ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ СОЛОМОТРЯСА
Лекции.ИНФО


ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ 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 rc. Валы и клавиши образуют четырехзвенный параллелограмный механизм. Каждая точка клавиши совершает плоскопараллельное движение по окружности радиуса rc.

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 Vср перемещения вороха вдоль клавиши. С повышением скорости толщина [hс] 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:

nс – частота вращения коленчатого вала соломотряса, мин -1;

rс – радиус коленчатого вала соломотряса, м;

m – показатель степени;

Lс* – длина соломотряса, м;

Вс* – общая ширина соломотряса, м;

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

B* – ширина захвата жатки, м;

a* – угол наклона клавиши к горизонту, град;

qоч – допускаемая нагрузка на 1 м2 сепарирующей поверхности решета, кг/(с×м2);

pс – допустимые потери за соломотрясом;

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

mo – номинальное значение коэффициента сепарации, равное 1,8 м –1 при толщине слоя соломы hос;

kо– 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 угловую частоту ω вращения коленчатого вала соломотряса

 

ω = (π nc) / 30, с -1, (4.1)

– определить показатель k кинематического режима работы соломотряса

k = (ω2 rc) / g, (4.2)

 

– вычислить коэффициент C, учитывающий запаздывание подбрасывания соломы

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

 

– найти угол отрыва (подбрасывания) соломы от клавиши

 

ωt0 = 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

 

xi = ω rc (sinωt0) ti – (g ti2103 / 2)sinα, мм;

yi = ω rc (cosωt0) ti – (g ti2103/ 2)cosα, мм.(4.6)

 

Расчеты представить в табличной форме (таблица 4.1).

Траекторию перемещения соломы строим по координатам xi и уi и с учетом положения клавиши при повороте на угол ji.

Для определения перемещения соломы по соломотрясу необходимо:

− начертить окружность радиусом rс колена вала соломотряса;

− через ось 0 вращения коленчатого вала под углом a (угол наклона клавиши к горизонту) провести ось 0x1 и от нее отложить угол ωt0 отрыва соломы от клавиши и отметить точку А;

 

 

Таблица 4.1 – Параметры траектории движения соломы по соломотрясу

Параметры t1= Dt t2 = 2Dt t3 = 3Dt t4= 4Dt t5 = 5Dt t6 = 6Dt t7 = 7Dt
сек
0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 0,18 0,21
ω rc (sin ωt0) ti              
(g ti2 / 2) sin α              
xi              
ω rc (cos ωt0) ti              
(g ti2 / 2) cos α              
yi              
φi = ω ti,град              

 

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

− отложить от 0А 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 хi и yi 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

 

Vср = (S nс) / 60, м/с; (4.7)

 

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

 

μ = (1 / Lc) ln[102(1 – ε) / pc], (4.8)

 

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

ε – коэффициент сепарации зерна декой молотильного аппарата;

pс – 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 [hс]слоя соломы, при которой обеспечивается сепарация зерна соломотрясом при допустимых потерях определяют по выражению

, м, (4.9)

 

где hос – номинальная толщина слоя соломы, при которой определяется значение mо , м(hос = 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 [qгв]max соломотряса по грубому вороху при максимально допустимой толщине слоя соломы

 

[qгв]max = Bc Vср γ [hc], кг/с, (4.10)

 

где Вс – общая ширина соломотряса, м;

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

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

 

[qc]ф = [qгв]max / β , кг/с; (4.11)

 

Допустимая максимальная загрузка [qмв]max очистки по мелкому вороху, обеспечивающая процесс выделения зерна с учетом агротехнических требований

 

[qмв]max = qоч Fр, кг/с, (4.12)

 

где Fр – площадь сепарирующей поверхности верхнего решета очистки, м2;

qоч – допускаемая нагрузка на 1 м2 сепарирующей поверхности решета, кг/(с×м2), qоч = 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) [qоч]ф

 

[q]ф = {[qмв]max – [qгв]max (1 – ε k0)} / [(1 – β k0) ε], кг/с, (4.13)

 

где k0– коэффициент, характеризующий работу молотильного устройства и соломотряса в зависимости от влажности (при влажности w = 14% k0 = 1, выше w = 15% − k0 = 0,8…0,9).

Далее необходимо сравнить фактическую пропускную способность комбайна по молотильному аппарату [qма]ф, соломотрясу [qс]ф и очистке [qоч]ф и 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.

 

Vм = {[q]ф min (1 – β) ξ} / (0,01 В Qз), 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 (Vмдоп = 0,8…2,2 м/с).

Производительность комбайна за 1 час рабочего времени

 

W0 = 0,36 B Vм, га/ч. (4.15)

 









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 262;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная