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

и даже остановку его между двумя соседними воздействиями бичей, вычисляли значение Шр:

j — число бичей барабана; Ьо — рабочая ширина бича; D — диаметр барабана.

При скорости \го, соответствующей порогу чувствительно­ сти (пренебрегая энергией на ускорение ротора ввиду незна­ чительности ее величины), справедливо следующее равенство:

или на основе уравнений (6) и (7) с учетом зависимости (8):

10

Рис. 3. Осциллограмма параметров движения пороха в подбарабанье: 1— 8 — нормальные усилия сжатия; 9— И — скорость вороха.

С целью количественной оценки порционного прерывисто­ го характера движения потока вороха в подбарабанье были проведены специальные исследования при различной степени

неравномерности подачи и различном моменте инерции ба­ рабана. Путем численной обработки осциллограмм усилий сжатия на входе и выходе подбарабанья (в трех точках по ширине деки) как реализации случайных функций строились графики спектральных плотностей (рпс. 4).

Из графика спектральной плотности усилий сжатия па

V= 18—20 1/сек. Для функции нормальных усилий сжатия на выходе подбарабанья максимум низкочастотных колебаний сохраняет свою абсциссу, а высокочастотные колебания име­ ют несколько больший интервал абсцисс (14—20 1/сек) вслед­ ствие большей выравненное™ процесса. Из этих результатов следует, что в процессе движения потока в подбарабанье обнаруживается двойная порцмонность. Первая соответствует характеристике самой подачи (это полностью подтвердил спектральный анализ различных задаваемых в опытах функ­ ций подачи). Вторая обусловливается внутренним свойством молотильного аппарата, выражающимся в разрывании потока на порции, примерно, соответствующие длине стеблей, эта порцмонность порождает высокочастотные колебания.

12

Характер вторичной порционности обнаруживается при со­ поставлении частоты высокочастотных колебаний с величиной скорости подачи и способом укладки массы на загрузочный транспортер.

Таким образом, в определенные временные интервалы про­ текания процесса в подбарабанье возникают зоны, свобод­ ные от хлебной массы; тогда, естественно, и не фиксируются нормальные усилия сжатия.

Порционный характер движения потока вороха наклады­ вает особый отпечаток на весь процесс в подбарабанье, и при объяснении ряда явлений в работе молотильного устройства без учета этого влияния не обойтись.

Изменение усилия сжатия потока по углу обхвата. При продвижении порции вороха к выходу подбарабанья нормаль­ ные усилия сжатия в общем нарастают (рис. 5). Из графиков видно, что интенсивность нарастания усилий от входа к вы­ ходу подбарабанья различна. Нарастание идет лишь во вто­ рой половине подбарабанья, в то время как в первой полови-

13

не усилия остаются практически постоянными, либо обнару­ живают тенденцию к некоторому падению. В общем же уси­ лие сжатия увеличивается от входа к выходу в 2—2,5 раза при зазорах на входе 16 мм, на выходе 4 мм. В подбарабанье происходит заметное растаскивание соломистого потока, ко­ торое, однако, не столь велико, чтобы обеспечить постоянную степень сжатия вороха и тем самым сохранить постоянным нормальное усилие сжатия на всем угле обхвата.

Рис. 6. Изменение степени <т

сжатия и толщины Д потока

вороха по углу обхвата деки.

На рис. 6 показаны графики изменения степени сжатия потока и его толщины в свободном состоянии (здесь функция изменения зазора от угла обхвата принимается линейной). Из графиков видно, что наиболее активно барабан осуществ­ ляет растаскивающее действие в первой половине подбарабанья, ввиду чего нормальные усилия в этой зоне остаются постоянными, а при повышенных скоростях подачи даже не­ сколько убывают. Во второй части подбарабанья, когда уже оформлены благоприятные для дальнейшего передвижения параметры порции, интенсивность растаскивания снижается, быстро нарастают нормальные усилия сжатия.

14

Опыты показали, что с увеличением подачи нормальные усилия сжатия нарастали во всех трех зонах, при этом нара­ стание происходило по слабо выпуклым кривым.

При изменении подачи от 3 до 7 кгісек нормальные уси­ лия сжатия увеличились более чем в два раза. Ввиду нели­ нейности связи степени сжатия с напряжением сжатия вели­ чина степени сжатия как на входе, так и в других зонах подбарабанья нарастает непропорционально величине подачи. Отсюда следует, что с ростом подачи увеличивается растас­ кивающее действие барабана. Механизм взаимодействия пор­ ций растительной массы с молотильным барабаном обнару­ живает обратную связь: чем толще поток, поступающий в подбарабанье, тем больше нормальная сила сжатия и тем, следовательно, интенсивнее растаскивающее действие бараба­ на, что, в свою очередь, приводит к уменьшению толщины потока в подбарабанье, в значительной мере сглаживает эф­ фект повышенной толщины.

Изменение усилий сжатия в зависимости от скорости ба­ рабана. С ростом окружной скорости барабана от 18 до 30 м/сек нормальные усилия сжатия убывают на входе, вы­ ходе и в середине подбарабанья. Характер изменений мало отличается от линейного, во всяком случае, в диапазоне рас­ смотренных скоростей. При этом усилия сжатия убывают быстрее, чем нарастает окружная скорость барабана.

Причиной уменьшения сил сжатия, а следовательно, и толщины потока является повышающаяся с ростом скорости растаскивающая активность барабана.

Изменение скорости вороха по углу обхвата. Скорость по­ тока вороха (рис. 8) нарастает от входа к выходу в 2—3 раза. В зоне входа скорость массы оказывается несколько выше

1.5