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

Тогда угловое перемещение ср порции m на активном уча­ стке траектории представится следующей зависимостью:

где Г — действительный текущий угол обхвата деки

( о < Г < а ) ;

у— постоянная молотплы-юго аппарата.

Ипоследнее, что нам потребуется для вычисления ско­ рости в подбарабанье, — это величина массы порции. При анализе графиков спектральных плотностей в эксперимен­ тальном исследовании было установлено, что высокочастот­ ные колебания порождаются порционным характером пере­ мещения массы, создаваемым конструктивными особенностя­ ми барабана и технологическими свойствами процесса в мо­ лотильном устройстве. Тогда величина т,, массы порции мо­

жет быть представлена выражением:

ным колебаниям в спектре нормальных усилий сжа­ тия.

Анализ уравнений скорости

Одним из главных факторов, от которых зависит скорость растительной массы в подбарабанье, является величина се­ кундной подачи. С возрастанием секундной подачи (при по­ стоянной скорости подачи) увеличивается и масса, и дви­ жущая сила. Из уравнения (25) скорости входа видно, что возрастание массы должно привести к уменьшению скорос­ ти, а возрастание силы сжатия — к повышению скорости. При прочих равных условиях оба фактора проявляются од­ новременно. Конечный результат, как это следует из нели­ нейности закона сжатия стеблей, оказывается в пользу на­ растания скорости в пределах рабочих для молотильного аппарата подач. Это же подтверждают и экспериментальные исследования.

28

На основании численного анализа уравнения скорости входа было установлено, что ее приращение на первой план­ ке деки по сравнению со скоростью подачи невелико: оно составляет 0,2—0,4 м/сек в зависимости от величины секунд­ ной подачи. При этом чем выше скорость подачи (при неиз­ менной величине подачи), тем ниже приращение скорости ввиду меньших нормальных усилий сжатия.

Анализ изменения скорости порции растительной массы в подбарабанье в зависимости от основных технологических параметров ведется на основе графического и численного ре­

Вычисление скорости порции со2 на выходе подбарабанья производится при условии cp=Q, т. е. учитывается полный угол обхвата деки, а функция Н определяется при средней по углу обхвата нормальной силе сжатия. На рис. 10 пока­ зан пример графического решения уравнения (52) для вы­ числения скорости ш2 выхода вороха из подбарабанья. Ре­

29

Аналогичным образом определяются значения скорости в любой по углу обхвата точке подбарабанья. Здесь лишь сле­ дует подставлять в уравнение соответствующие значения угла обхвата Г. Нарастание скорости по углу обхвата (рис. 11) идет по выпуклой кривой, т. е. интенсивность нарастания убывает. Так, если в зоне входа при продвижении на 0,2 ра­ диана скорость порции увеличилась на 8,9 '/сек, то в зоне выхода при том же продвижении приращение скорости со­ ставило лишь 1,6 '/сек. Следует отметить, что в действитель­ ности это снижение интенсивности окажется меньшим ввиду того, что нормальные усилия сжатия нарастают к выходу по сравнению со средним их значением, принятым в расче­

(см. рис. 5). Однако закономерность падения интенсивности нарастания скорости сохранится, так как она отражает фи­ зическую суть процесса взаимодействия барабана с порцией: чем меньше разность скоростей порции и барабана, тем меньшее ускорение порция получает. Это обстоятельство представлено в общем уравнении скорости порции парамет­ ром отношения скоростей барабана и порции.

С ростом подачи увеличивается масса порции и одновре­ менно нормальное усилие сжатия. Скорость на выходе под­ барабанья будем определять при изменении подач от 4,0 до 8,0 кг/сек для молотильного аппарата шириной 1,2 м. Коэф­ фициент растаскивания примем равным 3’ (см. эксперимен­

тальное исследование). Результаты расчета приведены в табл. 1.

Отметим удовлетворительное согласование расчетных сред­ них нормальных усилий сжатия с установленными экспери­ ментально, особенно, на повышенных подачах. Так, при по­ даче 5,3 кг/сек расчетное значение Тср—58,5 кг, эксперимен­ тальное — 64 кг; при подаче 8,0 кг/сек расчетное значение Тср= 93,2 кг, экспериментально установленное — 95,7 кг- Иными словами, отклонение не превосходит 10%.

Из таблицы видно, что с ростом подачи заметно нарастает скорость вылета вороха. Если при подаче 4,0 кг/сек она со­ ставляет 10,9 м/сек (экспериментальное ее значение с учетом поправок на нечувствительность ротора и место его установки

30

характер. Можно отыскать секундную подачу такой величины, которая соответствует максимальному значению скорости вы­ лета растительной массы. При принятых в расчете условиях величина критической подачи составляет « 6,7 кг/сек. Даль­ нейшее возрастание подачи уже приводит к снижению скоро­ сти вылета. Такой же характер изменения скорости вороха в зависимости от подачи был получен, как известно, Г. И. Наза­ ровым [41] при исследовании средней групповой скорости в подбарабанье. Очевидно, величина критической подачи и со­ ответствует предельным условиям нормального протекания процесса. Смещение технологических параметров (зазор в подбарабанье, окружная скорость барабана) изменит величи­ ну критической подачи.

Из уравнения скорости следует, что заметное влияние на скорость порции оказывает скорость молотильного барабана. С увеличением последней уменьшается толщина порций воро­ ха в подбарабанье и, следовательно, величина нормальной си­ лы сжатия. При увеличении скорости молотильного барабана с 29 до 34 м/сек расчетное значение скорости порции на выхо­ де подбарабанья возросло с 12,65 до 13,48 м/сек, хотя во вто­ ром случае в расчет были приняты меньшие нормальные уси­ лия сжатия.

Предельная пропускная способность молотильного аппарата

При расчете пропускной способности молотильного аппа­ рата обычно рекомендуют исходить из удельной подачи q1 на один дециметр длины всех бичей, которая, на основании

О