CC BY
62
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
УДК 631.354.2
М.И. ЛИПОВСКИИ, д-р техн. наук
ДВУХБАРАБАННОЕ МОЛОТИЛЬНО-СЕПАРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С УНИВЕРСАЛЬНЫМ МОЛОТИЛЬНЫМ БАРАБАНОМ
Представлены схемы двухбарабанного молотильно-сепарирующего устройства комбайна, снабженного универсальным молотильным барабаном, что обеспечивает эффективную работу комбайна при уборке всего многообразия зерновых культур.
Ключевые слова: зерноуборочный комбайн, зубовый бич, обмолот M.I. LIPOVSKY, DSc (Eng)
DOUBLE-DRUM THRESHING AND SEPARATING UNIT WITH A MULTI-CROP THRESHING DRUM
The paper describes the diagram of the threshing and separating unit of the combine grain harvester, which is supplied with a multi-crop threshing drum providing the efficient machine performance when harvesting various grain crops.
Key words, grain combine harvester, tooth rasp, threshing
Почти половина выпускаемых в мире зерноуборочных комбайнов двухбарабанные, оснащенные бильными молотильными аппаратами. Последним присущи существенные недостатки: недостаточная вымолачивающая способность при уборке культур с повышенной влажностью; высокая энергоёмкость технологического процесса; значительное повреждение зерна в виде дробления и микротравмирования; высокая чувствительность к отклонению регулировочных параметров (зазоров между барабаном и подбарабаньем, частоты вращения) от оптимальных значений. Недостаточная эффективность обмолота и захватывающая способность при уборке культур с повышенной влажностью вызывают увеличение потерь зерна и нарушение технологического процесса в виде забивания молотильного устройства. К снижению эффективности обмолота ведёт и обычно применяемый режим обмолота, когда первый молотильный аппарат имеет
68
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2013. Вып. 84.
меньшую окружную скорость барабана и большие зазоры между барабаном и подбарабаньем, чем второй.
Отмеченные недостатки устранены в разработанном в ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии двухбарабанном молотильносепарирующем устройстве [1], включающим в себя два молотильных аппарата с зубовыми бичами [2] - [16]. При испытаниях опытных образцов комбайнов в течение 15 уборочных сезонов на 9 МИС установлены следующие преимущества нового молотильного аппарата перед бильным: лучшая вымолачивающая способность (меньше недомолот зерна), лучшая сепарирующая способность, меньшее микротравмирование зерна (на 30%), меньшая энергоёмкость обмолота (на 20-30%), незабиваемость.
Результатом этих преимуществ является то, что при замене бильных барабанов барабанами с зубовыми бичами пропускная способность комбайна повышается на 18-24% без увеличения массы комбайна и усложнения конструкции дополнительными механизмами и снижается расход горючего на работу двигателя на 13-19%. Наибольшая эффективность обеспечивается при уборке влажных культур. При работе комбайнов с одинаковой производительностью потери зерна при уборке влажных культур в 2 раза, при уборке сухих культур в 1,5 раза меньше.
Зерновые культуры, при уборке которых установлена высокая эффективность комбайнов, оборудованных молотильным аппаратом с зубовыми бичами (пшеница, ячмень, рожь, овёс), в зерновом балансе России составляют более 90%. Вместе с тем отсутствуют данные об эффективности нового молотильного аппарата при уборке метелочных и некоторых других убираемых комбайнами с бильным молотильным аппаратом культур, которых около 40.
Для обеспечения высокоэффективного обмолота всех культур, убираемых комбайнами, разработан универсальный молотильный барабан, снабжённый зубовыми и бильными рабочими элементами, с возможностью быстрой перенастройки с одного варианта на другой [17, 18].
Разрабатываемое двухбарабанное МСУ (рис. 1 и 2) включает в себя универсальный молотильный барабан 1 с подбарабаньем 2 в качестве первого молотильного аппарата, промежуточный битер 3 с решёткой 4, молотильный барабан 5 с подбарабаньем 6, отбойный битер
7. Универсальный молотильный барабан содержит корпус 8, образо-
69
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
ванный дисками 9 и образующими выступы подбичниками 10, и закреплённые на последних рабочие элементы 11 с зубьями 12.
Рис. 1. Двухбарабанное МСУ с первым барабаном универсальным (зубовый вариант)
70
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2013. Вып. 84.
На двух диаметрально противоположных рабочих элементах перед зубьями установлены обтекаемые планки 13. Обтекаемые планки частично перекрывают зубья по высоте так, что рабочая часть 14 последних оказывается короче, чем зубья остальных рядов. Зубья рабочих элементов расположены по левой винтовой линии так, что соседние следы зубьев частично перекрывают друг друга, а вершины всех зубьев лежат на одной цилиндрической поверхности.
Подбичники, кроме тех, на которых установлены рабочие элементы с обтекаемыми планками, снабжены ушками 15, в которых шарнирно с помощью пальцев 16 установлены откидные изогнутые подбичники 17. На откидных изогнутых подбичниках закреплены рифленые бичи 18, причём на соседних откидных подбичниках размещены рифленые бичи с противоположным направлением рифов. Откидные подбичники могут фиксироваться на корпусе в нерабочем и рабочем положениях с помощью болтовых соединений. Корпус и рабочие элементы барабана не отличаются от таковых барабана 1. На рабочем элементе 19 устанавливается обтекаемая планка, равная ему по длине, а на рабочих элементах 20 и 21, расположенных противоположно рабочему элементу и симметрично относительно диаметральной плоскости, проходящей через этот элемент, установлены укороченные планки 22, 23 и 24. Планки 22 и 23, длина каждой из которых равна четверти длинны рабочего элемента, установлены на рабочем элементе 20 и сдвинуты к его противоположным краям. Планка 24, длина которой равна сумме длин планок 22 и 23, устанавливается на рабочем элементе 21, перекрывая его среднюю часть. Зубья рабочих элементов барабана 5 расположены по правой винтовой линии.
Различное расположение обтекаемых планок на барабанах 1 и 5 предусмотрено для усиления немонотонности воздействия барабанов на обмолачиваемую культуру, технологическая целесообразность которого для повышения интенсивности обмолота отмечена в работе [19].
Разработанное МСУ двухбарабанного зерноуборочного комбайна может работать в следующих двух вариантах. При закреплённых на корпусе 8 барабана 1 в нерабочем положении откидных изогнутых подбичниках реализуется вариант молотильного барабана 1 с зубовыми бичами (см. рис. 1).
При закреплённых в рабочем положении подбичниках реализуется вариант бильного молотильного барабана 1 (рис. 2).
71
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
Рис. 2. Двухбарабанное МСУ с первым барабаном универсальным (бильный вариант)
При уборке зерновых колосовых культур (пшеница, рожь, ячмень, овёс) универсальный молотильный барабан с зубовыми бичами используется в варианте барабана с зубовыми бичами. Оба молотильных аппарата МСУ работают с одинаковой частотой вращения, рекомендуемой для бильного молотильного аппарата, и одинаковыми зазорами между барабанами и их подбарабаньями - 10 мм на входе и 5 мм на выходе молотильного аппарата.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Патент №2351115 Способ обмолота зерновых культур двухбарабанным молотильно-сепарирующим устройством и устройство для его осуществления / Липовский М.И., Перекопский А.Н., Кузов-ников М.М. - Опубл.10.04.2009, Бюл. №10.
2. А.с. № 1394484 Молотильное устройство / Липовский М.И., Кобелев А.А., Митрофанов Н.М., Задворкин С.А., Гаврилов В.П., Никитин А.Г. - Опубл. 27.02.94, Бюл. №8.
72
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2013. Вып. 84.
3. А.с. № 1709948 Молотильное устройство / Липовский М.И., Гаврилов В.П., Машанов В.И., Арбузов П.М., Автономов О.В. -Опубл. 07.02.92, Бюл. №5.
4. Патент №2048736 Молотильное устройство / Липовский М.И., Арбузов П.М., Бадмацыренов Б.Ц., Гаврилов В.П., Логинов Л.Н. Машанов В.И., Никитин А.Г. - Опубл. 27.11.95, Бюл. №33.
5. Патент №2222138 Молотильное устройство / Липовский М.И., Арбузов П.М., Бадмацыренов Б.Ц., Малышев А.П., Никитин А.Г. -Опубл. 27.01.2004, Бюл. №3.
6. Патент №2238630 Молотильное устройство / Липовский М.И., Арбузов П.М., Бадмацыренов Б.Ц., Малышев А.П., Игнатьев
В.Г. - Опубл. 27.10.2004, Бюл. №30.
7. Патент №2239305 Молотильное устройство / Липовский М.И., Перекопский А.Н., Гудков Д. - Опубл. 10.11.2004, Бюл. №31.
8. Патент №2245014 Молотильное устройство / Липовский М.И., Арбузов П.М., Бадмацыренов Б.Ц., Малышев А.П., Игнатьев В.Г. -Опубл. 27.01.2005, Бюл. №3.
9. Патент №2270553 Молотильное устройство/ Арбузов П.М., Бадмацыренов Б.Ц., Козлов В.В., Липовский М.И., Перекопский А.Н. - Опубл.27.02.2006 Бюл. №6.
10. Патент №2281642 Способ обмолота зерновых культур и устройство для его осуществления / Арбузов П.М., Бадмацыренов Б.Ц., Игнатьев В.Г., Козлов В.В., Липовский М.И., Перекопский А.Н., Сухопаров А.И. - Опубл. 20.08.2006, Бюл. №23.
11. Патент №2286046 Молотильное устройство / Арбузов П.М., Бадмацыренов Б.Ц., Игнатьев В.Г., Козлов В.В., Липовский М.И., Перекопский А.Н., Сухопаров А.И. - Опубл.27.10.2006, Бюл. №30.
12. Патент №2296452 Молотильное устройство / Арбузов П.М., Бадмацыренов Б.Ц., Козлов В.В., Игнатьев В.Г., Липовский М.И. -Опубл.10.04.2007, Бюл. №10.
13. Патент №2312487 Молотильное устройство / Арбузов П.М., Бадмацыренов Б.Ц., Игнатьев В.Г., Липовский М.И., Перекопский А.Н. - Опубл. 20.12.2007, Бюл. №35.
14. Патент №2368123. Молотильное устройство / Липовский М.И, Перекопский А.Н. - Опубл. 27.09.2009, Бюл. №27.
15. Патент №2377761. Молотильное устройство / Липовский М.И, ПерекопскийА.Н.- Опубл. 10.01.2010 Бюл. №1.
73
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
16. Липовский М.И. Рациональный обмолот зерновых культур /
М.И. Липовский - СПб: СЗНИИМЭСХ, 2005. - 140 с. -
ISBN 5-88890-032-Х.
17. Патент №2400049 Универсальный молотильный барабан / Липовский М.И., Перекопский А.Н. - Опубл.00.00.2010, Бюл. №27.
18. Патент №2400050 Универсальный молотильный барабан / Липовский М.И., Перекопский А.Н. - Опубл.00.00.2010, Бюл. №27.
19. Шумаков Н.С., Четыркин Б.Н., Громов А.Г. О Прочности связи зерна с колосом / Н.С. Шумаков, Б.Н. Четыркин, А.Г. Громов // Вопросы механизации сельскохозяйственного производства: Сб. тр. ЧИМЭСХ. - 1970. Вып. 48. - 71 с.
УДК 631.362.3
Е Е. ОРЕШИН, канд. техн. наук; Г А. ЛОГИНОВ; А.М. ЗАХАРОВ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
УСИЛИЯ ПРИЖИМНОГО ПОЛОТНА
ДЛЯ БЛОКА СУХОЙ ОЧИСТКИ КАРТОФЕЛЯ
Анализ исследований и конструкций машин для подготовки картофеля по первому классу качества показал, что наиболее эффективными являются щеточное рабочие органы. Для повышения эффективности очистки клубней от почвы на щетки устанавливается прижимное полотно. В статье приведены теоретические предпосылки для определения усилия прижимного полотна. Полученные значения усилия проверены в производственных условиях и составляют 0,6-1,2 Н/клубня.
Ключевые слова: картофель, технология производства, послеуборочная обработка, сухая очистка
E.E. ORESHIN, Cand Sc (Eng); G.A. LOGINOV; A.M. ZAKHAROV
THEORETICAL BACKGROUND FOR CALCULATION OF HORIZONTAL PRESSURE IN A POTATO DRY CLEANING UNIT
Survey of research results and machines designed to ensure first grade potato preparation has revealed the brush working tools to be the most efficient. To
74
