. При вводе соответствующих данных компьютер 160 может изменять частоту вращения двигателя. Посредством этого регулирования может быть достигнуто также регулирование частоты вращения валов 118, 120, 128 и 142.It should be noted that the engine 6 is controlled by the computer 160. When you enter the appropriate data, the computer 160 can change the engine speed. By means of this regulation, speed control of the shafts 118, 120, 128 and 142 can also be achieved.

Основная концепция системы привода, показанной на фиг.3, в основном подобна описанной, однако в системе привода предусмотрен промежуточный вал 140 для увеличения передаточного отношения регулируемых элементов. В то время как валы 118, 120 также приводятся от первичного приводного вала 112, полые валы 128, 142 приводятся через посредство промежуточного вала 140. Регулируемый шкив 144 вариатора скоростей, который передает мощность от первичного приводного вала 112 на промежуточный вал 140, при своей регулировке изменяет частоту вращения всех валов, которые приводятся от него. В показанном примере выполнения индивидуальное регулирование частоты вращения вала 142 обеспечивается с помощью дополнительного регулируемого шкива 146. Этот дополнительный шкив 146 создает возможность компенсации изменений частот вращения, вызванных регулировкой регулируемого шкива 144. Такая компоновка с промежуточным валом 140 выгодна в аспекте размещения элементов трансмиссии привода в конструктивном пространстве. Поскольку регулируемые шкивы всегда требуют больше места по сравнению с простыми шкивами, регулируемые шкивы вариаторов скоростей могут быть размещены на промежуточном валу в любом месте, так что первичный приводной вал 112 может быть расположен близко к валам 118, 120.The basic concept of the drive system shown in FIG. 3 is basically similar to that described, however, an intermediate shaft 140 is provided in the drive system to increase the gear ratio of the adjustable members. While the shafts 118, 120 are also driven from the primary drive shaft 112, the hollow shafts 128, 142 are driven through the intermediate shaft 140. An adjustable speed variator pulley 144 that transfers power from the primary drive shaft 112 to the intermediate shaft 140, when adjusted changes the speed of all the shafts that are driven from it. In the shown embodiment, individual control of the shaft speed 142 is provided by an additional adjustable pulley 146. This additional pulley 146 makes it possible to compensate for changes in speed caused by the adjustment of the adjustable pulley 144. Such an arrangement with an intermediate shaft 140 is advantageous in terms of the arrangement of drive transmission elements in a structural space. Since the adjustable pulleys always require more space than simple pulleys, the adjustable speed variator pulleys can be placed anywhere on the countershaft so that the primary drive shaft 112 can be located close to the shafts 118, 120.

Хотя первый комплект регулируемых шкивов 144 дает возможность регулирования частоты вращения промежуточного вала 140, а вследствие этого и частот вращения полых валов 128, 142, приводимых от промежуточного вала 140, предусмотрен дополнительный регулируемый шкив 146 для дальнейшего регулирования частоты вращения полого вала 142.Although the first set of adjustable pulleys 144 makes it possible to control the speed of the intermediate shaft 140, and consequently the rotational speeds of the hollow shafts 128, 142 driven by the intermediate shaft 140, an additional adjustable pulley 146 is provided to further control the speed of the hollow shaft 142.

В примере выполнения системы привода по фиг.4 регулирование частот вращения валов 128, 142 достигается не с помощью регулируемых шкивов вариатора скоростей, а посредством двигателей с регулируемой частотой вращения. Силовое устройство 106 генерирует электрическую или гидравлическую энергию, которая передается по шлангам или проводам 148 двигателям 150. Мощность от двигателей передается на зубчатые колеса 152, которые зацепляются с зубчатыми колесами на полых валах 128, 142. Частота вращения двигателей регулируется, и ее изменение передается на полые валы 128, 142.In the exemplary embodiment of the drive system of FIG. 4, the speed control of the shafts 128, 142 is achieved not by means of adjustable pulleys of the speed variator, but by means of engines with an adjustable speed. The power device 106 generates electrical or hydraulic energy that is transmitted through hoses or wires 148 to the engines 150. Power from the engines is transmitted to the gears 152, which mesh with the gears on the hollow shafts 128, 142. The engine speed is controlled and its change is transmitted to hollow shafts 128, 142.

Описанные и показанные на чертежах примеры осуществления изобретения не являются исчерпывающими. Для специалиста в данной области понятно, каким образом описанное принципиальное решение может быть модифицировано для удовлетворения конкретных условий примера выполнения, при этом функциональные элементы одного из примеров осуществления могут быть включены в общую кинематическую схему другого примера осуществления.The embodiments described and shown in the drawings are not exhaustive. For a person skilled in the art it is clear how the described fundamental solution can be modified to meet the specific conditions of the exemplary embodiment, while the functional elements of one exemplary embodiment can be included in the general kinematic diagram of another exemplary embodiment.

Claims

1. Combine harvester containing at least one separating apparatus, which contains a rotatable separating rotor located in the rotor housing with a feeding zone, in which the harvested mass is fed into the rotor housing, a separation zone with sieve means located in the rotor housing in this the separation zone, the discharge zone, which is located on the discharge end of the rotor housing, a suction fan that draws in air flow through at least sieve means into the separation zone and the discharge zone, and a prefabricated element for grain, located at some distance from the sieve means, and all these components are located so that part of the air flow is sucked into the separation zone from the space between the sieve means and the prefabricated element for grain, characterized in that the drive means (26) for the drive of the suction fan (36, 54) and the corresponding separating rotor (24, 44) are configured to vary the speed of the suction fan (36, 54) and the corresponding sep iruyuschego rotor (24, 44) relative to each other.

2. Combine harvester according to claim 1, characterized in that the shafts of the suction fan (36, 54) and the corresponding separating rotor (24, 44) are located coaxially, moreover, one of these shafts is made in the form of a hollow shaft, and the other shaft passes through the hollow shaft.

3. Combine harvester according to claim 1, characterized in that the rotation speed of at least the suction fan (36, 54) is adjustable.

4. Combine harvester according to claim 1, characterized in that the rotational speed of either the suction fan or the separating rotor is adjustable by changing the operating speed of the engine.

5. The combine harvester according to claim 1, characterized in that the first separation apparatus is connected to a second separation apparatus for cleaning the grain fraction that has been separated in the first separation apparatus, the shafts of the separating rotors and suction fans of both separation apparatuses being driven from one primary drive unit shaft, and at least three pulleys are mounted on this primary shaft, at least one of these three pulleys is an adjustable speed variator pulley.

6. Combine harvester according to claim 5, characterized in that in addition to the primary drive shaft an intermediate shaft is provided on which at least one adjustable pulley of the speed variator is mounted.

7. Combine harvester according to claim 1, characterized in that the shaft of the separating rotor (24, 44) passes through the entire length of the rotor housing, and at its front end there are means (52) for transmitting power to drive other working elements of the combine harvester ( 2).

8. Combine harvester according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that at least one shaft of the separating rotor or suction fan is driven by a hydraulic or electric motor with variable speed.