Уменьшение относительного сжатия стеблей в молотильном пространстве зерноуборочного комбайна Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Доронин Е.Ф. Исследование молотильного устройства с колеблющимся подбарабаньем /Е.Ф. Доронин: Автореф. дисс... канд. техн. наук. - М., 1972. - 20 с.

2. Коробицын В.М. Исследование работы двухбарабанного молотильно-сепарирующего устройства с вибрационными подбарабань-ями в условиях повышенного увлажнения /В.М. Коробицын: Автореф. дисс... канд. техн. наук. - Л.- Пушкин, 1979. - 22 с.

3. А.с. № 1061747, МКИ А 01 F 12/18. Молотильное устройство /Липовский М.И., Задворкин С.А., Гаврилов В.П., Машанов В.И., Арбузов П.М. № 3413273/30-15, заявл. 26.03.1982, опубл. 23.12.1983. Бюлл. № 47.

4. Терсков Г.Д. Движение тела по наклонной плоскости с продольными колебаниями. Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин. Т. 3. - М.-Л.: Сельхозгиз, 1936. - С. 490-521.

Получено 03.03.2008.

УДК 631.354.2

А. И. СУХОПАРОВ, канд. техн. наук

УМЕНЬШЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОГО СЖАТИЯ СТЕБЛЕЙ В МОЛОТИЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА

Рассмотрено снижение величины относительного сжатия обмолачиваемой культуры в молотильном пространстве зерноуборочного комбайна при замене на молотильном барабане рифленых бичей бичами с трапециевидным зубовым профилем на уборке как сухих зерновых культур, так и культур повышенной влажности.

Относительное сжатие (степень сжатия) обмолачиваемой культуры при работе рифленого бича в молотильном аппарате определяется соотношением [1]:

32

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2008. Вып. 80.

?1Асв -r,l8f х Sf

1 rlА св А св ’

где п - коэффициент использования длины барабана; l - длина барабана, мм; ЛСВ - толщина слоя убираемой культуры, поступающей в молотильное пространство, мм; Sf - зазор между наиболее выступающей частью рифленого бича и планкой подбарабанья, мм.

Увеличение суммарного зазора в молотильном пространстве между рабочими органами барабана и планками подбарабанья, приведет к снижению относительного сжатия обмолачиваемой культуры. Уменьшению нормального давления в молотильном пространстве будет способствовать замена на барабане бичей с рифленой поверхностью бичами с трапециевидным зубовым профилем при сохранении качественных показателей обмолота (потери, дробление и др.) на том же уровне и выше.

Для молотильного аппарата с зубовыми бичами (рис. 1) на основании экспериментальных исследований были определены следующие оптимальные конструкционные параметры: шаг размещения зубьев бича S=72-80 мм, высота низких зубьев hH=12-16 мм, высота остальных зубьев h=30-36 мм, угол между боковыми плоскостями у вершины рЗ=460, ширина основания зубьев b=35-40 мм; зазор между наиболее выступающей частью зубового бича и планкой подбарабанья (молотильный зазор) 5=5-10 мм [2].

33

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

Увеличение суммарного молотильного зазора обусловлено наличием пространства между зубьями бича. Для бича с высокими зубьями данное увеличение составит 2rfh /3 , а для бича с низкими зубьями - H^lhH /15.

Относительное сжатие обмолачиваемой культуры при воздействии на нее бича с высокими зубьями составит:

а

З В i

4А СВ

Л8? +

V___

4А СВ

24h'''

~3~,

1 -

З 2h

8? + —

3

А

СВ

(2)

<?З

где 8 - зазор между концами зубьев и планкой подбарабанья,

мм.

Относительное сжатие обмолачиваемой культуры при работе бича с низкими зубьями равно:

а

З

Нi

4А СВ

с

48? +

V

114hH 3 15 ,

4А СВ

8? +

1 —

11hg

15

А СВ

(3)

Таким образом, суммарный молотильный зазор в молотильном аппарате после замены рифленых бичей бичами с высокими зубьями увеличивается на величину 2h/3,а с низкими зубьями - на величи-

ну 11hff/15.

Уменьшение относительного сжатия обмолачиваемой массы в молотильном пространстве при применении молотильного аппарата с зубовыми бичами вместо бильного охарактеризуем выражением:

а

е =

а

з ■

(4)

Уменьшение относительного сжатия обмолачиваемой культуры (s) при воздействии на нее:

- рифленого бича и бича с высокими зубьями обусловлено на основании выражений (1) и (2) соотношением

34

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2008. Вып. 80.

SBi

А СВ Sf

А СВ

г

5З +

V

2h У

"3 ,

(5)

- рифленого бича и бича с низкими зубьями обусловлено на основании выражений (1) и (3) соотношением

£т=-

А СВ - 5г

б

А СВ

С llh V

V г 15 )

(6)

Толщина слоя убираемой культуры, поступающей в молотильное пространство, при выходе из наклонной камеры и после воздействия приемного битера колеблется в пределах ДСВ=40-80 мм. Молотильные зазоры для бильного молотильного аппарата при уборке зерновых культур в зависимости от их вида и состояния, согласно заводской инструкции, на входе составляют 5бвх=16-24 мм, на выходе -8бвых=2-8 мм. У молотильного аппарата, оснащенного барабаном с зубовыми бичами, соответственно, 5Звх=10 и 5Звых=5 мм вне зависимости от вида и состояния убираемой культуры [2].

Уменьшение относительного сжатия обмолачиваемой культуры при применении бичей с высокими зубьями вместо рифленых бичей составляет еВ1=1,2-1,87. Нижнее значение получено при входе массы в молотильное пространство, когда бильный молотильный аппарат работает при максимальных зазорах 5бвх=24мм, а с зубовыми бичами -при высоте рабочих элементов h=30 мм. Верхнее значение разницы относительного сжатия обмолачиваемой культуры достигается при выходе массы из молотильного пространства, когда обмолот осуществляется бильным молотильным аппаратом при минимальных зазорах 5бвых=2 мм, а аппаратом с зубовыми бичами - при высоте зубьев h=36 мм. При применении низких зубовых бичей вместо рифленых бичей еН1=0,87-1,34. Нижнее и верхнее значения получены при вышеприведенных условиях, с одной лишь разницей: высота низких зубьев, формирующих нижнее значение, составляла hH=12 мм, а верхнее -hH=16 мм. Увеличение разности величины относительного сжатия происходит с уменьшением зазора между наиболее удаленными точками рабочих элементов от центра барабана и планками подбарабанья.

35

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

Для упрощения будем считать, что величина молотильного зазора изменяется линейно от входа к выходу в молотильном пространстве между барабаном и подбарабаньем по уравнению прямой с угловым коэффициентом, которое имеет вид:

8 = -кщ+8б (3)ех, (7)

где к - угловой коэффициент, на формирование которого оказывают влияние угол обхвата барабана подбарабаньем и разность в зазорах на входе в молотильное пространство и на выходе из него; у -угол обхвата барабана подбарабаньем, град.

Угловой коэффициент:

К =

^Б (З )вх ^Б (З )вых

¥

(8)

Количество бичей, участвующих в перемещении обмолачиваемой массы по поверхности подбарабанья, зависит от угла обхвата барабана подбарабаньем и количества бичей на барабане. У большинства комбайнов это число составляет 3-4 бича. Относительное сжатие хлебной массы в молотильном пространстве при воздействии бичей представляет собой сумму воздействий каждого бича, перемещающего массу по поверхности подбарабанья.

Разность относительного сжатия хлебной массы между рифлеными бичами и зубовыми определим на примере однобарабанных комбайнов ОАО ПО «Красноярский завод комбайнов» «Енисей-КЗС-950» и «Енисей-КЗС-952», отличающихся друг от друга молотильным аппаратом. Зерноуборочный комбайн «Енисей-КЗС-950» оснащен бильным молотильным аппаратом, а «Енисей-КЗС-952» - молотильным аппаратом с зубовыми бичами (h=33 мм, hH=12 мм). В данных модификациях комбайнов применяется восьмибичевой барабан с углом его обхвата подбарабаньем у=1350. Таким образом, только в одном случае осуществляется одновременное воздействие на массу 4 бичами - на входе в молотильное пространство, на выходе из него и в двух промежуточных положениях между ними с интервалом в 450.

Молотильные зазоры комбайна «Енисей-КЗС-950» по рекомендации заводской инструкции должны составлять при обмолоте пшеницы повышенной влажности на входе 5бвх=16 мм, а на выходе

36

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2008. Вып. 80.

5бвых=2 мм, при обмолоте сухой пшеницы, соответственно, -5бвх=18 мм и 5бвых=4 мм. Молотильные зазоры для комбайна «Енисей-КЗС-952», на основании вышеизложенного, остаются постоянными - 5Звх=10 мм, 5Звых=5 мм.

Уравнение изменения величины молотильного зазора при обмолоте зерновых культур, с учетом выражений (7) и (8) имеет вид:

для зерноуборочного комбайна «Енисей-КЗС-950»

- при обмолоте пшеницы повышенной влажности

S|50 =-0,104^ +16,

- при обмолоте сухой пшеницы

Sc50 = -0,104(^ +18;

для зерноуборочного комбайна «Енисей-КЗС-952»

S952 = -0,037^ +10.

Расчетные значения молотильных зазоров для комбайна «Ени-сей-КЗС-950» и суммарных молотильных зазоров для комбайна «Ени-сей-КЗС-952» в зависимости от угла обхвата барабана подбарабаньем приведены в таблице.

Значения молотильных зазоров и суммарных молотильных зазоров

при определенном угле обхвата барабана подбарабаньем

Условия обмолота Угол обхвата барабана подбарабаньем

00 450 900 1350

«Енисей-КЗС-950»: - пшеница повышенной влажности 16 11,3 6,7 2

- сухая пшеница 18 13,3 8,7 4

«Енисей-КЗС-952», пшеница повышенной влажности и сухая при применении бичей: - с высокими зубьями 32 30,3 28,7 27

- с низкими зубьями 18,8 17,1 15,5 13,8

37

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

На основании табличных данных и рассмотрения их при работе бичей в различных положениях получили, что снижение относительного сжатия у комбайна «Енисей-КЗС-952» при обмолоте пшеницы повышенной влажности по отношению к комбайну «Енисей-КЗС-950» составляет 8=1,07-1,76, а при обмолоте сухой пшеницы - 8=1,02-1,70. Наибольшее и наименьшее значение показателя снижения величины относительного сжатия получается при обмолоте массы 3 бичами. Наибольшее - когда третий бич находится на выходе из молотильного пространства и занимает положение, соответствующее углу обхвата барабана подбарабаньем у=1340, и при условии обмолота в этом положении бичами зубового молотильного аппарата с высокими зубьями. Наименьшее - при входе первого бича в молотильное пространство относительно начала подбарабанья на 1 0, причем, у молотильного аппарата с зубовыми бичами при низкой высоте рабочих элементов.

Таким образом, при замене рифленых бичей на бичи с зубовым профилем на молотильном барабане зерноуборочного комбайна происходит уменьшение величины относительного сжатия обмолачиваемой культуры в молотильном пространстве в 0,87-1,87 раза. Снижение величины относительного сжатия сравниваемых молотильных аппаратов при обмолоте культуры повышенной влажности еще существеннее.

Уменьшение величины относительного сжатия обмолачиваемой культуры в молотильном пространстве зерноуборочного комбайна будет способствовать снижению значения нормального давления со стороны обмолачиваемой культуры на барабан и подбарабанье, что, в свою очередь, ведет к уменьшению энергии, потребной на осуществление процесса обмолота.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шабанов П.А. Исследование молотильного устройства при двухфазном обмолоте: Автореф. дисс... канд. техн. наук / П.А. Шабанов. - Челябинск, 1967.

2. Липовский М.И. Рациональный обмолот зерновых культур. /М.И. Липовский. - СПб.: СЗНИИМЭСХ, 2005. - ISBN 5-88890-032-X.

Получено 24. 03. 2008.

38