Файл: Липкович, Э. И. Процессы обмолота и сепарации в молотильных аппаратах зерноуборочных комбайнов (пособие для конструкторов зерноуборочных машин).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2024
Просмотров: 83
Скачиваний: 0
Уравнения, описывающие процессы обмолота и сепарации в двухбарабанном молотильном устройстве, имеют некоторые отличия от установленных ранее, что отражает особенности двухфазного обмолота. Так, уравнение процесса обмолота для первого барабана должно иметь коэффициенты а и ß в виде функций от окружной скорости барабана, поскольку послед няя переменна. Число слоев потока вороха в подбарабанье первого молотильного аппарата представляется не только
функцией подачи (величины |
секундной подачи, ее |
скорости |
|
и |
характера, распределения |
колосьев по толщине |
потока и |
т. |
п.), но и скорости барабана. |
|
|
Первый барабан в двухбарабанном молотильном устрой стве технологически допускает невымолот. Поэтому поступа ющее во второе подбарабанье общее количество зерен состо ит из двух совокупностей: обмолоченных в первом подбара
банье, но не отсепарированных в нем зерен и из не обмоло ченных в первом подбарабанье колосьев, процесс высвобож дения зерен из которых идет обычным для однобарабанного аппарата путем. Разные величина и характер совокупности зерен, формирующей интенсивность процесса сепарации, вли яют на общее количество отсепарнроваиного зерна.
На основе разработанной ранее вероятностной стационар ной модели запишем основные уравнения процессов для двухбарабанного молотильного устройства.
1. Уравнение обмолота для первого барабана: |
|
хі (1, \ѵі) = 1 —а(\ѵі)е н(ѵч)‘‘ |
(231) |
где \ѵі — окружная скорость первого барабана.
2. Содержание хпі необмолоченного зерна в ворохе, сошед шем с первого барабана:
(232)
где Ті — время движения порции вороха в первом подбарабанье.
3. Сепарирующее действие первого молотильного аппа рата:
zi(t, wi) = [1—ct(wi)e ?{Wl)1']X |
(233) |
140
|
^ ■ ) |
[ l ( W i ) i - i » ] |
|
X |
1- |
S ( w , ) |
|
|
1 = 1 |
V |
[i(wi) i—i2] |
|
|
i=l ■ |
|
Здесь |
|
|
|
|
Яз[1— а(лѵі)е |
ß(w i) [ i ] [(ijw 1)i |
|
Ь |= Р д |Р '
SK)
< V H (w ,)i-i2] (234) i=l
(При выводе уравнений предполагается, что геометрия от дельного слоя пространственной соломистой решетки остается неизменной, а меняется только число слоев).
4. |
Остаток |
свободного зерна |
после первого барабана: |
||||
|
|
|
g(w.) |
[I(wr)i —i^] |
e |
||
Y i(T x ) = |
[1 — < x ( \ v i ) e - K w»)T ' |
|
SK) |
||||
|
|
|
К , |
|
|||
|
|
|
1 = 1 |
S lS fw .lii1] |
(235) |
||
|
|
|
|
|
i= l |
||
|
|
|
|
|
|
||
5. |
Количество свободных зерен |
(без учета |
сепарации) в |
||||
подбарабанье |
второго молотильного аппарата |
(при постоян |
|||||
ном скоростном рёжиме): |
|
|
|
|
|||
XlI(t)= Y i(T i)+ a(w i)e~ P(wi )Ті(1 -яц е“ ?н Ін)- |
(236) |
||||||
6 . Содержание свободного зерна в ворохе во втором под |
|||||||
барабанье: |
|
|
|
|
|
||
Yn(t) = |
[Y i(Ti)+a(w i)e~ß(wi)T, ( l - a „ e _ßn 1„) |
X |
|||||
|
|
|
е |
—X |
t |
|
|
|
|
|
|
п |
п |
|
|
|
|
|
V Г У - і2) |
|
|
|
(237) |
Здесь |
|
|
|
|
|
||
|
|
„,Я з[Ѵ і(Ті)+а(ѵі)е-Р(ѵ і)т і ( 1 - а 1іе- Р н т н)(Е„і-і3) , |
|||||
Л,1І— РдпР --------------------------- |
Sil------------------------------------------ |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
с S |
|
(5,|і—і3), |
|
|
|
|
|
i=l |
|
|
(238) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
141
где Tri — время движения потока вороха во втором подбарабанье.
7. Сепарирующее действие второго аппарата:
zn(t) = [Y i(Ti)+a(w i)e - P<WI >Tl ] (1—сще-Рп‘іі Ц
in Mi j.
(239)
8 . Общее сепарирующее действие z(t) двухбарабанного мо лотильного устройства:
Z (t) |
= Z I (t, Wl) XI (Ti, \vi) -fzn(t) хи (t), |
|
(240) |
|
или |
с учетом (231) и |
(234) |
|
|
|
z(t) = Z i ( t , |
W l.) [1—a ( \ v i ) e ’ |
Р<и'і)М] |
|
+ zn(t) [Yi(Tj)+cc(\vi)e |
Р('ѵ'і)ті (1 —аце |
1п) |. |
(241) |
|
Конструкция основных уравнений процессов обмолота и сепарации для двухбарабанного молотильного устройства оказывается значительно сложнее, чем для однобарабанного, ввиду учета распределения функции между двумя барабана ми. Общее сепарирующее действие двухбарабанного устрой ства определяется параметрами технологического режима обоих аппаратов.
Из структуры приведенных уравнений нетрудно видеть, что аналитические операции по оптимизации окружной скоро сти первого барабана крайне трудоемки и громоздки. Более того, в результате анализа были получены трансцендентные уравнения, которые решались на ЭЦВМ. Общий ход решения задачи показан в работах [32, 33, 34]. На рис. 35 приведены графики изменения показателей двухбарабанного молотиль ного устройства в зависимости от окружной скорости первого барабана, полученные на основе анализа приведенных урав нений. Из графиков видно, что с увеличением скорости пер вого барабана от 5 до 30 м/сек обмолачивающее действие его нарастает от 15 до «100% (кривая 1)\ одновременно обмолачивающее действие второго барабана убывает от 85% до 0 ввиду убывания предмета обмолота (кривая 2). В об щем аналогично ведет себя и сепарирующее действие (кри вые 3 и 4 соответственно) с той лишь разницей, что при
142
|
|
|
|
скорости |
|
первого бараба |
|||||
|
|
|
|
на в 30 м/сек, когда об |
|||||||
|
|
|
|
молачивающее |
действие |
||||||
|
|
|
|
второго |
барабана близко |
||||||
|
|
|
|
к нулю, |
|
второй |
аппарат |
||||
|
|
|
|
все же вносит свой вклад |
|||||||
|
|
|
|
в сепарацию |
в |
размере |
|||||
|
|
|
|
4—5%, |
поскольку |
посту |
|||||
|
|
|
|
пающий |
|
на |
него |
ворох |
|||
|
|
|
|
содержит |
16—18% |
|
сво |
||||
|
|
|
|
бодного |
зерна. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
Из графика |
общего се |
||||||
|
|
|
|
парирующего |
|
действия |
|||||
|
|
|
|
(кривая |
|
5), |
видно, |
|
что |
||
|
|
|
|
наименьшее его |
значение |
||||||
|
|
|
|
обнаруживается |
при |
ско |
|||||
|
|
|
|
рости первого |
барабана |
||||||
Рис. 35. |
Изменение |
агротехнических |
в 18—21 м/сек, а наиболь |
||||||||
показателей |
двухбарабанного моло |
шее — при скорости били |
|||||||||
тильного |
устройства |
в зависимости |
|||||||||
30 м/сек, |
т. е. когда |
ос |
|||||||||
от скорости |
первого |
барабана. |
|||||||||
го зерна |
|
|
|
новная часть |
выделенно |
||||||
приходится на один из двух барабанов. |
|
|
|
|
|||||||
Особый интерес представляет изменение повреждения зерна (под повреждениями будем понимать сумму дробления и микроповреждения зерна). Кривые 6 \\ 7 показывают изме нение количества поврежденных зерен на первом и втором барабанах в зависимости от окружной скорости первого бара бана. Поведение этих кривых такое же, как и кривых сепа рирующего действия. Общее повреждение зерна (кривая 8) оказывается наименьшим при скорости первого барабана 18—22 м/сек, что соответствует режиму наименьшего повреж дения зерна. Но при этой скорости и сепарирующее действие двухбарабанного молотильного устройства минимальное. Иными словами, режим наибольшего сепарирующего дейст вия по скорости первого барабана смещен вправо относи тельно режима минимального повреждения зерна. Чтобы со хранить основное достоинство двухбарабанного молотильного устройства— давать пониженное повреждение зерна, — необ
ходимо изыскивать способы повышения сепарирующего дей ствия первой части устройства — до второго барабана. Одним из путей решения этой задачи явилось создание промежуточ ной зоны сепарации с помощью промежуточного битера и
143