Пропускная способность молотильного аппарата

Пропускной способностью молотильного аппарата является максимальная производительность при соблюдении агротехнических требований. При определении

пропускной способности молотильного аппарата, а также при рассмотрении вопроса сепарации зерна в молотильном устройстве используются разработки академика Э.И. Липковича.

Поступая в молотильный зазор, хлебная масса с возрастающей скоростью уносится бичами и не должна препятствовать подаче новой порции (процесс периодический).

Попавшaя в молотильный зазор порция хлебной массы сжимается силой N (рис. ).

На порцию действуют движущая сила F₁ = f₁ N и сила сопротивления F₂ = f₂ N где f₁ и f₂ - коэффициенты трения хлебной массы соответственно о бичи барабана и планки подбарабанья.

Моментом, который возникает от действия пары сил F₁ и F₂ пренебрегаем так как зазор невелик.

Забивания молотального аппарата не произойдёт, если бич сообщит приходящейся на его долю порцни хлебной массы m' импульс P× t равный или больше количества движения m'U , которое имела эта порция в своём движении до входа в молотильный аппарат. т.е. должно быть соблюдено условие

P× t ≥ m'U

где U— скорость хлебной массы на входе молотильный аппарат.

Р =N (f₁ – f₂)

Тогда

N (f₁ – f₂)× m'U,

где b — ширина бича; V— окружная скорость барабана, t - продолжительность удара

Порция хлебной массы, приходящаяся на один бич, может быть определена следующим образом:

m' = × t ?q-лишнее

где t — время прохождения двух соседних бичей.

t = ,

где М — количество бичей.

Тогда

N (f₁ – f₂)×

Подача q хлебной массы может быть определена из условия

q = ,

где — толщина потока хлебной массы на входе в молотильный аппарат;

- коэффициент использования длины барабана;

l — длина барабана (бича);

— плотность хлебной массы

Тогда

U =

или

N (f₁ – f₂)× .

Таким образом,

q ≤

Введём понятие степень сжатия хлебной массы в молотильном зазоре:

Для перемещения хлебной массы в подбарабанье без остановок и забиваний величина не должна превышать критических значений, т.е. ≤ _кр

Значение _кр зависит от физико-механических свойств обмолачиваемой культуры. для стеблей пшеницы _кр= б 7.

С учётом того, что = , получим

q ≤

Рассмотрим конкретный пример.

Определим пропускную способность бильного молотильного аппарата комбайна типа «Дон — !500» для пшеницы влажностью W = 22% при соотношении зерна к соломе З:С = 1:1,5. Диаметр барабана D = 800 мм, длина барабана L = 1500 мм. Количество бичей М = 12. Ширина рабочей поверхности бича b =30 мм (рис. ). Толщина планки деки b₀ =10 мм. Зазор на входе = 1бмм. Коэффициент использования длины барабана =0,8. Степень сжатия обмолачиваемой массы = 6.

Полная площадь перекрытия бича и планки деки при их встрече на длине барабана, заполненном хлебной массой равна b₀ × × l. Тогда

нормальная сила может быть определена следующим образом

N = p b

Удельное давление или напряжение в сжатом слое хлебной массы можно определить на основании эмпирической зависимости, предложенной проф. МА. Пустыгиным,

р =А е

где — относительное сжатие;

А и С — эмпирические коэффициенты. Для стеблей пшеницы при плотности = 40 кг/м³ ; З:С = 1 :1,87 ( =1/2,87=0,348- содержание зерна 34,8%) и влажности соломы 10% , А =0,0001 кг/см², С=12.

Рис. 31. Размеры бича и планки подбарабанья на входе

IIри использовании этих же значений коэффициентов А и С для хлебной массы с другим содержанием влаги и З:С необходимо подсчитать так, чтобы плотность абсолютно сухой соломистой массы осталась неизменной.

В данном случае

_с= (1 — ) (1 —W) = 40 (1 – 0,348) (1 — 0,1) = 23,4 кг/м³.

Плотность в зависимости от содержания зерна и влаги W в хлебной массе равен

= 50 кг/м³

Толщина слоя хлебной массы до сжатия равна а после сжатия равна зазору . Тогда относительное сжатие

При степени сжатия = = б

и удельное давление

р = 0,0001е^12×0,833 =2,2 кг/см²

Тогда

N = 2‚2 × 1× 0,8 ×150 = 264кг.

Разность коэффициентов трения стеблей о бичи барабана f₁ планки подбарабанья f₂ приближенно можно принять равной

f₁- f₂ =0,05.

Тогда окончательно на основании зависимости (246) пропускная способность молотильного устройства будет равна

q ≤ =10,34 кг/с

Влияние отдельных параметров и регулировок молотильного аппарата на его качество работы.

Характеристикой качества работы молотильного барабана является:

1. процент обмолота поступившего зерна;

2. процент сепарации зерна через деку;

3. процент дробления зерна и т.д.

Результаты экспериментальных данных

Молотильный барабан (аппарат) должен давать возможно меньший недомолот и меньшее дробление при максимальной по возможности сепарации зерна через деку.