Файл: Липкович, Э. И. Процессы обмолота и сепарации в молотильных аппаратах зерноуборочных комбайнов (пособие для конструкторов зерноуборочных машин).pdf

этом форма зависимости такая же, как и от времени t. По­ этому в аппроксимирующее выражение (196), в экспоненту правой части, можно ввести а22, заменив коэффициент пропор­ циональности. Тогда

Далее положим, что процесс накопления свободных зерен в подбарабанье (обмолот) существенным образом от кривиз­ ны деки не зависит (в пределах распространенных диаметров барабанов и близких к ним; при весьма малых диаметрах это допущение не может считаться корректным). С точки зрения формального построения это равносильно рассмотрению про­ цесса чистой сепарации. Тогда (202) с учетом (219) примет вид:

Коэффициент а2 скорости сноса пропорционален центро­ бежной силе, которая, в свою очередь, обратно пропорцио­ нальна радиусу кривизны траектории, или радиусу деки R. Тогда можно записать:

Время движения порции в подбарабанье выражается уста­ новленной ранее зависимостью:

2QR = k2R..

Ѵ|+Ѵ2

Впоследних выражениях ki и к2 — коэффициенты пропор­ циональности. Положим, что скорость потока вороха в под­ барабанье от кривизны деки также не зависит. Тогда уравне­ ние (220) окончательно примет вид:

108

Уравнение (224) является исходным для определения оп­ тимального значения радиуса деки (барабана). Обозначив Vik2ik2 = D , получаем:

109

Графики по уравнениям (225) и (226) показаны на рис. 26а. Точка пересечения кривых соответствует оптималь­ ному значению радиуса.

Для построения более четко выраженного интервала с заключенным в нем оптимальным значением радиуса преоб­

Соответствующие графики приведены на рис. 266.

В сторону уменьшенных радиусов, от точки пересечения вправо, обе кривые расходятся, в то время как в сторону увеличения радиусов их ординаты разнятся незначительно, и к тому же разность имеет конечный максимум. Это значит, что при уменьшении диаметра барабана относительно опти­ мума сепарирующее действие его будет отличаться значи­ тельно резче, чем при увеличении. В последнем случае раз­ ница выглядит более стертой. Отыщем максимальное значе­ ние у разности ординат:

Эта разность характеризует собой наибольшую степень отклонения от величины сепарации, которую может иметь молотильный аппарат с большим относительно оптимального диаметром.

Таким образом, установить численную величину оптималь­ ного радиуса деки (диаметра барабана), вообще гово­ ря, можно на основе нестационарной вероятностной модели процессов обмолота и сепарации. Однако эта задача сопря­ жена со знанием большого количества параметров, что, без­

110

условно, снизит точность вычислений. Поэтому указанную задачу было бы предпочтительно решать экспериментально. Но и здесь, судя по результатам только что проведенного анализа, встретятся определенные трудности, которые могут свести на нет все исследование. Отклонение диаметра бара­ бана от оптимального в сторону увеличения не приводит к заметному падению сепарирующего действия, и реальная точ­ ность проведения экспериментов может оказаться соизмери­ мой с величиной отклонения. В рассматриваемой задаче це­ лесообразнее было бы установить направление изменения сепарирующего действия при увеличении диаметра барабана с сохранением угла обхвата деки.

Далее, исходя из положения о том, что для успешного протекания процесса необходимо менять условия сепарации, т. е. обходиться одним рабочим органом нецелесообразно, следует выбрать второй соломосепаратор, например, клавиш­ ный соломотряс, и, имея в виду возможности последнего при допустимой для молотильного аппарата подаче, вычислить необходимую величину сепарирующего действия аппарата. Установив, что для обеспечения нормальной работы соломо­

рующее действие последнего в 90—93%, остается вычислить соответствующую длину деки.

Для средних условий Северо-Кавказской зоны длина де­ ки, обеспечивающая указанное сепарирующее действие, вы­ численная по формулам (175) — (177), составляет 1,3-—1,4 м, или почти в 3 раза больше, чем у молотильного аппарата СК-4, и в два раза больше по сравнению с декой СК-4А. Такая длина деки не может быть осуществлена в молотиль­ ном аппарате с одним барабаном диаметром 0,55—0,60 м. Молотильный аппарат при деке такой длины с углом обхва­ та в 115° должен' иметь диаметр барабана 1,3—1,4 м. Столь большие параметры барабана повлекут за собой значитель­ ные трудности в компоновочном решении комбайна, включая вопрос о надежном бесступенчатом приводе.

В основу создания молотильного аппарата с декой боль­ шой длины был положен .принцип чередования процессов обмолота и сепарации. В молотильном аппарате с чередова­ нием процессов обмолота и сепарации надежность схода растительной массы обеспечивается тем обстоятельством, что дека оканчивается сепарирующим участком, и протекающий здесь процесс обработки вороха в режиме роторного соломо­

111