Сепарация зерна клавишным двухвальным соломотрясом и

коэффициент интенсивности сепарации.

 Процесс воздействия соломотряса на ворох сводится к периодическому встряхиванию массы и перемещению ее к выходу из молотилки. При встряхивании зерно выделяется сначала из соломы, представляющей собой пространственную решетку толщиной h, а затем через решетку соломотряса.

Сепарирующую способность единицы длины соломотряса характеризуют коэффициентом интенсивности сепарации μ_с представляющим собой массовую долю зерна, выделенного на 1 см длины клавиш.

Установлено, что коэффициент μ_с изменяется по длине соломотряса  (рис. 6): вначале функция μ_с(l_с) возрастает, затем, достигнув максимума, убывает. С увеличением подачи максимум μ_c смещается от начала соломотряса к его концу.

Рис. 6. Графики функции μ_с(l_с): μс- коэффициент интенсивности сепарации; l_c - текущее значение длины соломотряса; 1 - q = 3,2 кг/с; 2 – q = 4 кг/с;

3 – q = 5,6 кг/с.

Указанная закономерность изменения μ_с(l_с) объясняется вероятностным характером процесса сепарации, при котором зерно, распределенное по слою, перемещается с некоторой скоростью и_н (и_н - скорость проникновения зерна) вниз слоя. Скорость и_н неодинакова для различных зерен и подчиняется закону нормального распределения. Максимум функции μ_с(l_с) соответствует такому моменту, когда нижней границы достигают зерна, скорость проникновения которых соответствует математическому ожиданию. Исследования показывают, что при расчетах сепарирующей способности приближенно можно принимать средние значения коэффициента интенсивности сепарации μ_с(l_с), т. е. функцию считать постоянной.

В зависимости от толщины слоя соломы коэффициент интенсивности сепарации изменяется по закону равносторонней гиперболы:

.                                           (2)

где μ_c - коэффициент интенсивности сепарации при толщине слоя h; μ_ci - то же, при толщине слоя h_i; m - 0,8...1,2; большие значения относятся к тяжелым    условиям, меньшие к легким. Так как толщина слоя пропорциональна приведенной подаче q, то при работе в одинаковых условиях имеем

μ_c/μ_ci=(q_i/q)^m.                                             (3)

Для двухвального клавишного соломотряса (К = 2,2) на уборке пшеницы влажностью 12...18% при подаче q = 5 кг/с (ширина молотилки 1,2 м) коэффициент μ_с ≈ 9·10^-3 1/см.

Исходя из этого для средних условий (т = 1) при q_i ≠ 5 кг/с, имеем

                       (4)

Коэффициент μ_c тем меньше, чем больше перебивается солома в молотильном устройстве. Для молотилки с двумя барабанами μ_c (8,2…8,5) 10^-3 1/см.

Потери зерна за соломотрясом. Если принять, что коэффициент μ_c есть постоянная величина по всей длине соломотряса, то коэффициент схода η_с зерна с соломой на элементе длины соломотряса dx (рис. 7) может быть выражен следующим уравнением:

                                     (5)

Рис. 7. Убывание У зерна на длине X соломотряса.

Решая уравнение при x = l_c, получаем

η_c= .                                        (6)

где η_б - коэффициент схода зерна с ворохом из молотильного устройства на соломотряс.

Коэффициент схода η_б зависит от подачи q. При уборке пшеницы влажностью ω = 12...18% имеем:

для комбайна с одним молотильным устройством

η_б=(24...30)10^-3q,                                              (7)

для комбайна с двумя молотильными устройствами.

η_б=(8...12)10^-3q.                                           (8)

По выражениям (6)...(8) определяют потери свободным зерном в соломе при уборке пшеницы. В конкретных условиях работы проводят оценку потерь и корректируют регулировки молотильного устройства и загрузку молотилки.

Задание для выполнения лабораторной работы

Вопросы входного контроля

1. Чем отличаются соломотрясы комбайнов «Нива», «Дон - 1500» и «АСROS»?

2. Как устроены соломотрясы?

3. Какой минимальный зазор допускается между клавишами соломотряса и что необходимо сделать при его уменьшении?

4. На каком принципе основан процесс работы клавишного соломотряса?

Исходные данные

Условия работы соломотряса представлены в табл. 1.

                                                                                                           Таблица 1

Содержание работы

Теоретическая часть

Определить основные параметры соломотряса: ширину и длину.

Практическая часть

Уточнить особенности устройства и процесса работы соломотряса комбайна «Дон - 1500»

Уточнить особенности устройства и процесса работы соломотряса комбайна «АСROS»

Оборудование и инструмент

Плакаты, зерноуборочный комбайн, вычислительная машинка, чертежный инструмент, рабочая тетрадь.

Порядок выполнения работы

а) определить ширину соломотряса

                                   В_С= (1...1,1) × L_Б, м;                                      (9)

б) определить показатель кинематического режима

                                    k_С= r_С w_С² / g ,                                               (10)

где w_С - угловая скорость вала соломотряса, с^-1, w_С = p×n_С /30;

Рис. 8. К определению средней скорости передвижения вороха на