PL244688B1 - Bębnowy zespół tnący sieczkarni - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest konstrukcja bębnowego zespołu tnącego do cięcia warstwy materiału roślinnego na kawałki o określonej długości, który ma zastosowanie w maszynach roboczych typu sieczkarnie stacjonarne, samobieżne lub agregatowane z ciągnikiem rolniczym. Bębnowy zespół tnący składa się z wału (1), na którym osadzone są w sposób rozłączny trzy człony robocze (2, 3 i 4) złożone z podwójnych tarcz (2.1), (2.2) i (3.1), (3.2) i (4.1), (4.2), z odpowiadającymi im nożami tnącymi (2.5), (3.5) i (4.5), przy czym człon środkowy (2) ma większą średnicę w stosunku do członów bocznych (3 i 4) zaś tarcze zewnętrzne w członach bocznych (3.2) i (4.1) mają jednakową średnicę, a tarcze podwójne (2.1) i (2.2), (3.1) i (3.2) oraz (4.1) i (4.2) połączone są za pomocą czterech prostokątnych płyt wspornikowych (2.4), (3.4) i (4.4), zaś na obwodzie wszystkich tarcz podwójnych zamocowane są rozłącznie za pomocą śrub noże tnące (2.5), (3,5) i (4.5), przy czym na środkowym członie roboczym (2) noże (2.5) mają kształt podwójnego trapezu, a na bocznych członach roboczych (3 i 4), mają kształt pojedynczego trapezu (3.5) i (4.5).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest konstrukcja bębnowego zespołu tnącego do cięcia warstwy materiału roślinnego na kawałki o określonej długości.

Wynalazek ma zastosowanie w maszynach roboczych typu sieczkarnie stacjonarne, samobieżne lub agregatowane z ciągnikiem rolniczym.

Bębnowy zespół tnący stanowi podstawowy zespół roboczy sieczkarni stacjonarnych, samobieżnych oraz agregatowanych z ciągnikiem rolniczym. W skład bębnowego zespołu tnącego wchodzi bęben tnący oraz krawędź przeciw-tnąca. Zadaniem bębnowego zespołu tnącego jest cięcie warstwy materiału roślinnego na części o określonej długości. Zastosowanie tego typu zespołu w sieczkarniach umożliwia uzyskanie wymaganego stopnia rozdrobnienia materiału.

W procesie cięcia bezpośrednio uczestniczą elementy tnące bębnów-noże oraz krawędź przeciwtnąca, której kształt, ustawienie, rodzaj wykonywanego ruchu, sposób działania na warstwę materiału roślinnego, warunkuje odmienność rozwiązań konstrukcyjnych bębnowych zespołów tnących.

Bębny tnące mogą mieć konstrukcję otwartą lub zamkniętą. Bęben o konstrukcji otwartej składa się z wału, na którym osadzone są tarcze z otworami. Do tarcz przytwierdzone są imaki nożowe. Noże w zależności od konstrukcji bębna mogą być proste lub wygięte wzdłuż linii śrubowej. Ponadto, wyróżnia się noże jednolite lub dzielone. Bęben tnący jest ułożyskowany w płytach bocznych sieczkarni. Natomiast w bębnie tnącym o konstrukcji zamkniętej na wale, zamiast kilku tarcz, zamocowana jest konstrukcja w postaci zamkniętego walca, na którego pobocznicy rozmieszczone są wsporniki z przymocowanymi do nich nożami tnącymi.

Ruch obrotowy bębna tnącego powoduje przemieszczanie się wraz z nim noży tnących. Poruszające się względem nieruchomej stalnicy noże powodują na pierwszym etapie zgniot-sprasowanie warstwy materiału roślinnego, a następnie jej przecięcie. Dostarczanie materiału między ostrza noży a stalnicę odbywa się dzięki ruchowi walców wciągająco-zgniatających, które dokonują wstępnego uformowania i zagęszczenia materiału. W znanych rozwiązaniach konstrukcyjnych sieczkarni szczelina między nożami tnącymi a stalnicą wynosi w przybliżeniu 0,4 mm. Wadą i niedogodnością znanych rozwiązań konstrukcyjnych bębnowych zespołów tnących jest to, że charakteryzują się stosunkowo dużym poborem mocy na proces cięcia warstwy materiału roślinnego oraz nadanie energii kinetycznej ruchu cząstek pociętego materiału.

Dane literaturowe wskazują, że moc pobierana przez bębnowy zespół tnący stanowić może nawet 50-85% całkowitej mocy potrzebnej do pracy sieczkarni. Powyższe wynika z faktu, że istniejące konstrukcje bębnowych zespołów tnących realizują jedynie cięcie poprzeczne materiału roślinnego, czyli na kierunku prostopadłym do kierunku podawania przez walce wciągająco-zgniatające. Cięciu poprzecznemu towarzyszą duże opory i praca cięcia.

Według badań naukowych, wartości oporu i pracy cięcia materiału roślinnego nie zależą od powierzchni przekroju cięcia, tak jak w przypadku cięcia metali. Wówczas wartość wykonanej pracy jest wprost proporcjonalna do wielkości przekroju cięcia.

Badacz podobnie, jak autorzy wynalazku stwierdził, że mimo zwiększenia powierzchni przekroju cięcia, przy pochyłym i ukośnym cięciu, opory i praca cięcia są mniejsze o 30-40% w porównaniu z cięciem poprzecznym.

Ponadto, istniejące konstrukcje bębnów tnących są otwarte lub zamknięte, co wymusza ich bardzo duże prędkości obrotowe w celu nadania rozdrobnionej masie roślinnej wystarczającej energii kinetycznej przez strumień powietrza do jej ruchu w kanale wylotowym na zewnątrz sieczkarni. Strumień powietrza w obszarze oddziaływania bębnowego zespołu tnącego powstaje w wyniku ruchu obrotowego bębna tnącego.

Istniejące dotychczas postaci konstrukcyjne bębnów tnących, tj. otwarte i zamknięte nie sprzyjają w sposób wystarczający jego tworzeniu.

Celem rozwiązania według wynalazku jest usunięcie wad i niedogodności znanych rozwiązań, poprzez skonstruowanie bębnowego zespołu tnącego, który zapewni wzrost wydajności przy jednoczesnym zmniejszeniu zapotrzebowania na moc podczas cięcia warstwy materiału roślinnego na sieczkę w sieczkarni.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest konstrukcja bębnowego zespołu tnącego, w którym bębnowy zespół tnący stanowi wirnik o trzech członach roboczych, z których środkowy ma większą średnicę w stosunku do bocznych. Każdy z członów złożony jest z dwóch podwójnych tarcz osa dzonych na wale napędzającym. Każda z podwójnych tarcz jest łączona za pomocą czterech przyspawanych płyt w kształcie prostokąta. Podwójne tarcze są osadzone na wspólnym wale na wielowypuście. Do tarcz bocznych przymocowane są rozłącznie za pomocą śrub noże tnące o kształcie trapezów osadzone w imakach. Natomiast do środkowej tarczy przymocowane są rozłącznie noże wyprofilowane w kształcie podwójnego trapezu, również osadzone w imakach. Na obwodzie każdej podwójnej tarczy przykręcone są cztery noże o kącie ustawienia krawędzi tnącej 30-45° w stosunku do osi wału.

Bębnowy zespół tnący składa się z wału na którym osadzone są w sposób rozłączny trzy człony robocze złożone z podwójnych tarcz z odpowiadającymi im nożami tnącymi, przy czym człon środkowy który ma większą średnicę w stosunku do członów bocznych, zaś tarcze zewnętrzne w członach bocznych mają jednakową średnicę, a tarcze podwójne połączone są za pomocą czterech prostokątnych płyt wspornikowych, zaś na obwodzie wszystkich tarcz podwójnych zamocowane są rozłącznie za pomocą śrub noże tnące, przy czym na środkowym członie roboczym noże mają kształt podwójnego trapezu, a na bocznych członach roboczych, mają kształt pojedynczego trapezu. Tarcze bębna tnącego przyspawane są do piast, a do tarcz i piasty przyspawany jest promieniowo do odpowiedniego segmentu prostokątny wspornik. Noże bębna mają fazowaną krawędź tnącą.

Zaletą techniczną wynalazku jest to, że bębnowy zespół tnący sieczkarni umożliwia cięcie ukośne warstwy materiału roślinnego na kawałki o określonej długości.

Konstrukcja bębnowego zespołu tnącego sieczkarni umożliwia cięcie ukośne warstwy materiału roślinnego na dwóch kierunkach pod kątem 30-45°, oraz wytwarza strumień powietrza niezbędny do transportu pociętego materiału w kanale wylotowym sieczkarni. Cięcie ukośne w zakresie kąta od 30-45°, w stosunku do osi wału zapewnia znaczne zmniejszenie oporów cięcia w stosunku do cięcia poprzecznego, a co za tym idzie zmniejszenie jednostkowego zużycia energii na proces cięcia.

Ponadto, zwiększeniu ulega wydajność cięcia ze względu na większą długość linii cięcia. Krawędź przeciw-tnąca nie jest odcinkiem prostym płaskownika z czym mamy do czynienia przy cięciu poprzecznym, lecz ma kształt litery „V” o kącie rozwarcia odpowiednio 120-90°.

Zastosowanie wsporników tarcz obrotowych w kształcie prostokąta powoduje wytworzenie strumienia powietrza i transport pociętego materiału kanałem wylotowym na zewnątrz sieczkarni, dzięki czemu uzyskuje się zwiększenie wydajności i zmniejszenie zapotrzebowania na moc, co wynika z faktu, że obracający się bęben tnący wyposażony w podwójne tarcze z nożami trapezowymi na obwodzie pracuje nie tylko jako urządzenie do przecinania warstwy materiału, ale również jako rzutnik.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania, na rysunku schematycznym na którym

Fig. 1 przedstawia bębnowy zespół tnący w przekroju wzdłużnym.

Fig. 2 przedstawia bębnowy zespół tnący kładzie miejscowym.

Bębnowy zespół tnący sieczkarni składa się z wału 1, na którym osadzone są trzy człony robocze 2, 3, 4, przy czym każdy z członów złożony jest z dwóch tarcz oznaczonych odpowiednio 2.1,2.2, 3.1, 3.2, 4.1 i 4.2, przyspawanych do piast 2.3, 3.3 i 4.3, osadzonych na wielowypuście wału 1.

Tarcze podwójne 2.1 i 2.2 w sekcji środkowej 2 mają jednakową średnicę i większą od średnic tarcz w sekcjach bocznych 3 i 4. Przy czym średnica tarcz 3.2 i 4.1 jest równa oraz średnica tarcz 3.1 i 4.2 jest również równa, ale większa od średnicy tarcz 3.2 i 4.1.

Tarcze podwójne w poszczególnych członach są połączone ze sobą za pomocą czterech płyt wspornikowych w kształcie prostokąta 2.4, 3.4 i 4.4. Płyty te są przyspawane promieniowo co 90 stopni do tarcz oraz do piasty.

Do tarcz członów bocznych 3 i 4 przymocowane są noże tnące w kształcie trapezu 3.5 i 4.5 w sposób rozłączny za pomocą śrub 5.

Natomiast do tarcz członu środkowego przymocowane są noże w kształcie podwójnego trapezu 2.5 również rozłącznie za pomocą śrub 5.

Na obwodzie każdego z trzech członów 2, 3 i 4 przymocowane są 4 noże o kątach ustawienia krawędzi przeciw-tnącej w zakresie 30-45 stopni w stosunku do osi wału 1.

Ostrza noży powstały na skutek sfrezowania jednej z krawędzi w przypadku noży 3.5 i 4.5 oraz dwóch krawędzi w przypadku noża 2.5.

W wyniku ruchu obrotowego bębna następuje cięcie warstwy materiału roślinnego na linii pomiędzy nożami 2.5, 3.5 i 4.5 oraz krawędzią przeciw-tnącą 7.

Claims (3)

1. Bębnowy zespół tnący sieczkarni do cięcia warstwy materiału roślinnego na sieczkę, znamienny tym, że składa się z wału (1), na którym osadzone są w sposób rozłączny trzy człony robocze (2), (3) i (4) złożone z podwójnych tarcz (2.1), (2.2) i (3.1), (3.2) i (4.1), (4.2), z odpowiadającymi im nożami tnącymi (2.5), (3.5) i (4.5), przy czym człon środkowy (2) ma większą średnicę w stosunku do członów bocznych (3) i (4), zaś tarcze zewnętrzne w członach bocznych (3.2) i (4.1) mają jednakową średnicę, a tarcze podwójne (2.1) i (2.2), (3.1) i (3.2) oraz (4.1) i (4.2) połączone są za pomocą czterech prostokątnych płyt wspornikowych (2.4), (3.4) i (4.4), zaś na obwodzie wszystkich tarcz podwójnych zamocowane są rozłącznie za pomocą śrub (5) noże tnące (2.5), (3.5) i (4.5), przy czym na środkowym członie roboczym (2) noże (2.5) mają kształt podwójnego trapezu, a na bocznych członach roboczych (3) i (4), mają kształt pojedynczego trapezu (3.5) i (4.5).

2. Bęben tnący według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że tarcze (2.1), (2.2); (3.1), (3.2) i (4.1), (4.2) przyspawane są do piast (2.3), (3.3) i (4.3), a do tarcz i piasty przyspawany jest promieniowo prostokątny wspornik: w segmencie 2 wspornik (2.4), w segmencie 3 wspornik (3.4), a w segmencie 4 wspornik (4.4).

3. Bęben tnący według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że noże (2.5), (3.5) i (4.5) mają fazowaną krawędź tnącą.