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

отделителя создает несколько большую скорость вылета, чем на обычном бильном аппарате. Оказывается возможным иметь диаметр барабана в 0,8—0,9 м при общем угле обхвата деки в 180—190°

Экспериментальное исследование влияния диаметра барабана на агротехнические показатели

С целью установления характера и величины изменения агротехнических показателей молотильного аппарата с рос­ том диаметра его барабана было проведено эксперименталь­ ное исследование молотильных аппаратов, параметры кото­ рых приведены в таблице 5.

Из таблицы видно, что молотильные аппараты с различ­ ными диаметрами барабана исследовались не только при одинаковой длине декп (с переменным углом обхвата), но и при одинаковом угле обхвата (с различной в этом случае длиной декн).

Сепарация зерна. На рис. 27а представлены графики из­ менения сепарирующего действия молотильного аппарата с различными диаметрами барабана, при постоянном угле об­ хвата деки, приведенной подаче 4 кг/сек. и разных окружных скоростях барабана. Графики позволяют сделать главный вывод о том, что с увеличением диаметра барабана от 0,5 до 0,8 м при постоянном угле обхвата деки сепарирующее дей­ ствие аппарата возрастает.

Так, если при окружной скорости 30 м/сек (кривая 2) сепарация зерна в молотильном аппарате с диаметром бара­ бана 0,55 м составила 82%, то при диаметре барабана 0,8 м сепарация возросла до 86%. Это значит, что содержание зер­ на в ворохе, поступающем на соломотряс, уменьшилось на

112

Рис. 27. Изменение агротехнических показателен молотильного устройства в зависимости от диаметра барабана при постоянных угле обхвата (а, в, е) и длине деки (б, г, д ): а, б — сепарирующее действие (С3); в, г — дробление зерна (Д ); д, е, — певымолот (Н ).

22% (в относительных величинах). Заметна разница в сепа­ рирующем действии у аппаратов с диаметрами барабанов 0,5 м и 0,55 м: содержание зерна в сходящем с барабана во­ рохе на 14,5% меньше во втором аппарате, чем в первом. С уменьшением окружной скорости барабана эта разница воз­ растает: при скорости 28 м/сек она составляет уже 16,7%.

У молотильных аппаратов с постоянной длиной деки, рав­ ной 0,535 м, сепарация зерна при увеличении диаметра ба­ рабана, в общем, уменьшается. Соответствующие зависимос­

113

ти приведены на рис. 27б. При диаметре барабана 0,55 м выделение зерна под деку оказывается несколько большим, чем при диаметре 0,5 м. Этот «парадокс» объясняется сле­ дующим обстоятельством. У барабана диаметром 0,5 м рас­ стояние между бичами на 21,3% больше, чем у барабана диа­ метром 0,55 м. При одинаковой окружной скорости и посто­ янной подаче величина порции, приходящейся на один бич меньшего барабана, оказывается больше, что ухудшает усло­ вия протекания процесса: уменьшается частота воздействия бичей на порции растительной массы, снижается интенсив­ ность обмолота.

С другой стороны, молотильный барабан диаметром 0,75 м имеет наименьший шаг бичей — 0,197 м. Можно по­ лагать, что высота волны потока растительной массы в подбарабанье и, следовательно, толщина потока в свободном состоянии в межбичевом пространстве окажется здесь отно­ сительно меньшей. Это несколько ухудшает условия сепара­ ции, чем и объясняется меньшее выделение зерна аппаратом с диаметром барабана 0,75 м по сравнению с аппаратом со­ седней большей размерности — при неизменной длине деки. Видимо, принятый в современном комбайне шаг бичей в 0,216 м следует считать рациональным.

С учетом одинакового шага между бичами наиболее стро­ гого сравнения заслуживают следующие пары барабанов: 1) диаметрами 0,55 и 0,8 м с расстояниями между бичами 0,216 и 0,210 м; 2) диаметрами 0,5 и 0,65 м с расстояниями между бичами 0,262 и 0,255 м. Здесь обнаруживается, что уменьшение зерна в сходящем с барабана диаметром 0,55 м зорохе по сравнению с ворохом после барабана диаметром 0,8 м в абсолютных значениях составляет 4—5%, а в от­ носительных — 21%. Для второй пары барабанов эти зна­ чения равны соответственно 2—3 и 9—10%.

Таким образом, чем больше диаметр барабана, тем мень­ ше его сепарирующее действие при постоянной длине деки. Увеличение диаметра барабана на 0,1 м (в пределах иссле­ довавшихся значений при сохранении расстояния между би­ чами) приводит к абсолютному падению сепарирующего дей­ ствия аппарата на 1,7—1,8%, или относительному увеличе­ нию содержания зерна в сходящем с аппарата соломистом ворохе на 6,7—8,4%■ При увеличении диаметра барабана на 0,1 м при постоянном угле обхвата сепарирующее действие повышается на 1,4—2,4% (в абсолютных величинах), или со­

114

держание зерна в сходящем с барабана ворохе уменьшается на 8—11%.

Дробление зерна. С ростом диаметра барабана при посто­ янной величине угла обхвата деки дробление зерна возраста­ ет (рис. 27в). Так, если при подаче 4 кгісек (кривая 2) мо­ лотильный аппарат с барабаном диаметром 0,55 м дробил 0,51% зерна, то у аппарата с барабаном диаметром 0,8 м дробление составило 1,8%> т. е. увеличилось в 3,6 раза. При сравнении величины дробления у аппаратов с барабанами диаметром 0,5 и 0,65 м обнаружено увеличение на 20%• Эти результаты получены при одинаковых зазорах в подбарабанье при всех диаметрах.

Рост диаметра барабана при постоянной длине деки так­ же приводит к повышению дробления зерна (рис. 27г), ко­ торое может иметь место, главным образом, вследствие сни­ жения интенсивности сепарации. Если полагать, что на ин­ тенсивность процесса обмолота кривизна деки существенно не влияет, то при снижении интенсивности сепарации в подбарабанье пребывает несколько большее количество свобод­ ных зерен, чем и создаются благоприятные условия для дроб­ ления зерна. Исследования показали, что выделение зерна по длине деки оказывается меньшим у аппаратов с большим диаметром барабана. Так, участок деки длиной 0,134 м вы­ делял 36% зерна у аппарата с барабаном диаметром 0,55 м И 28% у аппарата с барабаном диаметром 0,8 м. Общее вы­ деление зерна по участкам длиной 0,268 м составило соответ­ ственно 62 и 51,5%.

У аппаратов с барабанами диаметром 0,5 м и 0,65 м ве­ личины дробления зерна были близкими. Обращаясь к ре­ зультатам исследования выделения зерна по длине деки, ус­ танавливаем, что у этих аппаратов величины сепарации мало разнились.

Невымолот. С увеличением диаметра барабана при неиз­

с барабаном 0,55 м — 0,28%, а у аппарата с барабаном диа­ метром 0,8 м невымолот оказался равным 0,12%, или в 2,6 раза ниже. Характер закономерностей изменения невымоло­ та в зависимости от подачи для меньших диаметров бараба­ на близок к линейному, для больших — нарастание невымо­ лота с увеличением подачи идет более интенсивно.

115

Увеличение диаметра барабана при постоянной длине де­ ки приводит к возрастанию невымолота (рис. 27д). Следует подчеркнуть, что как при постоянном угле обхвата деки, так и при неизменной длине абсолютные величины невымолота у аппаратов с разными диаметрами барабана не столь уж велики, поэтому разница в шаге бичей у различных бараба­ нов проявляется менее заметно.

Аппарат с большим диаметром барабана допускает по критерию невымолота большие нагрузки. Так, если при невымолоте в 0,25% (рис. 27е) аппарат с барабаном диамет­ ром 0,55 м имеет пропускную способность 2.5 кг/сек, то ап­ парат с барабаном диаметром 0,8 м — 4,3 кг/сек. Такие же выводы можно сделать и при сравнении влияния зазоров: одинаковые результаты по величине невымолота у двух ука­ занных аппаратов имеют место при зазорах 16/4 мм и 24/4 мм

соответственно. Это значит, что молотильный аппарат с уве­ личенным диаметром барабана может работать (по крите­ рию невымолота) при больших зазорах, по крайней мере, на входе подбарабанья, что позволяет несколько сгладить его свойство повышенного дробления зерна.

Исследование влияния диаметра барабана на агротехни­ ческие показатели молотильного аппарата показало, что аппа­ рат с большим диаметром барабана при сохранении угла об­ хвата деки имеет и большее сепарирующее действие. Однако нарастание величины сепарирующего действия оказывается не столь существенным. К тому же пользоваться таким мето­ дом повышения сепарирующего действия без специальной ор­ ганизации процесса в подбарабанье следует весьма осторож­ но, так как аппарат с увеличенным диаметром барабана про­ изводит повышенное повреждение зерна. Положительным ка­ чеством аппарата с барабаном увеличенного диаметра вы­ ступает снижение невымолота.

Исследование позволяет определить путь повышения сепа­ рирующего действия молотильного аппарата сочетанием уве­ личенного диаметра барабана и большого угла обхвата деки с одновременным применением принципов совмещения и че­ редования процессов обмолота и сепарации.

116

Г Л А В А VIII

ИССЛЕДОВАНИЯ СОВМ ЕЩ ЕННОГО М ОЛОТИЛЬНОГО АППАРАТА С БАРАБАНОМ УВЕЛИ ЧЕН Н О ГО ДИАМ ЕТРА

Сочетание увеличенного диаметра барабана с использо­ ванием принципов совмещения н чередования процессов об­ молота и сепарации должно обеспечить молотильному аппа­ рату такие величины агротехнических показателей, которые позволили бы зерновому комбайну с этим аппаратом пол­ ностью использовать возможности последнего по пропускной способности. Это значит (еще раз подчеркнем), что комбайн типа СК-4 — СК-5 (с шириной молотилки 1,2 м) может иметь пропускную способность не менее 6—6,5 кг/сек, а комбайн с шириной молотилки 1,5—1,6 м — нс менее 8—9 кг/сек (в условиях, когда базовый комбайн СК-4 развивает пропуск­ ную способность 3,7—3,8 кг/сек, а модернизированный СК-4А — 4,1—4,3 кг!сек).

Конструкция молотильных аппаратов

Совмещенный молотильный аппарат с барабаном диамет­ ром 0,8 м представлен на рис. 28. Молотильный аппарат со­ стоит из трех приемных битеров 1, совмещенного барабана 2, молотильной деки 3 с пазами в поперечных планках для про­ хода вершин зубьев, сепарирующей деки 4, удлинителя де­ ки 5 и отбойного битера 6. Характеристика аппарата при­ ведена ниже.

Техническая характеристика совмещенного аппарата

117

1

118

Д ека молотильная

Рассматриваемый совмещенный молотильный аппарат принципиально не отличается от описанного ранее совмещен­ ного с барабаном диаметром 0,55 м к комбайну СК-4.

Вторая конструктивная схема совмещенного молотильно­ го аппарата с барабаном диаметром 0,8 м и чередованием процессов обмолота и сепарации, предназначенная для ком­ байна, показана на рис. 29Принцип построения этого аппа­ рата такой же, как и аппарата аналогичной конструкции с барабаном диаметром 0,55 м.

Результаты исследований совмещенного аппарата с барабаном диаметром 0,8 м и их анализ

Сепарирующее действие. На рис. 30а представлены гра­ фики изменения выделения зерна молотильной и сепарирую­ щей деками в зависимости от подачи иа обмолоте сноповой озимой пшеницы. При увеличении подачи от 2,5 до 5,5 кг/сек

119