Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Сельскохозяйственный уборочный комбайн

 
Международная патентная классификация:       A01D

Патент на изобретение №:      2277318

Автор:      Геер Владимир Альбертович (RU), Латынцев Николай Федорович (RU), Чепурин Геннадий Ефимович (RU)

Патентообладатель:      Государственное научное учреждение Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Сибирского отделения Россельхозакадемии (ГНУ СибИМЭ СО РАСХН) (RU), Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "АГРОМАШ" (ООО НПФ "АГРОМАШ") (RU)

Дата публикации:      1 Января, 2000

Начало действия патента:      25 Мая, 2004

Адрес для переписки:      630501, Новосибирская обл., Новосибирский р-н, п. Краснообск, ГНУ СибИМЭ СО РАСХН, а/я 460


Изображения





Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для уборки травы на корм животным. Сельскохозяйственный уборочный комбайн включает установленные в корпусе шнек с противорежущими ножами и кольцом, диск с режущими ножами и лопатками и кормопровод. Шнек и диск установлены на цельном валу. Концы вала смонтированы в подшипниковых опорах. На конце витка шнека со стороны диска жестко закреплены противорежущие ножи и кольцо. На диске со стороны шнека неподвижно установлены радиально или под углом к радиусу режущие ножи. Уборочный комбайн обеспечивает снижение энергоемкости процесса измельчения. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбайнам для уборки зеленой травы на корм животным.

Известен сельскохозяйственный уборочный комбайн (патент Российской Федерации №2102855). Комбайн содержит раму со сницей, ротор с ножами, кормопровод, установленную в корпусе швырялку, цилиндрический шнек с конической насадкой с уменьшенным по сравнению с цилиндрической частью шагом витков горловины, выполненной в виде подвижного противорежущего ножа в форме кольца и пластины, причем внутренний диаметр кольца равен выходному диаметру насадки, а пластина расположена в кольце радиально, и концы ее прикреплены к нему жестко, к пластине также жестко с плавным переходом прикреплен вал шнека и торец его витка, при этом на полостях швырялки со стороны горловины установлены режущие ножи. У комбайна ножи лопастей выполнены больше диаметра горловины, а частота вращения шнека и швырялки соотносятся как 1:3.

Недостатками комбайна являются неравномерность процесса резания и низкая производительность, возможность повышения производительности ограничена отношением диаметра шнека к диаметру швырялки как 1:4. Это приводит при подборе валка из подвяленной массы к работе на пониженных передачах, что существенно снижает производительность и приводит к нецелесообразности использовать машины этого типа на данной операции.

Известен сельскохозяйственный уборочный комбайн (патент Российской Федерации №2214083), являющийся прототипом заявляемого технического решения. Комбайн содержит раму со сницей, ротор с ножами, шнек, на витках которого со стороны швырялки смонтированы жестко противорежущие ножи с противорежущим кольцом, швырялку в виде диска, на который закреплены жестко режущие ножи и швыряющие лопасти, беговую дорожку, опорные ролики, корпус швырялки и кормопровод.

Недостатками уборочного комбайна являются относительно высокая энергоемкость, сложность конструкции и недостаточная универсальность.

Техническая задача изобретения - снижение энергоемкости процесса, упрощение конструкции и повышение универсальности применения.

Техническая задача решается тем, что в уборочном комбайне, содержащем ротор с ножами, установленные в корпусе цилиндрический шнек с противорежущими ножами и кольцом и диск с режущими ножами и лопатками и кормопровод так, что диск и шнек установлены на цельном валу, причем шнек установлен подвижно в подшипниковых опорах, на конце витка шнека со стороны диска жестко закреплены противорежущий нож и кольцо, при этом диск установлен неподвижно на цельном валу, на котором со стороны шнека также неподвижно установлены радиально или под углом к радиусу режущие ножи.

Кроме этого техническая задача решается также тем, что шнек выполнен многозаходным, причем концы витков шнека при их приближении к противорежущим ножам и противорежущие ножи со стороны диска наклонены к радиусу шнека под углом , а режущие ножи на диске наклонены к радиусу диска под углом , при этом режущие и противорежущие ножи являются прямолинейными, а их длины определяются из выражений

- для режущих ножей,

- для противорежущих ножей,

где R - наружный радиус камеры измельчения, м,

r - внутренний радиус камеры измельчения, равный

где: Vрез - скорость резания, при которой затраты энергии на предварительное сжатие измельчаемого материала близки нулю, м/с,

n - частота вращения режущих ножей, мин-1,

nn - частота вращения противорежущих ножей, мин-1,

знак "+", для случая вращения режущих и противорежущих ножей навстречу друг другу,

знак "-", для случая вращения режущих и противорежущих ножей в одном направлении,

причем задний угол установки плоскости режущих ножей отвечает условиям:

где hш - шаг витков шнека, м,

rтек - текущий радиус точки резания, м.

В измельчающем устройстве предлагаемого кормоуборочного комбайна вместо прямолинейных ножей могут также использоваться ножи, отличные от прямолинейной формы.

Техническая задача решается также тем, что на противорежущем кольце со стороны витков шнека жестко смонтированы винтовые лопатки, одни концы которых по направлению вращения диска выступают за наружный его диаметр, а вторые, располагающиеся против направления вращения, доходят до внутреннего диаметра противорежущего кольца.

Использование многозаходного шнека, обеспечивающего подачу в зону резания измельчаемой массы более тонкими слоями и монтаж его на одном цельном валу с измельчающим диском, а также использование прямолинейных режущих и противорежущих ножей и их установка под углом к наружному радиусу камеры измельчения позволяет существенно упростить конструкцию уборочного комбайна по сравнению с аналогом и обеспечить снижение энергозатрат на измельчение (Горячкин В.П. В«Сборник сочиненийВ», т 3. - М.: Колос, 1965, - с 70).

Используя теорему синусов (фиг.1), после некоторых преобразований получим формулу для расчета длины Ln противорежущих ножей 1

Аналогично получим формулу для расчета длины L режущих ножей 2

Они могут располагаться как радиально, так и под некоторым углом к радиусу R.

На фиг.2 показано взаимное расположение противорежущих 1 и режущих 2 ножей, а также измельчаемого материала 3 в момент резания в плоскости, перпендикулярной плоскости резания.

Установка режущих ножей на диске под углом 3, отвечающим требованиям выражения

позволит снизить затраты энергии на измельчение и увеличить В«живоеВ» сечение камеры измельчения, значительно повысив производительность уборочного комбайна.

Изготовление камеры измельчения с внутренним радиусом r, отвечающим требованиям выражения

обеспечит резание измельчаемого материала без затрат энергии на предварительное сжатие

На фиг.3 схематично изображен кормоуборочный комбайн.

На фиг.4 схематично показана камера измельчения в продольном разрезе, а на фиг.5 - в поперечном разрезе.

Комбайн, фиг.3, 4, 5, содержит раму 4 со сницей 5, ротор 6 с ножами ротора 7, шнек 8 с противорежущими ножами 1, диск измельчающий 9, ножи режущие 2, кольцо противорежущее 10, цельный вал 11, смонтированный на подшипниковых опорах 12, швыряющие лопатки 13, лопатки винтовые 14, сужающий конус 15, корпус измельчителя 16, кормопровод 17 и энергосредство 18.

Сельскохозяйственный уборочный комбайн, фиг.3, работает следующим образом. Энергосредство 18 перемещает комбайн по подвяленным валкам или по стеблестою растений таким образом, что ротор 6 с ножами 7 забирает растения и, частично измельчая их, подает на шнек 8. Шнек 8 с помощью сужающего конуса 15 перемещает листостебельчатую массу на винтовые лопатки 14, которые сужают поток и заводят его в зону противорежущего кольца 10, проходя которое, листостебельчатая масса попадает на противорежущие 1 и режущие 2 ножи, где она окончательно измельчается и под действием центробежной силы отбрасывается на швыряющие лопатки 13, которые выбрасывают ее в кормопровод 17, направляющий измельченную массу в транспортное средство.

Рассмотрим пример расчета длины измельчения листостебельчатой массы.

Для этого установим следующие допущения: перемещение шнеком листостебельчатой массы осуществляется без проскальзывания, при резании нет протаскивания массы через зазор между противорежущими и режущими ножами, а также противорежущим кольцом. Примем значения конструктивно-технологических параметров:

R - наружный радиус камеры измельчения - 0,3 м,

hш - шаг витков шнека - 0,6 м,

m - количество противорежущих ножей (число заходов витков шнека) - 2 шт.,

n - частота вращения режущих ножей шнека - 1500 мин-1,

- угол наклона витков шнека - 63°,

k - количество режущих ножей - изменяется от 9 до 45 шт.,

nn - частота вращения противорежущих ножей или шнека - изменяется от 200 до 700 мин-1.

Вращение режущих и противорежущих ножей осуществляется навстречу друг другу.

Для заявляемого технического решения длина отрезаемых частиц определяется выражением

Подставим принятые значения параметров в выражение, проведем расчет и получим, что длина резки при k=9 шт. изменяется от 22 мм до 61 мм, при k=18 изменяется от 12 до 30 мм, при k=27 изменяется от 8 до 23 мм, при k=36 изменяется от 6 до 16 мм и при k=45 изменяется от 5 до 14 мм.

Таким образом, устанавливая различные количества режущих ножей и меняя частоту вращения шнека, можно получать различные длины резки листостебельчатой массы.

Формула изобретения

1. Сельскохозяйственный кормоуборочный комбайн, содержащий установленные в корпусе цилиндрический шнек с противорежущими ножами и кольцом, диск с режущими ножами и лопатками и кормопровод, отличающийся тем, что шнек и диск установлены на цельном валу, причем шнек установлен подвижно в подшипниковых опорах, на конце витка шнека со стороны диска жестко закреплены противорежущие ножи и кольцо, при этом диск установлен неподвижно на цельном валу, а на диске со стороны шнека также неподвижно установлены радиально или под углом к радиусу режущие ножи.

2. Комбайн по п.1, отличающийся тем, что шнек выполнен многозаходным, причем витки с противорежущими ножами со стороны диска наклонены к радиусу шнека под углом , а режущие ножи на диске наклонены к радиусу диска под углом , при этом режущие и противорежущие ножи являются прямолинейными, а их длины определяются из выражений

- для режущих ножей,

- для противорежущих ножей,

где R - наружный радиус камеры измельчения, м;

r - внутренний радиус камеры измельчения, равный

где Vрез - скорость резания, при которой затраты энергии на предварительное сжатие измельчаемого материала близки нулю, м/с;

n - частота вращения режущих ножей, мин-1;

nn - частота вращения противорежущих ножей, мин-1;

знак В«+В», если режущие и противорежущие ножи вращаются навстречу друг другу;

знак В«-В», если режущие и противорежущие ножи вращаются в одном направлении,

причем задний угол установки плоскости режущих ножей отвечает условию

где hш - шаг витков шнека, м;

rтек - текущий радиус точки резания, м.

3. Комбайн по п.1 или 2, отличающийся тем, что на противорежущем кольце со стороны витков шнека жестко смонтированы винтовые лопатки, одни концы которых по направлению вращения диска выступают за его наружный диаметр, а вторые концы, располагающиеся против направления вращения, доходят до внутреннего диаметра противорежущего кольца.

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 26.05.2010

Дата публикации: 10.11.2011





Популярные патенты:

2452165 Высевающий аппарат зерновой сеялки с централизованным дозированием семян

... поток семян к цилиндрам 6 и 7.Подача семян W высевающим аппаратом определяется из выражения: где D, d - диаметры внешнего и внутреннего цилиндров, м; KZ - число заходов витка, шт; n - частота вращения цилиндров, с-1; q - насыпная плотность семян, кг/м3; - угол наклона винтовой линии витка, град; 1, 2 - коэф. снижения или повышения подачи в зависимости от поперечного крена сеялки.Как видно из формулы (2), основными факторами, влияющими на производительность и равномерность подачи семян высевающего аппарата, в прямой зависимости являются: диаметр цилиндров, число заходов витков, частота вращения цилиндров, угол наклона винтовой линии витков.Требуемая подача должна ...


2420060 Способ генетической трансформации растений селекционно-ценных образцов клевера лугового

... исходного растения (дорожка 5 на фиг.4) амплификацию не наблюдали.На фиг.5 представлены результаты ПЦР-анализа с праймерами 35S/ac растений клевера лугового, трансформированных штаммом, содержащим вектор с геном ас (t отжига 52°С) лунки: 1 - маркер молекулярной массы, 2 - вода, 3 - плазмида pK22ac, 4 - pK22ac+ДНК исходного образца (контроль - Р8), 5 - ДНК исходного образца (Р8), 6-8 ДНК растений-трансформантов ( 1, 2, 6).При ПЦР-анализе исследуемых образцов на наличие целевого гена дефензина амаранта (ас) установлено, что при использовании комбинации праймеров 35S/ac при температуре отжига 52°С наблюдали амплификацию образцов, трансформированных штаммом агробактерии с ...


2088063 Широкозахватный сельскохозяйственный агрегат

... перевода агрегата в рабочее и транспортное положение, включающий гидроцилиндры свода-развода задних звеньев и гидроцилиндры поворота задних звеньев вокруг своих осей, отличающийся тем, что механизм перевода агрегата в рабочее и транспортное положение содержит соединительный брус, состоящий из двух частей, соединенных между собой горизонтально-поперечным шарниром, а на задних звеньях установлены кронштейны, шарнирно соединенные с концами соединительного бруса и с корпусами гидроцилиндров свода-развода задних звеньев, штоки которых шарнирно соединены с задними звеньями, гидроцилиндры поворота задних звеньев вокруг своих осей корпусами шарнирно соединены с задними звеньями, а штоками с ...


2271092 Сортировка барабанного типа

... соседними витками его спирального каркаса, при этом ячейки в секциях выполнены различными по размерам, увеличивающимися по направлению перемещения продукта от места подачи в барабан, а отводящие лотки расположены под ячеистой поверхностью перпендикулярно оси вращения барабана, причем крайняя по ходу перемещения продукта секция выполнена с косоугольной выходной кромкой. Спиральный каркас может быть выполненным как однозаходным, так и многозаходным. Спиральный каркас может быть выполнен как цилиндрическим, так и коническим, при этом большее основание конуса расположено в зоне разгрузки. Сортирующий рабочий орган выполнен сменным с различным количеством секций, соответствующим ...


2278503 Способ управления формированием качества виноградного вина

... условиях возделывания проведение измерений значений внешних лимитирующих факторов по фазам онтогенеза сорта винограда, на основе полученных данных строят множественные регрессионные модели связи среди структурных признаков с внешними лимитирующими факторами и по параметрам этой модели выбирают оптимальный срок сбора урожая и зону возделывания, экологические условия которой наиболее соответствуют генетическим требованиям сорта, затем строят множественные регрессионные модели связи дегустационной оценки виноградного вина с его структурными признаками и с учетом полученных данных строят номограмму, по которой судят о типе и качестве вина путем определения 4-х квадрантов, ...


Еще из этого раздела:

2438300 Молочная холодильная установка

2426302 Всепогодная теплица

2043709 Система управления работой форсунки разбрызгивателя

2275006 Устройство для крепления стеблей малины в вертикальном и горизонтальном положениях

2157064 Способ промышленного производства миниклубней картофеля в искусственном климате культивационного сооружения (фитотроне)

2422377 Биоцидный концентрат

2260930 Способ внесения органических удобрений

2384038 Устройство для посадки сеянцев, выращенных в контейнерах

2310308 Способ определения выполненности семян сельскохозяйственных культур и устройство для его осуществления

2450135 Двигатель самоходной машины