Технологические показатели работы молотильных устройств

Качество работы молотильных устройств оценивают коэффициентами: недомолота δ, сепарации s, дробления d и засоренности ψ зерна, поступающего на очистку. Коэффициенты δ, s и d представляют собой массовую долю зерна соответственно невымолоченного из колосьев, выделенного из обмолоченного вороха в пределах деки и дробленного в общей массе зерна. Коэффициент засоренности - отношение массы половы и сбоины и колосков к массе вороха, поступающего на очистку.

Определяющие факторы вымолота, сепарации и дробления зерна.Указанные показатели  зависят от свойств растительной массы, от конструктивных параметров и режима работы молотильных устройств.

Вымолот зерна в молотильных устройствах происходит от взаимодействия бичей (штифтов) и деки с колосьями.

Установлено, что число ударов v - определяющий критерий вымолота. С ростом v коэффициент недомолота δ монотонно убывает.

Сила ударного импульса зависит: от скорости удара, от зазоров в молотильном пространстве и от защищенности колосьев стеблями.

При уменьшении скорости удара и разреженности потока стеблей коэффициент δ увеличивается с нарастающей интенсивностью,, увеличение зазоров также снижает δ.

Сепарация зерна в молотильном пространстве происходит за счет удара бичами по движущемуся потоку растительной массы.

На сепарирующую способность бильного молотильного устройства существенно влияют: масса зерновки, частота ударов по вороху в пределах одной и той же зоны деки, порозность потока массы и подача соломы.

Увеличение порозности потока стеблевой массы увеличивает коэффициент сепарации. Но порозность может быть изменена регулировкой подачи и скорости потока. Увеличение подачи зерна не изменяет коэффициент δ, а увеличение подачи соломы снижает его.

От скорости потока и_пкоэффициент сепарации s находится в сложной зависимости. С одной стороны, чем больше скорость и_п, тем порознее поток растительной массы в молотильном пространстве и выше сепарирующая способность, с другой стороны, при больших скоростях и_пуменьшается время на сепарацию вороха, т. е. снижается сепарирующая способность.

Дробление зерна зависит от сопротивления зерновки разрушению, от жесткости и массы колосьев, от защищенности колосьев в потоке массы.

С ростом подачи q коэффициент d уменьшается, так как снижается вероятность удара непосредственно по зерну.

Несомненно разрушение зерна зависит от прочностных характеристик и массы зерновки, от числа ударов, а также от конструктивных параметров и режимов работы молотильного устройства (кривизна граней бичей, их скорость движения, зазоры между бичами и планками деки).

Оценив роль различных факторов, влияющих на вымолот, сепарацию и дробление зерна, рассмотрим зависимость коэффициентов δ, s и d, характеризующих указанные процессы, от конструкции и режимов работы применяемых молотильных устройств.

Зависимость коэффициентов иедомолота δ, сепарации s и дробления d зерна от конструктивных параметров бильных молотильных устройств

При подаче колосьев «по ходу назад» коэффициенты недомолота δ и дробления d значительно увеличиваются, а коэффициент сепарации s уменьшается.

 Указанная закономерность обосновывается тем, что при подаче «по ходу

 назад» колос входит в молотильное пространство со скоростью значительно большей, чем скорость при подаче «по ходу вперед». В результате снижается число ударов по колосу, уменьшаются массы вымолоченного, а, следовательно, и выделенного из вороха зерна в пределах деки. Низкий коэффициент сеперации sв начальных зонах деки увеличивает массу зерна, на которую воздействуют бичи ударом, из-за этого возрастает коэффициент дробления d зерна.

Графики изменения коэффициентов δ, s и d в зависимости от скорости подачи массы к молотильному устройству u_тр приведены на рисунке 2, а. Увеличение коэффициента δ с увеличением скорости u_тp вызвано снижением числа ударов по колосьям, особенно в начальной зоне дуги деки.

Рис. 4. Графики изменения коэффициентов:

а - недомолота δ, сепарации s и дробления d зерна в зависимости от скорости подачи и _тр растительной массы к молотильному устройству; б - то же, в зависимости от длины деки.

Длина дуги деки. Удлинение деки увеличивает число ударов бичами по колосьям и вороху, в результате чего коэффициент недомолота δ уменьшается (рис. 2, б), а коэффициенты s и d увеличиваются. Удлинить дугу деки можно за счет увеличения угла обхвата φ барабана декой (рис. 3, а), диаметра барабана D, а также за счет применения двух или более последовательно работающих молотильных устройств.

Наибольшие распространения находят бильные молотильные устройства с барабанами, диаметр которых D = 550...610 мм, а угол φ изменяется от 115 до 146°. В комбайне СК-5 угол φ = 146°, дека выполнена двухсекционной длиной l_д=82см. При таких параметрах деки молотильное устройство обеспечивает высокие вымолот и сепарацию зерна при допускаемом коэффициенте дробления.

Рис. 5. Схемы бильных молотильных устройств: а - однобарабанного;         

  б- двухбарабанного; 1 - барабаны; 2 - отбойные битеры; 3 - прутковые решетки;    4 - деки; 5 - приемные битеры; 6 - промежуточный битер; 7 - кожух; 8 -колосовой шнек; 9 - решетка промежуточного битера.

Угол обхвата φ определяется углами входа массы β₁ и выхода β₂. Чем больше угол β₁, тем меньше скорость потока массы в молотильном пространстве, в связи с чем улучшаются вымолот и сепарация зерна, но повышается его дробление и перебивание соломы. Наряду с этим с увеличением угла β₁ ухудшается захватывание массы бичами. Поэтому при β₁ > 45° для направления потока массы к барабану в комбайнах устанавливают приемный битер 5.

Угол β₂ молотильного устройства комбайна СК-5 равен 90°, т. е. барабан выбрасывает ворох близко к вертикальному направлению.

 Для отражения выходящего вороха и направления его на начало соломотряса под оптимальным углом служит отбойный битер 2, лопасти которого, вращаясь с линейной скоростью 15...17 м/с, ударяют по вороху и выделяют из него часть зерна (до 3...5%) в пределах прутковой решетки 3.

Значительное удлинение дуги деки достигнуто в комбайнах с двумя молотильными устройствами (рис. 5, б). В них угол выхода β₂ первого барабана уменьшен до 50...55°, а между первым и вторым молотильными устройствами установлен промежуточный битер 6, принимающий массу от первого барабана и передающий ее ко второму.

Комбайны с двумя молотильными устройствами лучше вымолачивают зерно, больше зерна выделяется сквозь отверстия дек, в результате чего уменьшается подача зерна на соломотряс и потери его в соломе. Однако при уборке хлебов малой влажности (ω = 8...12%) значительно увеличивается перебивание соломы двумя молотильными устройствами, из-за чего перегружается очистка и снижается сепарирующая способность соломотряса. На влажных, засоренных хлебах дека часто забивается, а из-за двух барабанов затрудняется доступ для ее очистки. Комбайны с двумя молотильными устройствами более металлоемки, они в 1,4...1,6 раза, чем однобарабанные, требуют больше мощности на привод барабанов и промежуточного битера.

Удлинение деки может быть достигнуто за счет увеличения диаметра барабанапри сохранении угла обхвата φ.

Исследования и опыт применения молотильных устройств с одним барабаном диаметром D = 800...830 мм показывают, что при уборке хлебов такими комбайнами в 3...5 раз уменьшается коэффициент недомолота по сравнению с барабанами D = 550 мм (φ = 105...120°). При этом коэффициенты дробления и перебивания соломы практически не изменяются. Увеличение длины деки за счет диаметра барабана значительно уменьшает коэффициент схода η_б зерна на соломотряс.

Шаг бичей.При выбранном диаметре барабана шаг бичей S_бзависит от их числа М, т. е.

S_б=πD/M.                                                  (1)

С увеличением шага уменьшается число ударов, наносимых по массе в молотильном пространстве, что приводит к увеличению коэффициента δ (рис. 6) и уменьшению коэффициента d.

Рис. 6. Изменение коэффициентов δ, s и d в зависимости от шага

бичей, S_б.