RU2770216C1

RU2770216C1 - Threshing and separating device of a combine harvester

Info

Publication number: RU2770216C1
Application number: RU2021112704A
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Присячев; Сергей Геннадьевич Ожеред; Павел Сергеевич Попок
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Комбайновый завод "Ростсельмаш"
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2022-04-14

Abstract

FIELD: agricultural engineering.

SUBSTANCE: invention relates to agricultural machinery, in particular to threshing and separating devices of combine harvesters. The threshing-separating device contains a frame 1, a threshing drum 2, a beater distributor 4, two rotors 5 and concaves 6 and 7 mounted under the working bodies. The rotors 5 are pivotally mounted in the frame 1 perpendicular to the longitudinal axis of the combine with the possibility of rotation in opposite directions relative to each other. At the same time, the threshing-separating device additionally contains a support, a drive, axles and a mechanism for changing the position of the drum, consisting of a system of levers pivotally connected to each other. The rotors 5 include a threshing and separating zones, under which the concaves 6 and 7 are located. For the threshing zone of the rotors 5, the concaves 6 are fixed pivotally with the possibility of changing the gap between the inner surface of the concave 6 and the outer surface of the rasps of the rotor 5, and for the separating zone of the rotor 5, the concaves 7 are stationary, with a gap of constant magnitude relative to the rotor 5 along the entire length of the separating zone.

EFFECT: threshing and separating device provides an increase in the productivity of the combine harvester by reducing the load and reducing crushing and injury of grain.

7 cl, 3 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к молотильно-сепарирующим устройствам зерноуборочных комбайнов.The claimed invention relates to agricultural engineering, in particular, to threshing and separating devices for combine harvesters.

Известно молотильно-сепарирующие устройство зерноуборочного комбайна Fendt Ideal 10Т (сайт: https://www.fendt.com/ru/kombainy/ideal), включающее в себя каркас, битер-распределитель, два молотильно-сепарирующих ротора, установленных в каркасе перпендикулярно продольной оси комбайна и вращающихся в противоположные стороны друг относительно друга, и подбарабанья, установленные под молотильно-сепарирующими роторами. Регулировка подбарабаньев в молотильной части роторов осуществляется гидравлическим приводом.Known threshing and separating device combine harvester Fendt Ideal 10T (website: https://www.fendt.com/ru/kombainy/ideal), which includes a frame, a beater distributor, two threshing and separating rotors installed in the frame perpendicular to the longitudinal axes of the harvester and rotating in opposite directions relative to each other, and concave installed under the threshing and separating rotors. Adjustment of the concave in the threshing part of the rotors is hydraulically driven.

Недостатками данного устройства являются: низкая надежность работы гидравлического привода, зависящая от действия эксплуатационных условий - температуры и давления в гидросистеме; высокая трудоемкость обслуживания гидравлического привода из-за его чувствительности к загрязнению рабочей жидкости в системе абразивными частицами, что приводит к быстрому износу элементов привода и выходу их из строя; необходимость изготовления элементов гидравлического привода с высокой точностью, что усложняет конструкцию и увеличивает ее стоимость в целом; возможность образования утечек рабочей жидкости и проникновение воздуха в рабочую жидкость, что приводит к существенному снижению коэффициента полезного действия (КПД) гидравлического привода, уменьшению или увеличению молотильных зазоров, приводящему в зависимости от условий уборки, к высокой степени дробления (травмирования) зерна при уменьшении зазора или к неполному выделению зерна из колоса при увеличении зазора и, как следствие, к снижению качества уборки и производительности зерноуборочного комбайна.The disadvantages of this device are: low reliability of the hydraulic drive, depending on the operating conditions - temperature and pressure in the hydraulic system; high labor intensity of hydraulic drive maintenance due to its sensitivity to contamination of the working fluid in the system with abrasive particles, which leads to rapid wear of the drive elements and their failure; the need to manufacture hydraulic drive elements with high precision, which complicates the design and increases its cost as a whole; the possibility of leakage of the working fluid and the penetration of air into the working fluid, which leads to a significant decrease in the coefficient of performance (COP) of the hydraulic drive, a decrease or increase in threshing gaps, leading, depending on the harvesting conditions, to a high degree of crushing (injury) of the grain with a decrease in the gap or to incomplete separation of grain from the ear with an increase in the gap and, as a result, to a decrease in the quality of harvesting and the productivity of the combine harvester.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является молотильно-сепарирующее устройство зерноуборочного комбайна Claas Lexion 8700 (https://www.claas.ru/produktsiya/zyernouborochnyye-kombajny/lexion-8700-7600/potok-rastityelnoj-massy), включающее в себя каркас, битер-ускоритель, барабан молотильный, битер-распределитель, два сепарирующих ротора, установленных в каркасе перпендикулярно продольной оси комбайна и вращающихся в противоположные стороны друг относительно друга, и подбарабанья, установленные под рабочими органами. Регулировка подбарабаньев в зоне сепарирующих роторов отсутствует, подбарабанья установлены с зазором постоянной ширины к роторам.Closest to the claimed invention is the threshing and separating device of the Claas Lexion 8700 combine harvester (https://www.claas.ru/produktsiya/zyernouborochnyye-kombajny/lexion-8700-7600/potok-rastityelnoj-massy), which includes a frame, beater-accelerator, threshing drum, beater-distributor, two separating rotors installed in the frame perpendicular to the longitudinal axis of the combine and rotating in opposite directions relative to each other, and concave installed under the working bodies. There is no adjustment of the concave in the zone of the separating rotors; the concave is installed with a constant width gap to the rotors.

Недостатками данного устройства являются: высокая трудоемкость настройки зерноуборочного комбайна в сложных условиях уборки из-за невозможности выставления рекомендуемых величин зазоров в зоне роторов (стационарные подбарабанья); высокая степень дробления зерна при вымолоте его из колоса до перехода технологической массы в зону сепарации, возникающее при высоких скоростях подачи технологической массы при уборке влажных, полеглых и засоренных культур, при этом значительно возрастают нагрузки на барабан молотильный, что приводит к увеличению потребляемой мощности, и, как следствие, к снижению производительности зерноуборочного комбайна при заданном уровне потерь и качестве уборки.The disadvantages of this device are: the high complexity of setting up a combine harvester in difficult harvesting conditions due to the impossibility of setting the recommended gaps in the area of the rotors (stationary concave); a high degree of grain crushing when threshing it from the ear before the transfer of the technological mass to the separation zone, which occurs at high feed rates of the technological mass when harvesting wet, lodged and weedy crops, while the load on the threshing drum increases significantly, which leads to an increase in power consumption, and , as a result, to a decrease in the productivity of a combine harvester at a given level of losses and the quality of harvesting.

Задачей заявляемого изобретения являются увеличение производительности зерноуборочного комбайна, снижение нагрузки на молотильно-сепарирующее устройство, уменьшение дробления и травмирования зерна, уменьшение перебивания стеблей технологической массы, а также возможность регулировки рекомендуемых зазоров в большем диапазоне в зоне роторов.The objective of the claimed invention is to increase the productivity of the combine harvester, reduce the load on the threshing and separating device, reduce the crushing and injury of grain, reduce the interruption of the technological mass stalks, as well as the ability to adjust the recommended gaps in a larger range in the area of the rotors.

Для достижения указанного технического результата в заявляемое молотильно-сепарирующее устройство, содержащее каркас, барабан молотильный, битер-распределитель, шарнирно установленные в каркасе, два ротора, шарнирно установленные в каркасе перпендикулярно продольной оси комбайна и вращающиеся в противоположные стороны друг относительно друга, и подбарабанья, установленные под рабочими органами, введены опора, привод, оси и механизм изменения положения подбарабанья, состоящий из системы рычагов, шарнирно соединенных между собой, при этом ротор включает в себя молотильную и сепарирующую зоны, под которыми расположены подбарабанья, причем для молотильной зоны ротора подбарабанье выполнено шарнирно с возможностью изменения зазора между внутренней поверхностью подбарабанья и наружной поверхностью бичей ротора, а для сепарирующей зоны ротора подбарабанье выполнено стационарным, без возможности изменения зазора, но с равномерным шагом по отношению к ротору по всей длине сепарирующей зоны. Подбарабанья молотильной зоны шарнирно закреплены одним концом к кожухам роторов, а другим концом - к системе рычагов при помощи осей. Длина подбарабаньев определяется соответственно длиной молотильной и сепарирующей зон ротора. В качестве привода используется электромеханизм. Привод одним концом закреплен на опоре, а другим концом закреплен на рычаге при помощи цилиндрических шарниров, причем опора, установленная одной поверхностью на кожухах роторов, а другой поверхностью - на его заходной части при помощи болтового соединения, выполнена с возможностью перемещения по пазам, что позволяет произвести регулировку положения привода при выставлении в плоскости симметрии с системой рычагов, что, тем самым, исключает перекос установки привода и увеличивает его ресурс. Привод установлен симметрично относительно двух роторов и позволяет осуществить одновременное перемещение подбарабаньев через систему рычагов. Регулировка положения подбарабанья для изменения молотильного зазора между внутренней поверхностью подбарабанья и наружной поверхностью бичей ротора производится дистанционно из кабины механизатора при помощи электрической передачи.To achieve the specified technical result in the proposed threshing and separating device, containing a frame, a threshing drum, a beater-distributor pivotally mounted in the frame, two rotors pivotally mounted in the frame perpendicular to the longitudinal axis of the combine and rotating in opposite directions relative to each other, and concave, mounted under the working bodies, a support, a drive, axes and a mechanism for changing the position of the concave are introduced, consisting of a system of levers pivotally connected to each other, while the rotor includes a threshing and separating zones, under which concaves are located, and for the threshing zone of the rotor the concave is made hingedly with the possibility of changing the gap between the inner surface of the concave and the outer surface of the rotor whips, and for the separating zone of the rotor, the concave is made stationary, without the possibility of changing the gap, but with a uniform pitch with respect to the rotor along the entire length of the separating zone. The concave of the threshing zone is hinged at one end to the casings of the rotors, and at the other end - to the system of levers by means of axles. The length of the concave is determined respectively by the length of the threshing and separating zones of the rotor. An electromechanism is used as a drive. The drive is fixed at one end to the support, and at the other end is fixed to the lever by means of cylindrical hinges, and the support, mounted on one surface on the casings of the rotors, and the other surface - on its lead-in by means of a bolted connection, is made with the possibility of moving along the grooves, which allows adjust the position of the drive when it is aligned in the plane of symmetry with the system of levers, which, thereby, eliminates the misalignment of the drive installation and increases its service life. The drive is mounted symmetrically with respect to the two rotors and allows simultaneous movement of the concave through a system of levers. Adjustment of the position of the concave to change the threshing gap between the inner surface of the concave and the outer surface of the rotor scourges is carried out remotely from the operator's cab using an electric transmission.

Благодаря указанным нововведениям достигают уменьшения дробления и травмирования зерна, уменьшения перебивания стеблей технологической массы, снижения нагрузки на молотильно-сепарирующее устройство за счет применения «щадящих» настроек при обмолоте технологической массы на молотильном барабане с последующим обмолотом и сепарацией на роторах в молотильной и сепарирующей зонах, обеспечения плавной скорости изменения зазоров между внутренней поверхностью подбарабанья и наружной поверхностью бичей ротора, возможность регулировки зазоров в большем диапазоне и, как следствие, увеличения производительности зерноуборочного комбайна.Thanks to these innovations, they achieve a reduction in crushing and injury of grain, a reduction in the interruption of the stalks of the technological mass, a decrease in the load on the threshing and separating device due to the use of “sparing” settings when threshing the technological mass on the threshing drum, followed by threshing and separation on the rotors in the threshing and separating zones, ensuring a smooth rate of change of gaps between the inner surface of the concave and the outer surface of the rotor tines, the possibility of adjusting the gaps in a larger range and, as a result, increasing the productivity of the combine harvester.

Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами:The claimed invention is illustrated by drawings:

- фиг. 1 - общий вид молотильно-сепарирующего устройства (в разрезе);- fig. 1 - general view of the threshing and separating device (in section);

- фиг. 2 - молотильная зона роторов с подбарабаньями в разрезе А-А;- fig. 2 - threshing zone of rotors with concave in section A-A;

- фиг. 3 - сепарирующая зона роторов с подбарабаньями в разрезе Б-Б.- fig. 3 - separating zone of rotors with concave in section B-B.

Заявляемое изобретение содержит следующие конструктивные элементы (фиг. 1-3): 1 - каркас; 2 - барабан молотильный; 3 - подбарабанье; 4 - битер-распределитель; 5 - роторы; 6, 7 - подбарабанья; 8 - редуктор; 9 - привод; 10 - опора; 11 - система рычагов; 12, 13 - оси, при этом молотильно-сепарирующее устройство состоит из каркаса 1, барабана молотильного 2, битера-распределителя 4, установленных шарнирно в каркасе 1 на шариковых подшипниках, прутково-планчатого подбарабанья 3, регулируемого относительно молотильного барабана 2, роторов 5, установленных в каркасе 1 с одной стороны на роликовый подшипник, а с другой стороны - на вал редуктора 8, и прутково-планчатых подбарабаньев 6, 7, установленных под роторами 5, причем прутково-планчатые подбарабанья 6 выполнены с возможностью регулировки относительно роторов 5, а прутково-планчатые подбарабанья 7 установлены неподвижно относительно роторов 5 и жестко зафиксированы на них при помощи болтового соединения. Прутково-планчатые подбарабанья 6 шарнирно закреплены одним концом на кожухах роторов 5 при помощи осей 12, а другим концом прикреплены к системе рычагов 11 при помощи осей 13. Система рычагов 11 шарнирно соединена с приводом 9, установленным шарнирно на опоре 10, причем опора 10 жестко закреплена на кожухах и на задней стенке заходной части роторов 5 при помощи болтовых соединений.The claimed invention contains the following structural elements (Fig. 1-3): 1 - frame; 2 - threshing drum; 3 - concave; 4 - beater-distributor; 5 - rotors; 6, 7 - concave; 8 - gearbox; 9 - drive; 10 - support; 11 - system of levers; 12, 13 - axes, while the threshing and separating device consists of a frame 1, a threshing drum 2, a beater-distributor 4, mounted pivotally in the frame 1 on ball bearings, a bar-slatted concave 3, adjustable relative to the threshing drum 2, rotors 5, installed in the frame 1 on one side on a roller bearing, and on the other side - on the gearbox shaft 8, and bar-slat concave 6, 7 installed under the rotors 5, and the bar-slat concave 6 is made with the possibility of adjustment relative to the rotors 5, and bar-slatted concave 7 is installed motionless relative to the rotors 5 and is rigidly fixed to them by means of a bolted connection. The bar-slat concave 6 is hinged at one end on the casings of the rotors 5 with the help of axles 12, and at the other end is attached to the lever system 11 with the help of axles 13. The lever system 11 is pivotally connected to the drive 9 pivotally mounted on the support 10, and the support 10 is rigid fixed on the casings and on the rear wall of the lead-in part of the rotors 5 by means of bolted connections.

Заявляемое устройство работает следующим образом (см. фиг. 1-3).The inventive device operates as follows (see Fig. 1-3).

Для увеличения молотильного зазора между внутренней поверхностью прутково-планчатого подбарабанья 6 и наружной поверхностью бичей ротора 5 привод 9 включается в положение, при котором его шток будет выдвигаться. За счет связи системы рычагов 11 со штоком привода 9 будут одновременно перемещаться вниз и проворачиваться на осях 12 прутково-планчатые подбарабанья 6, при этом молотильные зазоры между внутренней поверхностью прутково-планчатого подбарабанья 6 и наружной поверхностью бичей ротора 5 будут увеличиться. Для уменьшения молотильных зазоров привод 9 включается в положение, при котором его шток будет втягиваться.To increase the threshing gap between the inner surface of the bar-slatted concave 6 and the outer surface of the scourges of the rotor 5, the drive 9 is switched to a position in which its rod will extend. Due to the connection of the system of levers 11 with the drive rod 9, the bar-slat concave 6 will simultaneously move down and rotate on the axes 12, while the threshing gaps between the inner surface of the bar-slat concave 6 and the outer surface of the rotor scourge 5 will increase. To reduce the threshing gaps, the drive 9 is switched to the position in which its rod will be retracted.

Технологическая масса поступает из наклонной камеры (на фиг. 1-3 не показана) в молотильный зазор между барабаном молотильным 2 и прутково-планчатым подбарабаньем 3 и подвергается многократным ударам бичами барабана молотильного 2, в результате чего происходит ее перетирание и основной вымолот зерна из колоса. Под действием центробежной силы вымолоченные зерна вместе с мелкими примесями просыпаются сквозь решетку прутково-планчатого подбарабанья 3, а грубый ворох (солома) с незначительной частью невымолоченного, свободного, зерна подается к битеру-распределителю 4, который равномерно направляет массу в роторы 5, где в молотильной зоне «В» (см. фиг. 1) роторов 5 с изменяемым положением подбарабаньев 6, 7 происходит вымолачивание оставшихся зерен из колоса, а в сепарирующей зоне «Г» роторов 5 с подбарабаньями 6, 7, установленными неподвижно, обеспечивается отделение оставшихся зерен от соломы. Под действием центробежной силы вымолоченные зерна вместе с мелкими примесями просыпаются сквозь решетки прутково-планчатых подбарабаньев 6, 7 на скатную доску (на фиг. 1-3 не показана).The technological mass comes from the inclined chamber (not shown in Fig. 1-3) into the threshing gap between the threshing drum 2 and the bar-slatted concave 3 and is subjected to repeated blows by the whips of the threshing drum 2, resulting in its grinding and the main threshing of grain from the ear . Under the action of centrifugal force, the threshed grains, together with small impurities, wake up through the grate of the bar-slatted concave 3, and the coarse heap (straw) with a small part of the unthreshed, free, grain is fed to the beater-distributor 4, which evenly directs the mass into the rotors 5, where in in the threshing zone "B" (see Fig. 1) of the rotors 5 with a variable position of the concave 6, 7, the remaining grains are threshed from the ear, and in the separating zone "G" of the rotors 5 with concave 6, 7 fixedly installed, the separation of the remaining grains is ensured from straw. Under the action of centrifugal force, the threshed grains, together with small impurities, spill through the bars of the bar-slatted concave 6, 7 onto a pitched board (not shown in Fig. 1-3).

Технический результат заключается в уменьшении дробления и травмирования зерна, в уменьшении перебивания стеблей технологической массы, в снижении нагрузки на молотильно-сепарирующее устройство за счет применения «щадящих» настроек при обмолоте технологической массы на молотильном барабане с последующим обмолотом и сепарацией на роторах в молотильной и сепарирующей зонах, в обеспечении плавной скорости изменения зазоров между внутренней поверхностью подбарабанья и наружной поверхностью бичей ротора, в возможности регулировки зазоров в большем диапазоне и, как следствие, в увеличении производительности зерноуборочного комбайна.The technical result consists in reducing the crushing and injury of the grain, in reducing the interruption of the stems of the technological mass, in reducing the load on the threshing and separating device due to the use of "sparing" settings when threshing the technological mass on the threshing drum, followed by threshing and separation on the rotors in the threshing and separating zones, in providing a smooth rate of change in the gaps between the inner surface of the concave and the outer surface of the rotor tines, in the possibility of adjusting the gaps in a larger range and, as a result, in increasing the productivity of the combine harvester.

Claims

1. Threshing and separating device of a combine harvester, containing a frame, a threshing drum, a beater-distributor pivotally mounted in the frame, two rotors pivotally mounted in the frame perpendicular to the longitudinal axis of the combine and rotating in opposite directions relative to each other, and concave mounted under the workers bodies, characterized in that a support, a drive, axles and a mechanism for changing the position of the concave are introduced into it, consisting of a system of levers pivotally connected to each other, while the rotor includes a threshing and separating zones, under which concaves are located, and for the threshing zone of the rotor, the concave is pivotally fixed with the possibility of changing the gap between the inner surface of the concave and the outer surface of the rotor scourges, and for the separating zone of the rotor, the concave is made stationary, with a gap of constant value in relation to the rotor along the entire length of the separating zone.

2. The threshing and separating device according to claim 1, characterized in that the concave of the threshing zone is hinged at one end on the casings of the rotors, and at the other end - on the lever system by means of axles.

3. The threshing and separating device according to claim 1, characterized in that the length of each of the concave is determined, respectively, by the length of the threshing and separating zones of the rotor.

4. Threshing and separating device according to claim 1, characterized in that an electric mechanism is used as a drive for adjusting the position of the concave of the threshing zone.

5. The threshing and separating device according to claim 1, characterized in that the drive is fixed at one end to the support, and at the other end is fixed to the lever using cylindrical hinges, and the support is mounted on one surface on the casings of the rotors, and the other surface is on the lead-in one of them by means of a bolted connection, is made with the possibility of moving along the grooves.

6. The threshing and separating device according to claim 1, characterized in that the drive is installed symmetrically between the two rotors and allows simultaneous movement of the concave positions through the lever system.

7. The threshing and separating device according to claim 1, characterized in that the concave adjustment to change the threshing gap between the inner surface of the concave and the outer surface of the rotor scourges is carried out remotely from the operator's cab using an electrical transmission.