CC BY
25
ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ АГРЕГАТА И СОСТОЯНИЯ СТЕБЛЕСТОЯ НА КАЧЕСТВО РАБОТЫ ГРЕБНЕВЫХ ОЧЕСЫВАЮЩЕ-ТРАНСПОРТИРУЮЩИХ АППАРАТОВ
М.М. КОВАЛЕВ, кандидат технических наук
А.В. ГАЛКИН, инженер
ВНИПТИМЛ
Отделение семенных коробочек с растений льна-долгунца при всех техноло гаях уборки этой культуры важный и ответственный технологический процесс, так как от него в значительной мере зависит количество и качество получаемой продукции, а также величина энергозатрат на сушку и обработку вороха. Выполнение этой операции можно осуществлять рабочими органами различных конструкций [1]. Наиболее широкое распространение на сегодня получили четырехгребневые очесывающе-транспортирующие аппараты, устанавливаемые на льнокомбайны ЛК-4А, ЛК-4Б, «Русь», «Русич», КЛП-1,5 и КЛП-1,5М, атакже на прицепные подборщики-очесыватели ПОЛ-1,5 и перспективные самоходные ПОЛ-1,65. Основные их достоинства — компактность конструкции и надежность выполнения технологического процесса, обеспечивающие высокую чистоту очеса независимо от спелости, влажности и состояния стеблестоя льна, облагораживание очесанных лент путем удаления из них сорняков, отмерших растений и параллелизации стеблей в ленте при уборке полегших посевов. Следуеттакже упомянуть многофункциональность этих аппаратов, поскольку они кроме очеса семенных коробочек осуществляют вывод вороха на выгрузной транспортер.
Однако общие потери семян, повреждения стеблей, влияющие на выход длинного волокна и отход их в путанину у очесывающе-транспортирующих аппарата зачастую превышают существующие нормативы [2]. Поэтому совершенствование их конструкции с целью улучшения показателей качества работы — актуальная задача.
Для проведения лабораторно-полевых исследований в 2006 г. на опытном поле ВНИИМЗ мы использо-
вали серийный льнокомбайн ЛК-4А с четырехгребневым очесывающее-транспортирующим барабаном (рис. 1, а), гребни которого оснащены основными лопастями и щитками, в агрегате с трактором МТЗ-82 и тракторным прицепом для сбора льновороха. Кроме того, были изготовлены и испытаны два опытных трехгребневых очесывающе-транспортирующих барабана: один с основными лопастями и щитками (рис. 1, б) [3], второй с основными и дополнительными лопастями и щитками (рис. \,б) [4]. Дополнительные лопасти меньше основных, их высота равна 0,1 м.
Задача исследований состояла в определении зависимости показателей качества работы очесываю-ще-транспортирующих барабанов разных конструкций от скорости агрегата на прямостоящем (5 баллов, середина участка) и полеглом (в сторону неубранного поля — 2,5 балла, южный склон; в разных направлениях — 2,5 балла, северный склон участка) льне.
Урожайность льносоломы сорта Алексии при нормированной влажности в поле составляла 5,33 т/га, льносемян — 0,13 т/га, густота стеблестоя — 1208 шт./м2, средняя общая длина стеблей — 0,77 м, средний диаметр стеблей — 1,39 мм, зона расположения семенных коробочек в стеблестое — 0,19м, влажность стеблей — 54 %, влажность коробочек — 33,8 %, фаза спелости — конец желтой; засоренность посевов — 1,3 %.
Частота вращения барабанов в опытах равнялась 286 мин-1, угол наклона гребней к стеблям — 80°, скорость им агрегата — 1,5; 2,1; 2,7 и 3,3 м/с.
Высота теребления на прямостоящем льне составляла 0,25 м, а при уборке полеглых посевов — 0,13 м. Усилие нажима каждого ролика на ремень зажимного транспортера устанавливали, путем сжатия пружин равным 800 Н, а силу натяжения ремней — 2000 Н.
В эксперименте определяли чистоту очеса (4J, отход стеблей в путанину (Оп), потери семян выносом лентой из камеры очеса ( Пс) и повреждения стеблей (//ст),
Рис. 1. Схемы очесывающе-транспортирующих аппаратов: а — серийный четырехгребневой, б — трехгребневой с основными лопастями и щитками; в — трехгребневой с основными и дополнительными лопастями и щитками. 1 — зажимной транспортер; 2 — камера очеса; 3— стебли; 4—гребни; 5— барабан; 6— основные лопасти; 7— основные щитки; 8— транспортер вороха; 9 — дополнительные лопасти; 10 — дополнительные щитки.
ш
§7.5
&
•й»
п
&>
ПС1
%
| ]Т7г а? д: -1* * —* р». 4“ ,^Г]
| і і ’ ! Г***' *-*4 ч “-ч \
і : 1 і Чк 1 і ">! і ! ’ ! >
1 1 1 і І І і і Г”
І * 1 І і 5 » і * * \
| > I « ! л— \
б)
* і } ——Ьт II 1 і 1 1 МІ!!! К.Л і \ \ 11 і
ї ) ""-і1-*-**" ' » і * 1 І 1 рі
н [1 Т Г 1 л і
і ; | ‘ 1
І
> »м м/с
з |>м м/с
агрофонах льна в опыте (рис. 2, а). При этом в интервале от 1,5 до 2,6 м/с имеет место ее интенсивный рост, а с дальнейшим увеличением скорости чистота очеса улучшается медленнее и при ьм равной 2,9...3,3 м/с стабилизируется.
Такая ситуация связана с тем, что по мере роста скорости агрегата лента льна в зажимном транспортере становится толще, плотнее и очесывается лучше, чем тонкая, в которой отдельные семенные коробочки проскальзывают между зубьями гребней.
Лучшая чистота очеса зафиксирована при уборке прямостоящего льна, а самая низкая при разносторонней полеглости растений, так как в этом случае часть семенных коробочек не попадает в зону действия гребней из-за растянутости ленты.
Чистота очеса у четырех-и трехгребневых барабанов Рнс. 2. Влияние скорости движения льнокомбайна с разными очесывающе-транспорзирую- отличается незначительно, щими барабанами (1— четырехгребневой с основными лопастями и щитками; 2 — трехгребневой с Поэтому учитывая опреде-
основными лопастями и щитками; 3 — трехгребневой с основными и дополнительными лопастя-
А с \ / тт \ ленную неоднородность ис-
ми и щитками; 4 — средняя чистота теребления в вариантах опыта) на а — чистоту очеса {Ч^ и -3 ..
теребления (Г/г), 6 — отход стеблей в путанину (0Я), в — повреждения стеблей, влияющие на выход ХОДНОГО материала ее МОЖ-
длинного волокна (Яст), г — потери семян (Пс) выносом лентой из камеры очеса. НО принять одинаковой.
Состояние стеблестоя: — прямостоящий; — — — с полеганием растений в сторону Наименьший ОТХОД
неубранного поля —.— — с разнонаправленной полеглостъю растений. стеблей В путанину наблю-
і і < ; і *■ ...^•1.
І і ! ^ І ***** ! ■"і
—І
і 1 і (
і 1 **»■ "“■'гГ1
їаф*'-*"' 1 і 1 і < і <
1 —і—185
Г "^1
.. І . • .
—і » «
Пе,
%*-
Г’|—И*—Гр*—
3 »м м/с
влияющие на выход длинного волокна (обрыв технической длины стебля, открытый излом стебля с разрывом волокна). Повторность опытов — трехкратная. Агротехнические показатели в лабораторно-полевых опытах определяли по СТО АИСТ 8.9-2004 [5]. Данные, полученные в эксперименте, обрабатывали методами дисперсионного и регрессионного анализов [6,7].
Средняя по вариантам чистота теребления Чт с увеличением скорости ьм агрегата снижается, как на прямостоящем, так и на полеглом льне (рис. 2, а). Объясняется это увеличением наклона стеблей в направлении движения агрегата вследствие несоответствия скорости ремней теребильного аппарата при малых и больших скоростях комбайна. В результате этого ухудшаются условия затягивания стеблей из-за возрастающего их количества в устьях теребильных ручьев.
Еще ниже чистота теребления в случае уборки полеглого льна. При этом хуже всего ситуация в варианте с разнонаправленной полеглостью растений.
С увеличением скорости ум льнокомбайнового агрегата чистота очеса (Чо) в исследуемых очесываю-ще-транспортирующих аппаратах возрастает на всех
дается при скоростях агрегата 2,2...2,6 м/с (см. рис. 2, б). При повышении скорости он возрастает ввиду увеличения перекоса стеблей в ленте льна, поступающей в зажимной транспортер, а также из-за формирования более толстой ленты, в которой стебли внутренних слоев слабее зажаты ремнями транспортера. При этом даже на очесе прямостоящего льна трехгребневые барабаны имеют преимущество перед четырехгребневыми, которое усиливается при увеличении полеглости посевов.
С повышением скорости агрегата несколько уменьшаются потери семян (Пс) выносом лентой из камеры очеса (см. рис. 2, г). Это происходит из-за возрастающей толщины подаваемого слоя. При уборке полеглого льна они выше, чем у прямостоящего. Наименьшая величина этого показателя отмечена при использвоании трехгребневого барабана с основными и дополнительными лопастями и щитками. Он обладает повышенной транспортирующей способностью, обусловленной большим количеством лопастей и щитков, благодаря которой предотвращается просыпание семян и семенных коробочек из верхней части камеры очеса на ленту.
Согласно результатам дисперсионного анализа воздействие всех изучавшихся в опыте факторов на качество работы очесывающее-транспортирующего барабана было достоверным. Наибольшее влияние на чистоту очеса, потери семян и повреждения стеблей оказывает конструкция барабана. Отход стеблей в путанину примерно одинаково зависит от скорости движения агрегата, состояния стеблестоя и конструкции барабана.
Обработка экспериментальных данных позволила получить адекватные уравнения регрессии в виде парабол второго порядка.
Таким образом, в результате проделанных исследований было установлена, что с увеличением скорости движения агрегата чистота очеса и повреждения стеблей, влияющие на выход длинного волокна, возрастают, потери семян выносом лентой из камеры очеса снижаются, а отход стеблей в путанину наименьший при скорости 2,2...2,6 м/с. Полегание стеблестоя приводит к значительному ухудшению ка-
чества работы льноуборочных комбайнов.
Чистота очеса у всех изученных в эксперименте очесывающе-транспортирующих аппаратов примерно одинаковая, а отход стеблей в путанину и повреждений стеблей, влияющие на выход длинного волокна, значительно меньше у трехгребневых барабанов. Потери семян выносом лентой из камеры очеса наименьшие у трехгребневого барабана с основными и дополнительными лопастями и щитками.
Основные показатели качества работы комбайнового агрегата, оснащенного трехгребневым очесыва-юще-транспортирующим барабаном с основными и дополнительными лопастями и щитками, при уборке прямостоящего и полеглого до 2,5 баллов льна удовлетворяют агротехническим требованиям на скоростях от 1,5 до 3,3 м/с, при частоте вращения барабана 286 мин1. Учитывая установленные преимущества мы рекомендуем применять его на льнокомбайнах и подборщиках-очесывателях лент льна.
Литература.
1. Чернышков А А. Обоснование схемы и основных параметров очесывающего аппарата для отделения семенных коробочек льна: Дис...-.канд. техн. наук. — М., 1987.-154с.
2. Черников В.Г., Порфирьев С.Г., Ростовцев Р.А. Очесывающие аппараты льноуборочных машин (теория, конструкция, расчет): Монография. — М.:«Изд-во В ИМ», 2004.-240 с.
3. Патент на ПМ 41566 РФ, МПК 7А01Д45/06. Очесывающее устройство льноуборочной машины/М.М. Ковалев, В.Г. Черников, В.П. Козлов, А.В. Галкин, А.В. Журавлев, В.Д. Манойло (РФ).-N92004118909; Заяв.24.06.2004; 0публ.10.11.2004, Бюл. № 31.
4. Патент 2271093 РФ, МПК 7А01Д45/06. Очесывающе-транспортирующее устройство льноуборочной машины/М.М. Ковалев, В.Г. Черников, А.В. Галкин, А.В. Журавлев, В.Д. Манойло, В.М. Быстров (РФ).-№2004119016; Заяв. 18.07.2003; Опубл. 10.03.2006, Бюл.М7.
5. СТО АИСТ8.9-2004. Стандарт организации. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки льна. Методы оценки функциональных показателей.-45 с.
6. Хайлис Г.А., Ковалев М.М. Исследования сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных. — М.: Колос, 1994.-169 с.
7. Кулаичев А.П. Методы и средства комплексного анализа данных. 4-е изд., перер. и доп.-М.: Форум: Инфра-М, 2006.-512 с.
МОЩНОСТЬ НА ПРИВОД ГРЕБНЕВЫХ ОЧЕСЫВАЮЩЕ-ТРАНСПОРТИРУЮЩИХ БАРАБАНОВ ЛЬНОКОМБАЙНА
А.В. ГАЛКИН, инженер ВНИПТИМЛ
Для выбора приводной энергетической установки и расчета деталей и узлов, проектируемых гребневых очесывающе-транспортирующих барабанов [1], на прочность и износ необходима информация о мощности потребной на их привод.
Величину этого показателя на холостом и рабочем ходах мы определили путем тензометрирования в полевых условиях в ОПХ Калининской МИС.
В результате эксперимента получены значения мощности на привод исследуемых очесывающе-транспортирующих барабанов на холостом ходу в зависимости от частоты вращения л5(рис. 1). Регрессионные модели, адекватные экспериментальным данным, представлены линейными зависимостями [2,3].
Установлено, что с увеличением частоты вращения очесывающе-транспортирующих барабанов мощность, потребная на их привод, возрастает. Это
объясняется ростом сопротивления воздуха и некоторыми потерями на трение в их механизмах.
На холостом ходу наиболее энергоемок трехгребне-
Рис. 1. Зависимость мощности потребной на привод греб-
невых очесывающе-транспортирующих барабанов, от частоты вращения пб (холостой ход). Барабаны: 1 и 2 — соответственно, трех- и четырехгребневой, с основными лопастями и щитками; 3 - трехгребневой с основными и дополнительными лопастями и щитками.
