CC BY
13
УДК 631.5
М. В. Канделя, Н. М. Канделя, А. В. Трофимова
КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА УБОРОЧНОЙ МАШИНЫ С МОЛОТИЛЬНО-СЕПАРИРУЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ УБОРКИ СОИ И ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
В статье рассмотрена запатентованная конструкция уборочной машины. Разработаны конструктивно-технологическая схема и способ уборки сои и зерновых культур, включающий скашивание хлебной массы и транспортирование её к роторному молотильно-сепарирующему устройству, обмолот скошенной хлебной массы с выделением зернового вороха и соломы, измельчение соломы с разбрасыванием её по полю, транспортирование зернового вороха воздушной струёй лопастного вентилятора в бункер-накопитель через загрузочное окно, отличающийся тем, что при поступлении зернового вороха в бункер-накопитель зерновой ворох продувают направленной струёй воздуха через решето, установленное внутри бункера-накопителя ниже загрузочного окна, при этом полову выдувают из бункера-накопителя через половонаправитель воздушной струёй лопастного вентилятора, транспортирующего зерновой ворох в бункер-накопитель, а зерно, пройдя через отверстия в решете, оседает в бункере-накопителе. Конструктивно-технологическая часть уборочной машины отличается тем, что внутри бункера-накопителя ниже загрузочного окна на всю ширину и длину установлено решето с отверстиями для прохода через них зёрен убираемой культуры.
Ключевые слова: очёс, уборочная машина, соя, зерновые культуры, хлебная масса, обмолот, зерновой ворох, бункер-накопитель, воздушная струя.
DOI: 10.24412/2227-1384-2021 -142-41 -48
Цель работы — создание машины полевой гусеничной, способной обеспечить работу в условиях переувлажнения почвы, обеспечить полноту заполнения бункера-накопителя с зерновым ворохом. Эта цель достигается следующим образом.
На рисунке 1 изображена конструктивно-технологическая схема уборочной машины с молотильно-сепарирующим устройством (МСУ) — аналога КЗР-10, разделяющим зерновой ворох и солому для последующего её измельчения и разбрасывания по полю.
Канделя Михаил Васильевич — кандидат технических наук, профессор
(Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан, Россия);
e-mail: kandelya79@mail.ru.
Канделя Николай Михайлович — кандидат технических наук, заместитель руководителя "Савкинского" проекта по развитию инфраструктуры и взаимодействию с естественными монополиями (Кульдурский бруситовый рудник, Биробиджан, Россия); e-mail: kandelya79@mail.ru.
Трофимова Анастасия Владимировна — студент (Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан, Россия); e-mail: kandelya79@mail.ru.
© Канделя М. В., Канделя Н. М., Трофимова А. В., 2021
41
Рис. 1. Конструктивно-технологическая схема уборочной машины с МСУ
Машина содержит энергосредство 1 с гусеничным движителем 2, моторной установкой 3, бункером-накопителем 4, передняя часть которого шарнирно соединена с рамой 5 энергосредства 1, а задняя опирается на два гидроцилиндра 6, расположенных под углом друг к другу, переднюю навеску 7, на которую навешены: жатка 8 с мотовилом 9, режущим аппаратом 10 и шнеком 11, роторное молотильно-сепарирующее устройство (МСУ) 12 с тангенциальной подачей хлебной массы, с измельчителем 13 и соломоотводом 14, элеватором 15 с гибким гофрированным патрубком 16, нижний конец которого соединён с ускорителем движения зернового вороха в вице лопастного вентилятора 17, на кожухе 18 которого выполнен конфузор 19 с поворотной частью 20 и козырьком 21. Днище 22 бункера-накопителя 4 выполнено из нескольких корытообразных профилей 23, последовательно соединённых между собой, в которых размещены шнеки 24 одного направления навивки, установленных на подшипниках 25 и имеющих привод 26 от гидропривода 27, при этом витки 28 передних концов шнека 24 располагаются внутри бункера-накопителя 4 вблизи его передней 29 стенки, а витки 28 задних концов выходят за пределы задней 30 стенки и располагаются в кожухе 31 с выгрузным отверстием 32, закреплённые на задней стенке 30 бункера-накопителя 4 (рис. 2).
При движении машины полевой гусеничной мотовило 9 жатки 8 подводит стебли убираемой культуры к режущему аппарату 10 и после их срезания направляет к шнеку 11. Далее скошенная хлебная масса поступает в роторное молотильно-сепарирующее устройство (МСУ) 12 с тангенциальной подачей хлебной массы, навешенной на переднюю навеску 7 энергосредства 1, где хлебная масса обмолачивается.
42
Рис. 2. Конструктивная схема бункера-накопителя
Солома поступает в измельчитель 13, измельчается и по соломоот-воду 14 разбрасывается по полю, а ворох, образовавшийся в процессе обмолота, транспортируется элеватором 15 через гибкий гофрированный патрубок 16 в ускоритель движения зернового вороха в виде лопастного вентилятора 17, нижняя часть которого соединена со свободным концом гибкого гофрированного патрубка 16.
Лопастной вентилятор 17 подхватывает зерновой ворох и направляет его по кожуху 18 вентилятора 17, конфузору 19, поворотную часть 20 и козырёк 21 в бункер-накопитель 4 по внутренней поверхности крыши 33, при этом происходит рассеивание зернового вороха по всему бункеру-накопителю 4 благодаря тому, что на внутренней поверхности крыши 33 бункера-накопителя 4 симметрично, относительно его продольной оси закреплены дугообразные пластины 34.
Выгрузка вороха осуществляется следующим образом. С помощью двух гидроцилиндров 6 поднимают заднюю часть бункера-накопителя 4, чтобы мог подъехать транспорт, и включают гидромотор 27, который вращает выгрузные шнеки 24 в корытообразных профилях 23, образующих днище 22 бункера-накопителя 4. Через выгрузное отверстие 32 происходит выгрузка зернового вороха в кузов транспортного средства. Благодаря тому, что витки 28 задних концов шнека 24 выходят за пределы задней стенки и располагаются в кожухе 31 с выгрузным отверстием 32, обеспечивается герметичность задней стенки бункера-накопителя 4.
43
Разработаны конструктивно-технологическая схема и способ уборки сои и зерновых культур, включающий скашивание хлебной массы и транспортирование её к роторному молотильно-сепарирующему устройству, обмолот скошенной хлебной массы с выделением зернового вороха и соломы, измельчение соломы с разбрасыванием её по полю, транспортирование зернового вороха воздушной струёй лопастного вентилятора в бункер-накопитель через загрузочное окно, отличающийся тем, что при поступлении зернового вороха в бункер-накопитель зерновой ворох продувают направленной струей воздуха через решето, установленное внутри бункера-накопителя ниже загрузочного окна, при этом полову выдувают из бункера-накопителя через половонаправитель воздушной струёй лопастного вентилятора, транспортирующего зерновой ворох в бункер-накопитель, а зерно, пройдя через отверстия в решете, оседает в бункере-накопителе.
Конструктивно-технологическая часть уборочной машины отличается тем, что внутри бункера-накопителя ниже загрузочного окна на всю ширину и длину установлено решето с отверстиями для прохода через них зёрен убираемой культуры (рис. 3).
Рис. 3. Конструктивно-технологическая схема уборочной машины с предварительным разделением зерносоевого вороха
В передней и задней стенках бункера-накопителя ниже решета выполнены отверстия прямоугольного сечения, в переднее из которых установлен раструб вентилятора, а в задней стенке выше решета также выполнено отверстие с сечением в виде трапеции, на которое установлен
44
половонаправитель, охватывающий отверстие прямоугольного сечения, при этом на задней внутренней стенке бункера-накопителя на уровне нижней кромки отверстия прямоугольного сечения установлен козырёк.
Решето может быть установлено под углом к горизонту с наклоном вперёд по ходу движения. Оптимальный угол наклона решета к горизонту 7. Решето может быть выполнено жалюзийным и сменным.
Машина полевая гусеничная универсальная работает в условиях переувлажнённой почвы и сохраняет её плодородие за счёт внесения в почву измельчённой соломы и половы и применения гусеничного хода.
Уборочная машина содержит энергосредство 1 с гусеничным движителем 2, моторной установкой 3, бункером-накопителем 4, передняя часть которого шарнирно соединена с рамой 5, а задняя опирается на два гидроцилиндра 6, расположенных под углом друг к другу, переднюю навеску 7, на которую навешены: жатка 8 с мотовилом 9, режущим аппаратом 10 и шнеком 11, роторное молотильно-сепарирующее устройство (МСУ) 12 с тангенциальной подачей хлебной массы, с измельчителем 13 и соломоотводом 14, элеватором 15 с гибким гофрированным патрубком 16, нижний конец которого соединён с ускорителем движения зернового вороха в виде лопастного вентилятора 17, на кожухе 18 которого выполнен конфузор 19 с поворотной частью 20 и козырьком 21.
Днище 22 бункера-накопителя выполнено из нескольких корытообразных профилей 23, последовательно соединённых между собой, в которых размещены шнеки 24 одного направления навивки, установленные на подшипниках 25 и имеющие привод 26 от гидропривода 27, при этом витки 28 передних концов шнека располагаются внутри бункера-накопителя вблизи его передней 29 стенки, а витки задних концов выходят за пределы задней 30 стенки и располагаются в кожухе 31 с выгрузным отверстием 32, закреплённые на задней стенке бункера-накопителя. Благодаря этому обеспечивается герметичность задней стенки бункера-накопителя.
Внутри бункера-накопителя ниже загрузочного окна 33 на всю ширину и длину установлено решето 34 с отверстиями, размер и форма которых не препятствует свободному прохождению через них зёрен убираемой культуры, в передней и задней стенках бункера-накопителя ниже решета выполнены отверстия 35 и 36 прямоугольного сечения, в переднее из которых установлен раструб вентилятора 38, а в задней стенке выше решета также выполнено отверстие 39 с сечением в виде трапеции, на которое установлен половонаправитель 40. На задней внутренней стенке бункера-накопителя установлен козырёк 42.
При движении машины скошенная хлебная масса поступает в роторное МСУ 12 и обмолачивается. Солома поступает в измельчитель и по соломоотводу разбрасывается по полю, а зерновой ворох, образовавшийся в процессе обмолота, транспортируется элеватором 15 через гиб-
45
кий гофрированный патрубок в ускоритель движения зернового вороха в виде лопастного вентилятора. Лопастной вентилятор направляет его по конфузору 19, поворотной части 20 и козырьку 21 в загрузочное окно бункера-накопителя. Под действием воздушного потока лопастного вентилятора происходит отделение половы от зерна. Полова как лёгкая фракция, находясь во взвешенном состоянии, выдувается через отверстие по половонаправителю и падает на поле. При этом воздушный поток вентилятора 38 предотвращает попадание половы в бункер-накопитель.
Выводы: повысить эффективность уборки очёсом за счёт снижения транспортных расходов возможно с использованием полевой машины, у которой при поступлении зернового вороха в бункер-накопитель зерновой ворох продувают направленной струёй воздуха через решето, установленное внутри бункера-накопителя ниже загрузочного окна, при этом незерновая часть вороха частично выдувается из бункера-накопителя. После заполнения бункера-накопителя более плотный зерновой ворох перегружается в транспортное средство. Полевая машина такого типа отличается от классических комбайнов отсутствием системы очистки, что существенно упрощает конструкцию, повышает производительность, сокращает расход ГСМ, а за счёт снижения веса машины уменьшается давление ходовой части на почву.
Список литературы
1. Жалнин Э. В. уборка с очёсом на корню: за и против // Сельский механизатор. 2013. № 8. С. 10-12.
2. Ксеневич И. П., Скотников В. А., Ляско М. И. Ходовая система — почва — урожай. М.: Агропромиздат, 1985. 304 с.
3. Панасюк А. Н. Концептуальные подходы к технологии уборки сои очёсом на корню и устройства для её осуществления: монография / А. Н. Панасюк, М. В. Канделя, Д. С. Мазнев [и др.]. Благовещенск: Издательство ДальГАУ, 2018. 127 с.
4. Патент № 2541655 С1 РФ, МПК А01Б 41/08 (2006.01). Комбайн для уборки зерновых культур очёсом на корню: № 2013142111/13, заявл. 13.09.2013; опубл. 20.02.2015 / Канделя М. В., Канделя Н. М., Шилько П. А. [и др.]. 7 с.
5. Патент № 2631394 С1 РФ, МПК A01D 41/02 (2006.01). Машина полевая гусеничная универсальная: № 2016124586, заявл. 20.06.2016; опубл. 21.09.2017 / Канделя М. В., Канделя Н. М., Шилько П. А. [и др.]. 7 с.
6. Патент № 2641531 С1 РФ, МПК A01D 91/04 (2006.01). Способ уборки зерновых культур и сои: № 2017105970, заявл. 21.02.2017; опубл. 18.01.2018 / Канделя М. В., Шилько Н. М., Канделя П. А. [и др.]. 4 с.
7. Патент № 2646629 С2 РФ, МПК A01D 41/02 (2006.01). Машина полевая гусеничная: № 2015121911, заявл. 08.06.2015; опубл. 06.03.2018 / Канделя М. В., Шилько П. А., Жалнин Э. В. [и др.]. 7 с.
8. Патент № 2646632 С2 РФ, МПК A01D 41/02 (2006.01). Комбайн гусеничный для уборки зерновых культур и сои: № 2015108222, заявл. 10.03.2015; опубл. 06.03.2018 / Канделя М. В., Канделя Н. М., Шилько П. А. [и др.]. 6 с.
46
9. Патент № 2646639 C2 РФ, МПК A01D 41/02 (2006.01), A01D 41/12 (2006.01). Машина полевая гусеничная: № 2015111062, заявл. 26.03.2015; опубл. 06.03.2018 / Канделя М. В., Шилько П. А., Жалнин Э. В. [и др.]. 7 с.
10. Русанов В. А. Проблемы переуплотнения почв движителями и эффективные пути её решения. М.: ВИМ, 1988. 368 с.
•Jc -Jc -Jc
Kandelya Mihail V.1, Kandelya Nikolay M.2, Trofimova Anastasiya V.1 CONSTRUCTIVE AND TECHNOLOGICAL SCHEME OF THE HARVESTING MACHINE WITH A THRESHING-SEPARATING DEVICE FOR HARVESTING SOY AND GRAIN CROPS
(1 Sholom-Aleichem Priamursky State University, Birobidzhan, Russia; 2 Kuldur Brucite Mine, Birobidzhan, Russia)
The article considers the patented design of the harvesting machine. The authors have developed a constructive-technological scheme and method of harvesting soybeans and grain crops, including mowing the grain mass and transporting it to the rotary threshing and separating device, threshing the mowed grain mass with the release of the grain heaps and straw, chopping straw with scattering it across the field, transportating the grain heaps by air with a blade fan jet into the hopper through the loading window, characterized in that when a grain heap enters the storage hopper, the grain heap is blown with a directed air stream through a sieve installed inside the storage hopper below the loading window, while the chaff is blown out of the storage hopper through a half-guide by an air jet of a blade fan, which transports the grain heap to the storage hopper, and the grain, passing through the holes in the sieve, settles in the storage hopper. The structural and technological part of the harvesting machine is characterized by the fact that inside the storage bin below the loading window, a sieve with holes for passing the grains of the harvested crop through them is installed for the entire width and length.
Keywords: blowings, harvesting machine, soybeans, grain crops, bread mass, threshing, grain heap, storage hopper, air jet.
DOI: 10.24412/2227-1384-2021 -142-41 -48
References
1. Zhalnin E. V. Cleaning from ochesam on the root: pros and cons [Uborka s ochesom na kornyu: za i protiv], Sel'skiy mekhanizator, 2013, no. 8, pp. 10—12.
2. Ksenevich I. P., Skotnikov V. A., Lyasko M. I. Khodovaya sistema — pochva — urozhay (Running system — soil — harvest), Moscow, Agropromizdat Publ., 1985. 304 p.
3. Panasyuk A. N., Kandelya M. V., Maznev D. S., Sakharov V. A., Kuvshinov A. A., Smolyaninov Yu. N. Kontseptual'nye podkhody k tekhnologii uborki soi ochesom na kornyu i ustroystva dlya ee osushchestvleniya (Conceptual approaches to the technology of harvesting soy ochesam on the root and devices for its implementation), monograph, Blagoveshchensk, Dal'GAU Publ., 2018. 127 p.
4. Kandelya M. V., Kandelya N. M., Shil'ko P. A., Berezovskiy P. V., Panasyuk A. N., Lipkan' A. V. Kombayn dlya uborki zernovykh kul'tur ochesom na kornyu (Combine for harvesting grain crops with a brush on the standing), pat. 2541655 C1 RU, IPC A01D 41/08 (2006.01), publ. 02/20/2015, 7 p.
5. Kandelya M. V., Kandelya N. M., Shil'ko P. A., Zhalnin E. V., Vologdin S. I., Panasyuk A. N., Shiryaev V. M., Lipkan' A. V. Mashina polevaya gusenichnaya universal'naya (Universal tracked field vehicle), pat. 2631394 C1 RU, IPC A01D 41/02 (2006.01), publ. 09/21/2017, 7 c.
47
6. Kandelya M. V., Shil'ko N. M., Kandelya P. A., Panasyuk A. N., Lipkan' A. V., Shiryaev V. M. Sposob uborki zernovykh kul'tur i soi (Method of harvesting grain crops and soybeans), pat. 2641531 C1 RU, IPC A01D 91/04 (2006.01), publ. 01/18/2018, 4 c.
7. Kandelya M. V., Shil'ko P. A., Zhalnin E. V., Vologdin S. I., Panasyuk A. N., Shiryaev V. M. Mashina polevaya gusenichnaya (Field tracked vehicle), pat. 2646629 C2 RU, IPC A01D 41/02 (2006.01), publ. 03/06/2018, 7 c.
8. Kandelya M. V., Kandelya N. M., Shil'ko P. A., Vologdin S. I., Panasyuk A. N., Lipkan' A. V., Shiryaev V. M., Prisyazhnyy M. M. Kombayn gusenichnyy dlya uborki zernovykh kul'tur i soi (Crawler harvester for harvesting grain crops and soybeans), pat. 2646632 C2 RU, IPC A01D 41/02 (2006.01), publ. 03/06/2018, 6 c.
9. Kandelya M. V., Shil'ko P. A., Zhalnin E. V., Vologdin S. I., Panasyuk A. N., Shiryaev V. M. Mashina polevaya gusenichnaya (Field tracked vehicle), pat. 2646639 C2 RU, IPC A01D 41/02 (2006.01), A01D 41/12 (2006.01), publ. 06.03.2018, 7 c.
10. Rusanov V. A. Problemy pereuplotneniya pochv dvizhitelyami i effektivnye puti ee resheniya (Problems of soil re-compaction by movers and effective ways of its solution), Moscow, VIM Publ., 1988. 368 p.
•Jc -Jc -Jc
48
