RU2281642C2

RU2281642C2 - Method for threshing of cereals and apparatus for performing the same

Info

Publication number: RU2281642C2
Application number: RU2004130516/12A
Authority: RU
Inventors: Павел Моисеевич Арбузов (RU); Павел Моисеевич Арбузов; Бато-Цырен Цыбикович Бадмацыренов (RU); Бато-Цырен Цыбикович Бадмацыренов; Василий Герасимович Игнатьев (RU); Василий Герасимович Игнатьев; Владимир Валентинович Козлов (RU); Владимир Валентинович Козлов; Марат Исаакович Липовский (RU); Марат Исаакович Липовский; Александр Николаевич Перекопский (RU); Александр Николаевич Перекопский; Алексей Иванович Сухопаров (RU); Алексей Иванович Сухопаров
Original assignee: Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства; Марат Исаакович Липовский
Priority date: 2004-10-18
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2006-08-20
Also published as: RU2004130516A

Abstract

FIELD: agricultural engineering, in particular, cereals threshing equipment.

SUBSTANCE: method involves providing combined impact, sweeping and combing non-monotonous actions upon crop under threshing process; providing action of power during threshing process at two intensity levels at ratio of 1:2-1:4 between number of high-level and low-level actions and ratio of 1.5:1-2:1 between high-level and low-level actions. Threshing apparatus has drum with tooth-type working members and deck disposed under said working members. Streamlined planks are located on each working member or on part of said working members. Ratio between total length of streamlined planks and total length of all working members is 1:3-1:6.

EFFECT: increased efficiency in two-phase threshing of cereals by means of one-drum threshing apparatus, reduced consumption of power and decreased damage to grains.

3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно сельскохозяйственному машиностроению, в частности к способам обмолота зерновых культур.The invention relates to agriculture, namely, agricultural engineering, in particular to methods of threshing grain crops.

Известен однофазный обмолот, осуществляемый в однобарабанных комбайнах (Колганов К.Г., Четыркин Б.Н., Воцкий З.И. Комбайны двухфазного обмолота зерновых культур. Челябинск: Южно-Уральское кн. изд., 1971, с.89, 90, 93). При этом способе обмолота, заключающемся в захвате подаваемой транспортирующим устройством обмолачиваемой культуры молотильным барабаном и выделение им зерна из колосьев при протаскивании захваченной массы в молотильном пространстве, на обмолачиваемую культуру оказывается энергетическое (силовое) воздействие, необходимое для выделения из колоса зерен, наиболее прочно с ним связанных (одноуровневое энергетическое воздействие). Например, для твердых сортов пшеницы максимальное усилие отрыва зерна от колоса составляет 150-190 г, для мягких сортов пшеницы - 98-175 г.Known single-phase threshing carried out in single-drum combines (Kolganov K.G., Chetyrkin B.N., Votsky Z.I. Combines for two-phase threshing of grain crops. Chelyabinsk: South Ural book. Ed., 1971, p. 89, 90, 93). With this method of threshing, which consists in capturing the threshed culture supplied by the transporting device with a threshing drum and emitting grain from the ears when dragging the captured mass in the threshing space, the energy (force) effect necessary to separate the grains from the ear is most firmly applied to the threshed culture related (single-level energy impact). For example, for durum wheat varieties, the maximum effort of separation of grain from an ear is 150-190 g, for mild wheat varieties is 98-175 g.

Однако количество таких зерен составляет только 15-20% от общего количества зерен колоса. А остальные 80-85% зерен могут быть выделены при энергетическом воздействии в два и более раза меньшем указанного максимального. Таким образом, однофазный обмолот связан с излишним энергетическим воздействием на обмолачиваемую культуру, что обуславливает повышенные энергоемкость обмолота и травмирование зерна.However, the number of such grains is only 15-20% of the total number of ears of corn. And the remaining 80-85% of the grains can be isolated during energy exposure two or more times less than the specified maximum. Thus, single-phase threshing is associated with excessive energy impact on the threshed culture, which leads to increased energy consumption of threshing and grain trauma.

Известен двухфазный обмолот, осуществляемый в двухбарабанных комбайнах. Обмолот при этом способе осуществляется последовательно на двух режимах - «мягком» и «жестком» (при двухуровневом энергетическом воздействии). При «мягком» режиме обмолота на обмолачиваемую культуру оказывается энергетическое (силовое) воздействие, необходимое для выделения зерен, наименее прочно связанных с колосом. При «жестком» режиме обмолота на обмолачиваемую культуру оказывается увеличенное энергетическое (силовое) воздействие, необходимое для выделения зерен, наиболее прочно связанных с колосом.Known two-phase threshing carried out in double-drum combines. The threshing with this method is carried out sequentially in two modes - “soft” and “hard” (with a two-level energy impact). In the “soft” threshing regime, the threshing culture has the energy (force) effect necessary to isolate the grains that are least firmly connected with the spike. Under the “hard” regime of threshing, the threshed culture has an increased energy (force) effect necessary for the isolation of grains most strongly associated with the spike.

Недостатком известного двухфазного обмолота является усложненность настройки осуществляющего его двухбарабанного комбайна, его повышенная энерго- и материалоемкость, незначительное (по сравнению с однофазным обмолотом) снижение микротравмирования зерна.A disadvantage of the known two-phase threshing is the complexity of the settings of the two-drum combine harvester that carries it out, its increased energy and material consumption, and a slight (compared with single-phase threshing) reduction of grain microtrauma.

Известен однобарабанный бильный молотильный аппарат, содержащий молотильный барабан с рабочими элементами в виде рифленых планок (бичей) и расположенную под ним решетчатую деку, который оказывает на обмолачиваемую культуру ударное и вытирающее воздействия.A single-drum threshing threshing apparatus is known, comprising a threshing drum with working elements in the form of corrugated slats (pests) and a trellised deck located under it, which has an impact and wipe effect on the threshed culture.

Известен штифтовый молотильный аппарат, содержащий молотильный барабан с рабочими элементами в виде зубьев (штифтов) и расположенную под ним деку со штифтами, оказывающий на обмолачиваемую культуру ударное воздействие.A pin threshing apparatus is known, comprising a threshing drum with working elements in the form of teeth (pins) and a deck with pins located beneath it, which has an impact on the threshed culture.

В указанных молотильных устройствах все рабочие элементы барабанов (бичи или штифты) оказывают одинаковое энергетическое (силовое) воздействие на обмолачиваемую культуру, необходимое для выделения из колоса зерен, наиболее прочно с ним связанных. Такой характер воздействия избыточен для зерен, слабо связанных с колосом, и ведет к повышению энергоемкости обмолота и травмирования зерна.In these threshing devices, all the working elements of the drums (whips or pins) have the same energy (power) effect on the threshed culture, which is necessary to isolate the grains most firmly connected with it from the ear. This nature of the effect is excessive for grains weakly connected with the spike, and leads to an increase in the energy intensity of threshing and trauma to the grain.

Известно молотильное устройство по патенту РФ №2222138, А 01 F 12/18, содержащее молотильный барабан, снабженный расположенными по его образующей основаниями с рядами изогнутых зубьев одинаковой длины и с общими основаниями в каждом ряду, установленными на всех или части диаметрально противоположных оснований перед зубьями планками, и расположенную под барабаном деку, при этом планки выполнены короче основания, которое перекрывается суммарной длиной планок, установленных по крайней мере на двух основаниях.A threshing device according to the patent of the Russian Federation No. 2222138, A 01 F 12/18 is known, comprising a threshing drum equipped with bases located along its generatrix with rows of curved teeth of the same length and with common bases in each row mounted on all or part of diametrically opposite bases in front of the teeth strips, and a deck located under the drum, while the strips are shorter than the base, which overlaps with the total length of the strips installed on at least two bases.

Недостатком известного устройства является то, что не определено соотношение между суммарной длиной обтекаемых планок и суммарной длиной всех рабочих элементов, при соблюдении которого обеспечивается двухфазный обмолот. Кроме того, установка планок на диаметрально противоположных основаниях исключает возможность применения барабана с нечетным количеством бичей, который используется в некоторых моделях комбайнов (например, SR2055 финской фирмы Сампо Розенлев).A disadvantage of the known device is that the relationship between the total length of the streamlined slats and the total length of all working elements is not determined, with which a two-phase threshing is ensured. In addition, the installation of strips on diametrically opposite bases excludes the possibility of using a drum with an odd number of whips, which is used in some models of combines (for example, SR2055 of the Finnish company Sampo Rozenlev).

Задачей предлагаемого изобретения является осуществление двухфазного обмолота однобарабанным молотильным аппаратом, снижение энергоемкости обмолота и травмирования зерна.The task of the invention is the implementation of two-phase threshing with a single-drum threshing machine, reducing the energy consumption of threshing and trauma to grain.

Указанная задача решается за счет того, что в способе обмолота зерновых культур однобарабанным молотильным устройством, сочетающим в себе ударное, вытирающее и очесывающее воздействия на обмолачиваемую культуру, энергетическое воздействия на последнюю оказывается немонотонно на двух уровнях интенсивности (высоком и низком) при соотношении между количеством воздействий высокого и низкого уровня 1:2-1:4 и соотношении высокого и низкого уровней воздействия 1,5:1-2:1. В устройстве для обмолота зерновых культур, включающем в себя барабан с зубовыми элементами и расположенными на части из них обтекаемыми планками и расположенную под ним деку, соотношением между суммарной длиной обтекаемых планок к суммарной длиной всех рабочих элементов составляет 1:3-1:6.This problem is solved due to the fact that in the method of threshing grain crops with a single-drum threshing device that combines shock, wiping and combing effects on the threshed crop, the energy impact on the latter is nonmonotonic at two intensity levels (high and low) with the ratio between the number of effects high and low levels of 1: 2-1: 4 and the ratio of high and low exposure levels of 1.5: 1-2: 1. In the device for threshing grain crops, which includes a drum with tooth elements and streamlined strips located on a part of them and a deck located under it, the ratio between the total length of the streamlined strips to the total length of all working elements is 1: 3-1: 6.

Новые существенные признаки.New significant features.

1. Энергетическое воздействие на обмолачиваемую культуру однобарабанным молотильным устройством оказывается на двух уровнях интенсивности - высоком и низком.1. The energy impact on the threshed culture with a single-drum threshing device is at two intensity levels - high and low.

2. Соотношение между количеством воздействий высокого и низкого уровня составляет 1:2-1:4.2. The ratio between the number of high and low impacts is 1: 2-1: 4.

3. Соотношение высокого и низкого уровня воздействий составляет 1,5:1-2:1.3. The ratio of high and low impact levels is 1.5: 1-2: 1.

4. Соотношение между суммарной длиной обтекаемых планок и суммарной длиной всех рабочих элементов барабана молотильного устройства составляет 1:3-1:6.4. The ratio between the total length of the streamlined slats and the total length of all the working elements of the drum of the threshing device is 1: 3-1: 6.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.The listed new essential features in conjunction with the known ones allow to obtain a technical result in all cases to which the requested amount of legal protection applies.

Технический результат - осуществление двухфазного обмолота однобарабанным молотильным аппаратом, снижение энергоемкости обмолота и травмирования зерна - достигается за счет того, что в способе обмолота зерновых культур однобарабанным молотильным устройством, сочетающим в себе ударное, вытирающее и очесывающее воздействия на обмолачиваемую культуру, энергетическое воздействие на нее оказывается немонотонно на двух уровнях интенсивности при соотношении между количеством воздействий высокого и низкого уровня 1:2-1:4 и соотношении высокого и низкого уровня воздействия 1,5:1-2:1, что обеспечивает снижение общего уровня энергетического воздействия на обмолачиваемую культуру. В молотильном устройстве, включающем в себя барабан с зубовыми элементами и расположенными на части из них обтекаемыми планками и расположенную под ним деку, соотношение между суммарной длиной всех рабочих элементов составляет 1:3-1:6.The technical result - the implementation of two-phase threshing with a single-drum threshing device, reducing the energy consumption of threshing and traumatizing grain - is achieved due to the fact that in the method of threshing grain crops with a single-drum threshing device that combines impact, wiping and combing effects on the threshed crop, the energy effect on it is non-monotonously at two intensity levels with a ratio between the number of high and low impacts 1: 2-1: 4 and a high ratio low and low exposure levels of 1.5: 1-2: 1, which ensures a decrease in the overall level of energy exposure to the threshed culture. In the threshing device, which includes a drum with tooth elements and streamlined strips located on a part of them and a deck located under it, the ratio between the total length of all working elements is 1: 3-1: 6.

При полевых испытаниях на уборке ячменя с влажностью зерна 37% макета двухбарабанного комбайна, осуществляющего предлагаемый обмолот, потери зерна были в 2 раза меньше, чем за комбайном известного двухфазного обмолота - 1,6 и 3,2%. Удельный расход топлива составлял соответственно 2,16 и 2,50 кг/т, дробление зерна 0,2 и 0,5%, пропускная способность 5,6 и 4,5 кг/с. При уборке пшеницы с влажностью зерна 16% пропускная способность была соответственно 9,2 и 7,5 кг/с.In field trials for harvesting barley with a grain moisture content of 37% of a prototype of a double-drum combine that performs the proposed threshing, grain losses were 2 times less than for a combine of the known two-phase threshing - 1.6 and 3.2%. The specific fuel consumption was 2.16 and 2.50 kg / t, respectively, grain crushing 0.2 and 0.5%, throughput 5.6 and 4.5 kg / s. When harvesting wheat with a grain moisture content of 16%, the throughput was respectively 9.2 and 7.5 kg / s.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами:The proposed device is illustrated by drawings:

фиг.1 - вид на устройство сбоку при длине планки, равной длине основания;figure 1 is a side view of the device with a length of plank equal to the length of the base;

фиг.2 - вид А на фиг.1;figure 2 - view a in figure 1;

фиг.3 - вид на барабан устройства сбоку при длине планки, меньшей длины основания, и расположении планок на всех основаниях;figure 3 is a side view of the drum of the device from the side when the length of the strap is less than the length of the base, and the location of the straps on all bases;

фиг.4 - вид Б на фиг.3.figure 4 is a view of B in figure 3.

Способ обмолота зерновых культур состоит в сочетании ударного, вытирающего и очесывающего воздействий однобарабанного молотильного устройства на обмолачиваемую культуру, оказываемых немонотонно на двух уровнях интенсивности. Соотношение между количеством воздействий высокого и низкого уровней находятся в пределах 1:2-1:4, соотношение между высоким и низким уровнями энергетического воздействия может находится в пределах 1,5:1-2:1.The method of threshing grain crops consists of a combination of shock, wiping and combing effects of a single-drum threshing device on the threshed crop, which are non-monotonously at two intensity levels. The ratio between the number of impacts of high and low levels are in the range of 1: 2-1: 4, the ratio between high and low levels of energy exposure can be in the range of 1.5: 1-2: 1.

Молотильное устройство содержит барабан 1 и решетчатую деку 2. Барабан 1 снабжен рядами изогнутых зубьев 3 одинаковой длины с общими основаниями 4 в каждом ряду, закрепленными на корпусе 5 барабана 1. На части или всех основаниях перед зубьями установлены планки 6, нижняя и задняя поверхности которых обращены к основаниям 4 и зубьям 3, а рабочие поверхности выполнены выпуклыми. Планки 6 частично перекрывают зубья 3 по длине так, что рабочая часть 7 последних остается короче, чем зубья 3 остальных рядов. Длина планки 6 может быть равна или меньше длины основания 4. В первом случае планки 6 устанавливаются на части оснований 4. Во втором случае планки 6 могут устанавливаться на части или всех основаниях. Но во всех случаях соотношение между суммарной длиной обтекаемых планок и суммарной длиной всех рабочих элементов находится в пределах 1:3-1:6. Зубья рабочих элементов могут быть расположены на корпусе 5 по винтовой линии или в шахматном порядке так, что соседние следы зубьев частично перекрывают друг друга, а вершины всех зубьев лежат на одной цилиндрической поверхности. Зазор между концами зубьев 3 и 7 и декой устанавливается постоянным или уменьшающимся от входа к выходу из молотильного устройства. Минимальный зазор должен быть несколько большим, чем максимальный размер поперечного сечения зерна.The threshing device comprises a drum 1 and a trellis deck 2. The drum 1 is provided with rows of bent teeth 3 of the same length with common bases 4 in each row fixed to the housing 5 of the drum 1. On some or all of the bases in front of the teeth there are slats 6, the lower and rear surfaces of which facing the bases 4 and teeth 3, and the working surfaces are convex. The strips 6 partially overlap the teeth 3 in length so that the working part 7 of the latter remains shorter than the teeth 3 of the remaining rows. The length of the plank 6 may be equal to or less than the length of the base 4. In the first case, the planks 6 are installed on part of the bases 4. In the second case, the planks 6 can be installed on part or all of the bases. But in all cases, the ratio between the total length of the streamlined slats and the total length of all work items is in the range 1: 3-1: 6. The teeth of the working elements can be located on the housing 5 along a helical line or in a checkerboard pattern so that adjacent tooth tracks partially overlap each other, and the tops of all the teeth lie on one cylindrical surface. The gap between the ends of the teeth 3 and 7 and the deck is set constant or decreasing from the entrance to the exit of the threshing device. The minimum clearance should be slightly larger than the maximum grain cross-sectional size.

Молотильное устройство работает следующим образом.Threshing device operates as follows.

Подаваемая растительная масса на входе в молотильное устройство подвергается обмолоту ударами рабочих элементов (зубьев 3, оснований 4 и планок 6) и отбрасывается на деку 2. На входе обмолачивается большая часть зерна. Отброшенная к поверхности деки 2 масса при продвижении ее под действием рабочих элементов барабана 1 подвергается дальнейшему обмолоту ударами, вытиранием и прочесыванием. Одновременно с обмолотом происходит сепарация зерна и мелких примесей через отверстие деки 2.The supplied plant mass at the entrance to the threshing device is threshed by impacts of working elements (teeth 3, bases 4 and slats 6) and thrown to deck 2. At the entrance, most of the grain is threshed. Discarded to the surface of the deck 2, the mass when moving it under the action of the working elements of the drum 1 is subjected to further threshing by blows, wiping and combing. Simultaneously with threshing, grain and fine impurities are separated through the hole of deck 2.

Благодаря воздействию на обмолачиваемую культуру на двух энергетических уровнях при соотношении между количеством воздействий высокого и низкого уровня 1:2-1:4 и соотношении уровней 1,5:1-2:1 снижается общее энергетическое воздействие на обмолачиваемую культуру, по сравнению с однофазным и известным двухфазным обмолотом, что обеспечивает уменьшение травмирования зерна, энергоемкости обмолота и расхода топлива на работу комбайна. Благодаря рациональному сочетанию ударного, выдирающего и очесывающего воздействий молотильного устройства на обмолачиваемую культуру повышается пропускная способность комбайна (на 20-25%), уменьшаются потери зерна (в 1,5-2 раза и более) и его травмирование.Due to the effect on the threshed culture at two energy levels, the ratio between the number of impacts of high and low levels of 1: 2-1: 4 and the ratio of the levels of 1.5: 1-2: 1 decreases the total energy impact on the threshed culture, compared to single-phase and the well-known two-phase threshing, which ensures reduction of grain injury, energy consumption of threshing and fuel consumption for the operation of the combine. Due to the rational combination of shock, tearing and stripping effects of the threshing device on the threshed crop, the combine's throughput increases (by 20-25%), grain losses (by 1.5-2 times or more) and its injury are reduced.

Claims

1. The method of threshing grain crops with a single-drum threshing device, combining impact, wiping and combing non-monotonic effects on the threshed crop, characterized in that the energy effect is at two intensity levels - high and low, with the ratio between the number of impacts of high and low levels 1: 2-1: 4 and the ratio of high and low exposure levels of 1.5: 1-2: 1.

2. A device for threshing grain crops, including a drum with tooth working elements and streamlined slats located on all or part of them and a deck located under it, characterized in that the ratio between the total length of the streamlined slats and the total length of all working elements is 1 : 3-1: 6.