Пропускнаяспособность соломотряса

И ОЧИСТКИ

Соломотряс предназначен для выделения зерна из поступающего на него грубого вороха, а система очистки – из мелкого вороха.

В комбайнах с классической схемой молотильно-сепарирующего устройства наиболее распространены клавишные соломотрясы. Они подбрасывают, вспушивают и растаскивают ворох, а также транспортируют солому к соломонабивателю или измельчителю.

Клавишные соломотрясы имеют четыре или пять клавиш. Корпус клавиши шарнирно соединен с двумя коленчатыми валами одинакового радиуса колен r _c. Валы и клавиши образуют четырехзвенный параллелограмный механизм. Каждая точка клавиши совершает плоскопараллельное движение по окружности радиуса r _c.

Система очистки зерноуборочного комбайна состоит из колеблющихся решет, расположенных на двух уровнях, и вентилятора, создающего воздушный поток для отделения мелких примесей от зерна.

Режим работы соломотряса оценивается показателем k кинематического режима.От этого показателя зависит дальность S транспортирования и скорость V _ср перемещения вороха вдоль клавиши. С повышением скорости толщина [ h_с ] слоя соломы и время пребывания ее на соломотрясе уменьшаются. При уменьшении толщины слоя соломы на соломотрясе сепарация повышается.

Работа соломотряса и системы очистки определяется следующими параметрами:

n _с – частота вращения коленчатого вала соломотряса, мин ^-1;

r _с – радиус коленчатого вала соломотряса, м;

m – показатель степени;

L _с* – длина соломотряса, м;

В _с* – общая ширина соломотряса, м;

F_р * – площадь сепарирующей поверхности верхнего решета очистки, м²;

B * – ширина захвата жатки, м;

a^* – угол наклона клавиши к горизонту, град;

q _оч – допускаемая нагрузка на 1 м²сепарирующей поверхности решета, кг/(с×м²);

p _с– допустимые потери за соломотрясом;

g – объемная масса соломы, кг/м³ (приложение Г);

m_o– номинальное значение коэффициента сепарации, равное 1,8м ^–1при толщине слоя соломы h _ос;

k _о– коэффициент, характеризующий работу молотильного устройства и соломотряса в зависимости от влажности;

* – значения отмеченные звездочкой выбираются из технической характеристик зерноуборочных комбайнов (приложение Б, В).

Для определения фактической загрузки молотильного аппарата в зависимости от параметров соломотряса при допустимом коэффициенте потерь необходимо выполнить следующие расчеты:

– определить угловуючастоту ω вращения коленчатого вала соломотряса

ω = (π n _c) / 30, с ^-1, (4.1)

– определить показатель k кинематического режима работы соломотряса

k = (ω ² r _c) /g, (4.2)

– вычислить коэффициент C, учитывающий запаздывание подбрасывания соломы

C = 0,5 (1 + k); (4.3)

– найти угол отрыва (подбрасывания) соломы от клавиши

ω t ₀ = arcsin[(C cos α) /k ], град. (4.4)

Траектория полета соломы после отрыва от клавиши в координатах xAy c началом координат в точке А строится в следующем порядке (рисунок 4.1):

− определить время одного поворота коленчатого вала соломотряса

t = 2π / ω, с; (4.5)

− выбрать промежуток времени ∆ t для расчета координат x и y траектории полета соломы над клавишей соломотряса (принимают ∆t = 0,03…0,05 с);

− рассчитать промежуточные координаты траектории полета соломы

x _i = ω r _c (sinω t ₀) t _i – (gt _i ²10³ / 2)sinα, мм;

y _i = ω r _c (cosω t ₀) t _i – (gt _i ²10³ / 2)cosα, мм. (4.6)

Расчеты представить в табличной форме (таблица 4.1).

Траекторию перемещения соломы строим по координатам x_i и у_i и с учетом положения клавиши при повороте на угол j _i.

Для определения перемещения соломы по соломотрясу необходимо:

− начертить окружность радиусом r _сколена вала соломотряса;

− через ось 0 вращения коленчатого вала под углом a (угол наклона клавиши к горизонту) провести ось 0 x ₁и от нее отложить угол ω t ₀ отрыва соломы от клавиши и отметить точку А;

Таблица 4.1 – Параметры траектории движения соломы по соломотрясу

Параметры	t ₁= D t	t ₂ = 2D t	t ₃ = 3D t	t ₄= 4D t	t ₅ = 5D t	t₆ = 6D t	t ₇ = 7D t
	сек
	0,03	0,06	0,09	0,12	0,15	0,18	0,21
ω r _c(sin ω t ₀) t_i
(g t_i ²/ 2)sin α
x_i
ω r_c (cos ω t ₀) t_i
(g t_i ²/ 2) cos α
y_i
φ _i = ω t_i,град

− начало координат расположить в точке А (ось x направить параллельно положению клавиши, а ось y – перпендикулярно к ней);

− отложить от 0 А углы φ₁, φ₂, φ₃ и т.д. в соответствии с результатами расчетов (таблица 4.1) и обозначить точки 1', 2', 3' и т.д.;

− по координатам х _i и y _i построить траекторию перемещения частицы соломы.

Рисунок 4.1 – Схема к определению перемещения соломы по соломотрясу

Клавиша совершает плоскопараллельное движение, а колено вала – круговое и последовательно будет занимать положения 1', 2', 3' и т.д. В эти моменты времени солома, находясь в полете, будет находиться соответственно в точках 1, 2, 3 и т.д.

Для определения положения клавиши в момент падения соломы на клавишу необходимо провести интерполяцию. С этой целью (рисунок 4.1) необходимо провести линии через точки 4; 4¢ и 5; 5¢ до их пересечения и через эту точку провести линию, параллельную клавише (под углом a к горизонту).

Расстояние S между точками a и b есть перемещение соломы за одно подбрасывание.

Средняя скорость соломы за одно подбрасывание

V_ср= (S n _с ) / 60, м/с; (4.7)

Значение коэффициента m сепарации, при котором произойдет полное выделение оставшегося в соломе зерна

μ = (1 / L _c) ln[10²(1 – ε) / p _c], (4.8)

где L _с – длина соломотряса (см. техническую характеристику), м;

ε – коэффициент сепарации зерна декой молотильного аппарата;

p _с– допустимые потери за соломотрясом (не более 0,5%).

Коэффициент сепарации зерна декой ε обычно находится в пределах 0,88…0,95 в зависимости от условий уборки. При нормальной влажности 14-15% принимают ε = 0,93-0,95. С увеличением влажности хлебной массы значение этого коэффициента снижают.

Максимально допустимую толщину [ h_с ]слоя соломы, при которой обеспечивается сепарация зерна соломотрясом при допустимых потерях определяют по выражению

, м, (4.9)

где h_ос – номинальная толщина слоя соломы, при которой определяется значение m_о, м(h_ос = 0,2 м);

m – показатель степени (m = 0,8…1,2).

Меньшие значения m относятся к легким условиям. При увеличении коэффициента β (соломистости) и абсолютной влажности w показатель должен быть увеличен, и наоборот.

Далее необходимо определить пропускную способность комбайна по технологическим возможностям соломотряса и очистки.

Пропускная способность [ q _гв]_max соломотряса по грубому вороху при максимально допустимой толщине слоя соломы

[ q _гв]_max = B _c V _ср γ [ h _c], кг/с, (4.10)

где В _с – общая ширина соломотряса, м;

g – объемная масса соломы, кг/м³, (приложение Г).

Тогда пропускная способность [ q _c]_ф комбайна по соломотрясу (максимально допустимая подача хлебной массы в молотилку по технологическим возможностям соломотряса)

[ q _c]_ф = [ q _гв]_max / β, кг/с; (4.11)

Допустимая максимальная загрузка [ q _м_в]_maxочистки по мелкому вороху, обеспечивающая процесс выделения зерна с учетом агротехнических требований

[ q _м_в]_max= q _оч F _р,кг/с, (4.12)

где F _р – площадь сепарирующей поверхности верхнего решета очистки, м²;

q _оч – допускаемая нагрузка на 1 м²сепарирующей поверхности решета, кг/(с×м²), q _оч = 1,5…2,5 кг/(с×м²); меньшие значения относятся к уборке хлебов высокой влажности, большие – низкой влажности.

Допустимая пропускная способность комбайна по очистке грубого и мелкого вороха (максимально допустимая подача хлебной массы в молотилку с учетом пропускной способности очистки) [ q _оч]_ф

[ q _oч]_ф = {[ q _мв]_max – [ q _гв]_max (1 – ε k ₀)} / [(1 – β k ₀) ε], кг/с, (4.13)

где k ₀– коэффициент, характеризующий работу молотильного устройства и соломотряса в зависимости от влажности (при влажности w = 14% k ₀ = 1, выше w = 15% − k ₀ = 0,8…0,9).

Далее необходимо сравнить фактическую пропускную способность комбайна по молотильному аппарату [ q _ма]_ф, соломотрясу [ q _с]_ф и очистке [ q _оч]_фи выбрать из них меньшее значение,приняв в итоге [ q ]_{ф min}.

По выбранной фактической минимальной пропускной способности комбайна определить рабочую скорость машины с учетом предварительно выбранной ширины B захвата жатки и степени полеглости хлебостоя ξ.

V _м = {[ q ]_{ф min} (1 – β) ξ} / (0,01 В Q _з), м/с, (4.14)

где ξ – коэффициент, учитывающий степень полеглости хлебостоя (для прямостоящего хлебостоя ξ = 1, при полеглости 10% ξ = 0,9, 20% – ξ =0,8 и т.д.)

B – ширина захвата жатки, м.

Ширина захвата жатки выбирается исходя из комплектации комбайна жатками, обеспечивая максимальную производительность с учетом допустимой агротехническими требованиями скорости движения комбайна (V _мдоп = 0,8…2,2 м/с).

Производительность комбайна за 1 час рабочего времени

W ₀ = 0,36 B V _м, га/ч. (4.15)

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: