Розрахунок молотильних пристроїв

1. Основне рівняння роботи молотильного апарата

За В.П. Горячкіним енергія, яка надається молотильному барабану (рис11.1) затрачається на подолання опорів двох категорій:

- опір у підшипниках і передатніх механізмах та опір повітря;

- опір пов’язаний з процесом обмолоту, у результаті якого змінюється фізичний стан оброблюваного матеріалу.

Рис. 11.1. Бильний молотильний апарат

Тому потужність, що затрачається на привід барабана становить

,

де - потужність, що затрачається на переборення опорів першої категорії;

- потужність, що затрачається на переборення опорів другої категорії.

,

де - коефіцієнт, що являє питомий момент сили тертя, який припадає на кілограм маси барабана ( для штифтового і для бильного);

- маса барабана, кг;

- коефіцієнт, що залежить від щільності повітря, форми і розмірів обертових частин барабана ( для штифтового барабана і для бильного);

- довжина барабана, м;

- кутова швидкість обертання барабана, с^-1.

,

де - повне колове зусилля на бичах чи штифтах, Н;

- колова швидкість точок бича, м/с.

Повне колове зусилля на бичах чи штифтах становить

,

де - сила удару, Н;

- зусилля на переборення опору протягуванню маси крізь робочу щілину між барабаном та декою, Н.

За рівномірної подачі, маса, захоплена за час одного удару одним билом, становить

,

де - час удару, с;

- пропускна здатність апарату, кг/с.

Імпульс сили при ударі становить

.

Оскільки , то

.

Згідно теорії В.П. Горячкіна

,

де - коефіцієнт перетирання , що залежить від конструктивних особливостей барабана та підбарабання, фізико-механічних властивостей хлібної маси ( - для бильних барабанів і - для штифтових)

Тому

,

або

.

Підставляючи отримане значення в (11.3) отримаємо

.

У момент холостого ходу барабана, тобто коли немає подачі хлібної маси, різниця затрачається на зростання кутової швидкості барабана. Також можна записати

,

де - прискорення, надається барабану, с^-2;

- момент інерції барабана, кг·м².

Оскільки складає 5% від , то

.

Отримане рівняння, яке пов’язує між собою характеристики двигуна комбайна , барабану та хлібної маси , має назву основного рівняння молотильного барабану.