CC BY
35
банской МИС в 2004 г.
Показатель Испытание 1 Испытание 2
«Енисей- КЗС-960» «Енисей- КЗС-954» «Енисей- КЗС-960.02» «Енисей- КЗС-954»
Рабочая скорость, км/ч 2,9 3,5 4,5 3,5
Производительность, т/ч 12,8 11,9 17,7 13,3
Пропускная способность, кг/с 4,6 3,9 5,0 3,7
Подача фактическая, кг/с 3,8...8,0 3,5...7,3 3,0...8,1 3,7...7,0
Подача приведенная, кг/с 2,5...6,3 2,1...5,2 1,5...5,2 2,2...4,6
Потери, % 0,28...3,65 0,26...7,13 0,35...1,74 0,49...3,16
Содержание сорной примеси, % 0,7 1,4 0,5 0,8
Дробление зерна, % 0,9 1,2 2,0 1,2
На Кубанской МИС в 2004 г. комбайны «Енисей-КЗС-960» и «Енисей-КЗС-960.02» испытывались в сравнении с «Енисеем-КЗС-954».
При уборке пшеницы с урожайностью 6,7 т/га (влажность зерна 14,6 %, соломы — 13,4 %, отношение массы зерна к массе соломы 1:1) пропускная способность комбайна «Енисей-КЗС-960» оказалась выше эталона на 17,9 % (табл. 3), а у «Енисея-КЗС-960.02» (влажность зерна 11,1 %, соломы 12 %) — на 35,1 %.
Сравнительно небольшие значения пропускной способности объясняются низким отношением массы зерна к массе соломы, обусловленным незначительной влажностью убираемых растений.
В 2005 г. на Северо-Западной МИС сравнивали работу комбайнов «Енисей-КЗС-957» и «Дон-1500Б». При уборке пшеницы с урожайностью 3,7 т/га (влажность зерна 18,2 %, соломы — 18,3 %, отношение массы зерна к массе соломы 1:1,1) пропускная способность первого оказалась на 15,7 % выше (табл. 4).
Таким образом, испытания, проведенные в различных природно-климатических регионах страны, показали реальность создания «всепогодного» комбайна, эффективного при уборке как сухих, так и влажных хле-
молотильного аппарата молотилкой с зубовыми бичами позволяет благодаря лучшей вымолачивающей и сепарирующей способности повысить пропускную способность машины на 18...24 %, а также в результате меньшей энергоемкости обмолота снизить на 13 % расход топлива. Одновременно потери зерна при прочихравныхусловияхуменьшаются в 1,5-2,0раза. При ширине молотилки 1200 мм комбайн не уступает машинам, у которых величина этого показателя равна 1500 мм, имеющим на 14 % большую массу. Высокая эффек-
Таблица 4. Показатели работы молотилок комбайнов «Енисей-КЗС-960.02» и «Дон-1500Б» при испытаниях на Северо-Западной МИС
Показатель «Енисей-КЗС-957» «Дон- 15005»
Пропускная способность, кг/с 8,1 7,0
Подача фактическая, кг/с 4,88...8,92 6,51...9,25
Подача приведенная, кг/с 3,40.-8,15 5,49...8,97
Потери, % 0,72...1,61 1,25... 1,86
Содержание сорной приме-
си, % 0,2 0,2
Дробление зерна, % 1,2-2,7 1,9-3,3
тивносгь при уборке влажных хлебов позволяет решить проблему уборки зерновых культур в стадии восковой спелости, что актуально в связи с расширяющимся применением технологии плющения зерна на корм животным. Все это существенно повышает технический уровень комбайнов и их адаптивность к разнообразным условиям страны [2].
Литература.
І.Липовский М.И. Двухфазный обмолот однобарабанным комбайном // Достижения науки и техники АПК — 2003, № 7. 2Лшіовский М.И. Комбатам нового поколения — высокий технический уровень//Механизация и электрификация сельского хозяйства -
■2006,№3.
СОЗДАНИЕ СЕПАРАТОРА СЫРОГО ВОРОХА ЛЬНА
М.М. КОВАЛЕВ, кандидат технических наук
A. Ф. ЕРУГИН, доктор технических наук ВНИПТИ механизации льноводства
B. П. КОЗЛОВ, кандидат технических наук ОАО «Тверьсельмаш»
Д.Ю. ЛАЧУГА, инженер МГАУ
В течение многих лет различные исследовательские организации занимались изучением проблемы выделения путанины из сырого вороха льна. Однако решить её до сих пор не удавалось. Основная сложность заключается в том, что семенные коробочки в фазе ранней жёлтой спелости очень прочно держатся на обрывках стеб-
лей и оторвать их простым встряхиванием на решетной поверхности выполненной в виде набора клавиш или цельного грохота, как это пытались делать во Всесоюзном НИИ льна, не представляется возможным.
В ходе многочисленных поисковых исследований сотрудники ВНИПТИМЛ Россельхозакадемии и ОАО «Тверьсельмаш» пришли к выводу, что наиболее эффективный способ отделения путанины от сцепившихся с ней семенных коробочек — активное воздействие на материал элементами рабочего органа роторного устройства с аксиальной подачей вороха. Для его реализации был разработан комплект оборудования, состоящей из дозирующе-транспор-тирующего устройства, слоеформирующего решетно-гребенчатого отделителя свободных семенных ко-
робочек и роторного сепаратора с аксиальной подачей перерабатываемого материала [1].
Для определения консгруктивныхи кинематических параметров представленного оборудования были проведены теоретические исследования. Один из наиболее важных вопросов — определение размера отверстий решета наклонного транспортёра-отделителя коробочек, поскольку необходимо добиваться минимального разрушения семенных коробочек. Это условие обеспечивается при определённом соотношении скорости перемещения скользящих лопаток, угла наклона транспортёра, размера отверстий и коробочек Если последние при движении лопатки не успевают под собственным весом провалиться через отверстие, то их будет разрушать скользящая лопатка. Для нахождения оптимальных величин указанных факторов рассмотрена схема (рис. 1) движения лопатки по поверхности решета.
В исследовании использовано основное уравнение динамики
=»!•*, . У£,ру=тау
где а и а —’ускорение движЬния коробочек по
х у
ОСЯМ X и у.
Составляя уравнения и применяя интегрирование, найдём
|<£с = и„ • |совемй,
Jdy = -j дгЛ +1£/0 яшаЛ, откуда х = ио1 • сова,
а
у = -~—+£/„< • вша.
Проделав необходимые математические преобразования, получим
х,и12±^ш
Из рисунка видно, что X
откуда
£ = —-----Ъ,
cosa
где b = d-tga-
Подставив найденные ранее величины, получим формулу зависимости размера отверстий решета от различных параметров.
i = V P^-dtga.
\q cosa
Кроме того, были изучены и другие важные зависимости. Например, выведена формула, позволяющая определить влияние конструктивных и кинематических параметров на пропускную способность сепаратора [1].
В ходе экспериментальных исследований было установлено, что с увеличением диаметра отверстой решета наклонного гребенчатого транспортёра от 10 до 50 мм количество просеянного мелкого вороха возрастает с падающей интенсивностью с 47 до 98,2 %, а число разрушенных коробочек—уменьшается с 24,1 до 8,6 %. Вместе с тем, одновременно повышается доля путанины попадающей в мелкую фракцию. На решете с отверстиями дааметром 50 мм она достигает 2,7 %, что недопустимо. Исходя из полученных результатов, оптимальная величина этого показателя была принята равной 40 мм.
Эффективность выделения межой фракции вороха в значительной мере зависит от продолжительности просеивания сквозь решетную поверхность, которая, в свою очередь, определяется длиной решегаопорного стола гребенчатого транспортёра Результаты исследования свидетельствуют, что с увеличением длины решета с 0,5 д о 2 м отход семян с выброшенной пуганиной уменьшается с 4,6 до 2,1 %. Эго обусловлено повышением возможности просеивания свободных коробочек и семян сквозь возрастающее количество отверстий при увеличении длины решета. Следовательно, уменьшается число свободных коробочек, которые поступают в роторный сепаратор и могут быть выброшенными вместе с пуганиной.
Дробление семян и разрушение коробочек с увеличением длины решета снижаются с убывающей интенсивностью, что объясняется уменьшением количества коробочек и семян, поступающих в роторный сепаратор и подвергающихся ударному воздействию бичей. Оптимальной длиной решета из-за конструктивных соображений принята / = 1,5 м. В этом случае обеспечивается выделение 77,4 % свободных коробочек при потере семян с пуганиной 3,2 % и дроблении их 0,11 %.
Изменяя частоту вращения ротора сепаратора в интервале от 750до 1200 мин-1, мы установили незначительное повышение полноты выделения путанины из вороха с 89,1 до 93,7 %. Дробление семян на всех режимах не превышает 0,25 % и имеет тенденцию к увеличению с ростом частоты. Производительность сепаратора несколько
возрастает, изменяясь от 0,85 до 1,6 т семян в час. Однако при 1200 мин-1 возникает вибрация сепаратора, которая служит причиной снижения безопасности работы для обслуживающего персонала Поэтому оптимальной частотой вращения ротора следует считать п = 1050 мин1.
Проведённые исследования позволили определить и другие конструктивные параметры: длина ротора — 1600 мм; диаметр ротора — 500 мм; просвет между прутками ротора — 40 мм; зазор между бичами ротора и прутками дек — 35 мм; угол навивки бичей — около 30°.
Пропускная способность поточной линии с установленными параметрами оборудования оказалась равной 2,86 вороха в час при достаточно высоких показателях качества работы. Также мы определили, что изменение влажности вороха с 14,6 % до 52,1 % незначительно влияет на качество работы линии. Однако лучшие результаты получены при сепарировании вороха влажностью около 30 %. В этом случае обеспечивается достаточно высокая полнота выделения путани-ны (86,5 %), и небольшие потери семян (3,5 %).
Особенно существенное влияние на процесс сепарирования оказывает доля пуганины в ворохе. Так, по мере ее увеличения от 5,1 до 40,2 % полнота выделения пуганины }] имеет тенденцию к повышению и во всех вариантах оказывается больше 80 % (рис. 2). Потери семян льна £ с выброшенной пуганиной, тоже несколько возрастают, достигая 5,6 %. Такая ситуация связана стем, что с увеличением количества пуганины в рабочей зоне создаётся более плотный слой по всей длине ротора, из-за чего свободным коробочкам и семенам труднее пробиться сквозь соломистую массу и к пруткам дек. Дойдя до крыльчатки метателя, они уходят в невозвратимые потери вместе с пуганиной. Однако, исходя из того, что основная масса вороха в период уборки в среднем содер-
Рис. 2. Изменение показателей качества сепарирования в зависимости от количества путанины в исходном материале.
жит 15....20 % путанины, потери семян оказываются незначительными (около 3,4 %).
Кроме того, при повышении количества путанины в сепарируемом ворохе, число разрушенных коробочек ц возрастаете 6,2до 18,5 %. Это вызвано увеличением плотности массы внутри рабочей зоны и большей продолжительностью воздействия бичей на семенные коробочки. Дробление семян А с ростом содержания путанины сни-
жается с убывающей интенсивностью, что обусловлено уменьшением их контакта с бичами из-за увеличения доли стебельной массы в ворохе.
Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что наилучшие показатели качества достигаются при наличии в ворохе 10...20 % пуганины.
На основании теоретических и экспериментальных исследований в ОАО «Тверьсельмаш» был изготовлен опытный образец оборудования для сепарации сырого вороха. Испытания, проведённые Ка/шнинской МИС в колхозе «Большевик» Ржевского района, подтвердили высокую эффективность выполнения технологического процесса разделения вороха на фракции.
Согласно их результатам при производительности 2,3 т/ч общие потери семян составили 3,4 % (см. табл.), из них на невозвратимые приходится 2,9 %, что вполне укладывается в установленный норматив (до 5 %). Полнота выделения путанины из вороха достигла 92,5 %, что превосходит параметры технического задания (70 %). Дробление семян не превышало 0,19 %, против 1 % по техническому заданию.
В целом по итогам агротехнической и эксплуатаци-
Таблица. Результаты лабораторно-полевых испытаний комплекса для предварительной сепарации сырого вороха льна
Значение
Показатель по ТЗ факти- ческое
Производительность за час
основной работы, т. 2 2,31
Показатели качества выпол-
нения технологического
процесса
Потери семян всего, % нет данных 3,4
в том числе:
возвратимые потери, % нет данных 0,5
подсаривание под сепарато-
ром нет данных 0,19
подсаривание под дозатором 0,19
подсаривание под гребенчато-
решетным транспортёром - 0,12
невозвратимые потери не более 5 2,9
Из них:
выброс с пуганиной не более 4 2,71
дробление семян не более 1 0,19
Полнота выделения путанины
из вороха, %. не менее 70 92,53
онной оценки можно говорить, что разработанный комплект оборудования надёжно и с высоким качеством осуществляет выделение пуганины и сорных растений из вороха, получаемого от льнокомбайнов. Его использование в составе сушильного пункта КСПЛ-0,9, в сравнении с таким же пунктом без пред варительной сепарации сырого вороха, обеспечивает годовой экономический эффект в размере 123,5 тыс. руб. При этом прямые издержки снижаются на 17 %, расходы на электроэнергию — на 12 %, а на топливо — на 40 %. Окупаемость разработанного оборудования 3 года.
ЛІ « ?;/• 100
15 90
и ю
і 70
6 60
3 с/. і а
) ч */м 1 і І Г, 1
а \ *0* --¡(А) і
N і 4
0 Г' Ї ,5-кл) 1 г
л Ь-н -/ш( ! Ь '}* ■1
л,%
вл
¿/I
дві
№
Литература.
1. Еругин А.Ф., Лачуга Д.Ю. Теоретическое обоснование некоторых параметров поточной линии для сепарации сырого льновораха // Достижения науки и техники АПК-2006, №4 — с. 32-33.
