автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:ПАРАМЕТРЫ И РЕШМЫ РАБОТЫ МНОГОРОТОРНОГО СОЛОЙООТДЕЛИТЕЛЯ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО ЗЕРНОУБОГОЧНОГО КОМБАЙНА ДЛЯ УСЛОВИЙ ПОВЫВЕННОГО УВЛАЖНЕНИЯ.

й-23 006

васхни

Отдаление по Нечерноаемной зоне РСФСР

никнмосяэдниткбьсздя и проектш-ткхнологачЕсний . юлшт шшкфи и элшшшщ сшского . хоайства шчбркшшой эош роасг

На вравах рукописи

HQEEXEB Александр Анатольевич

■ . УДС 631.354.г .

ОАРАМЕТШ И РШНЫ ршуш мюгороторшго сажжютдшгеш

ВЫС0ИСШ>ШЭЭД9!ШЫ1)Г0 ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КШБАЙКЬ ДНЯ УСЛОВИЙ НОШЕННОГО УВЯШИМЯ

06.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

АВТОР БФЕPAT

днссертафш на соискание ученой степе»! кандидата технических наук -

Л^йин грвд-Фушкни

»87

Работа выполнена в Лаучно-исследовательстом и проектно-техно-логическом институте механизации и электрификации сельского хо-зяйстеа Нечерноземной зоны РСФСР ( ВШГИЫЭСХ НЗ РСФСР ).

Науакыр руководители: заслуженный деятель науки И техники РСКР,

доктор технических наук, профессор - АШИПШ1 В.Г.; " кандидат технических наук, старший научньЛ сотрудник МИТРОФАНОВ 11,11.

Официальные оппоненты! доктор технических наук, профессор

ПЕ120Ш М.Г.; .

кандидат технических неук, доцент . Г'- ' ' БАБЕШО Э.П.

Ведущая организация - Красноярское производственное объединение

по зерноуборочным комбайнам им. К.У. Черненко.

Защита диссертации назначена на "У/7 " " 198 7 года

.в " часов на заседании специализированного■совета К 020.12.01 по присуждению ученой степени кандидата наук в ШГГШЭСХ лз РСФСР по адресу: 160525; Ленинград-Пушкин, п.о. Тярлево, Фильтрорсхое шоссе, д.З.

С диссертацкей ысто ознакомиться в библиотеке НИШИМЗСХ Нечерноземной зоны РСФСР." .в ■■

Автореферат разос/а» /P^ßfo]" I9B^года.

Ученый секретарь специализированного совета ^ . засл. деяте* наукх и техники РСФСР,

. доктор технде ' наук, профессор В.Г. АШМГОН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность темы. Поставленная на основе решений ХХУП съезда КПСС задача довести производство зерна к 1990 году до 250...255 млн,т., требует приведения в действие всех имеющихся резервов.

Важным резервом увеличения сборов зерна в Нечерноземной зоне является сокращение потерь его при уборке, которке достигает в районах повиданного увлажнения 25 и более процентов. Иэ-ус несоответствия рабочих органов, и в первую очередь соломотряса, сложным условиям зоны серийные комбайш рабатгют с б^ыш** прямыми потерями зерна и низкой производительность». Опыт отечественного и зарубежного комбайностроения показал, что для уборгк влажных культур в условиях неровного рельефа наиболее эффективны многороторные соломоатдеяитеяи. Вместе с тем, чтобы указанные соломоотделитедя отвечали современным требованиям, в частности, по пропускной способности, стала очевидное задача их совершенствования. Решение этоЯ задачи явилось составной частью исследования, проводимого ШПТИУЭСХ 113 РСФСР по теме 25 целевой комплексной научно-технической программы 0ЦР320301К05 (номер гос. ре1мс-трацин 016240338964 V,

Цель диссертационной работы. Изыскать возможности повышения производительности и улучшения качества работы многороторного соломоотделнтеля зерноуборочного комбайна, предназначенного дая уборкя высокоурожайных влажных культур.

Задачи исследования. '

1,' Обосновать кинематический режим и конструктивные параметры (диаметр ротора, размещение зубьев на поверхности ротора, кх высоту) роторов соломоотделителя, обеспечиввмяе наиболее полное выделение зерна из соломистого вороха.

2, Определить параметры режимы работы вибрационных, саоер-, тающих направленные колебания, сблокированных решеток солочоот-

делителя, как средгтва интенсификации процесса выделения зерна и снижения потерь зерна при уборке культур поввденной влажности.

3, Установить в полевых условиях на уборке рацопдпде культур возможную пропусяну» способности дзухбарабанного ыолотйльно-сепз рирупцего устройства (ЦСУ) кзмоадна с «югороторным соломоотдеяи

теле» сравнительно с пропускной способностью серийных комбайнов ,__. • '

Г.ттрзлыия . . ■ V

в!!!, ааалсийи 1

Ц'Лш !£. Л.

"1!иЕг" СК-5А, СК-Ш. ' :

■ ■ Объекты исследования. Зерноуборочные комбайны типа "Пива" и "Сибиряк" й показатели их работы на уборке зерновых культур в ус чоъиях НзчеркоземноЯ зонм РСССР при оборудовании их многоротор-ньтми соломоотдетате.чшя сравнительно с серийными комбайнами ."(яка" СК-5А, СК-515.

Научная невидна настоят: .,;■■*..>. 1 / .

в теоретическом обосновании и экспериментальном определении сптимйльиых кинематических режимов к конструктивных параметров многоротоьного' соломоотделителя (диаметр ротора, порядок размещения на нем'зубьев и их высота, окружная скорость ротора, тип реаетки)* обеопечиващих наибольший технологический эффект при минимальном окергопЬтреблеики;

. - в создании (для предотвращения залипания и самоочистки отверстий! 'соединенных в блока ресеток поперечно-роторного оолшо- -отделителя, совершающие колебательные движения в противоположных направлениях, что обеспечивает уравновешивание сил инерции (согласно а.с. № 1216639); '■.-.,

— в сравнительной'оценке 'комбайнов с-клавишами соломотрясами 'и поперечно-роторными соломоотделитеяями при уборке влажных

длинносоломнеткх культур;

— в.определения эффективности применения зерноуборочных комбайнов, оборудовавшее поперечно-роторньп^и с^ломоотделителями в . условиях пов»яаонного увлажнения.

Пиактическая значимость заключается в разработке рекомендаций по конструкции и кинематическом^режиму работы, методам и средствам предотвращения заливания и самоочнсткк решеток роторов, . сокращении потерь зерна'к повьздеки»:пр6изводательности при использовании йопервчно-роторного солшоотделитёля в зерноуборочных комбайнах для условий и районов повышенного увлажнения. 1 . Ыат6риал«_мсследования реалийованм: .-

— при конструировании в СЖПТБ ЛИШШЭСХ НЗ'РСФСР »хсперимен-тального образца комбайна с многороторным соломоотделителем, который успешно прешел ведомственные испытания на Прибалтийской МИС и 1?63-84 годах;

, - при разработке комбайна "Енисей"; 1200С с поперечно-роторным Ъоломоотделитеяем Красноярским производственным объединением по

зерноуборочным комбайна« им. К.У. Черненко. Комбайн успешно протея предварительные и приемочные испытания на Прибалтике««! ШО в 1981-87 годах.

Апробация. Материалы диссертационной "работы доложена, .обсуждены и одобрены на П зональной конференции молодых у«енюг к специалистов в ДОПШЭСХ 1Д РСОСР в 1983 году, и» конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов э ЯСХИ в19Ш году, в отделе генерального конструктора Красноярского производственного объединения по зерноуборочным комбайнам им. К.У. Чгр-ненко в 1983 году. :

Публикация. Основное положения и результаты исследования опубликованы в 5 печатных работах {включая авторское свидетельство 1? 1215639 на изобретение).

Структура и объел. Диссертация'состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений, списка литературы (83 наименований, в том* числе 17 на иностранных языках), приложений, изложена на 191 листе, вхлпчая 124 страницы основного текста, 50 рисунков и 30 таблиц. , .

СОДЕРШИЕ даССЕРТАЩОШШ.РАБОТЫ. "

Во введении обоснована актуальность темы, определен круг вопросов , подлежащих исследовании, сформулированы основные положения диссертации, выносимые на защиту. ,

В главе I "Состояние вопроса,и задачи исследования" кратко охарактеризованы агроклиматические условия производства зерна, сроки уборки, наработка зерноуборочных комбайнов я Нечерноземье. Анализ исследований свидетельствует, что зерноуборочные комбайны с-клавишными соломотрясами' ("Нива" СЗС-5, "Сибиряк"СКД-6 "Колос" СК-б) и их модифика^ш в условиях неровного рельефа и повышенной_влажности имеет не только недостаточную производительность, но и неудовлетворительное качество работы, причем, " производительное^ комбайна ограничивает преиде всего соломотряс Аналитический обзор работ; по изучению процесса выделения зерна соломоотдекителяии зерноуборочных комбайнов позволил установить, что наиболее перспективна рабочим органом уборки влажных высокоурожайных длхккосолсикгтых культур является лояе-речног роторкьй солсмоотделитель, что было в свое вреоз:отмечено

осиэсонологснкками и наиболее видными деятелями науки о сельско-' ■ хозяйственных мелинах - академиками В .П. Горячкиным и М*Н. Ле-. тсснсиь-м, '..-■*

Е результате анализа состояния вопроса определены цель я задачи исследования, изложенные сите.

* ^-Г:1?^?, 3 "Теоретические предпосылки интенсификация рабочего процесса поперечно-роторного соломоотделитедя" рассмотрены вопросы определения пропускной способности роторного соломоотделителя и гояструктовнего выполнения его элементов (вид сояомочес-кей репетки, количество-рядов зубьеэ- на кожухе ротора). '

Пропускную способность роторного соломоотделителя можно считать пропорциональной площади зазоров /р между рабочими элемен-•гемм ротора и регетки: : •

£ - > (г>

; где радиальный зазор между рабочими элементами ротора я

■ ■ реоеткне-■■■;. /у « высота зубьев ротора; '■' Ср - ддина ротора соломоотделитедя;

число зубьев в ряду на роторе; ¿/у - висеть' лобового контура одного зуба ротора. Однако, угёхичекж? площади зазоров (например, уменьшение количества зубьев в ряду) сверх некоторого критического значения приводит к ухудшению захватывающей способности 'ротора и, следо- . - «атедько, к снхжскхп скорости'перемещения эер нос оломистого вороха, что приводит к уменьшении полноты выделения зерна; Поэтому целесообразно>кспериыентлльно исследовать.влияние количества зубьеа & ряду* их шеоты, порядка размещения на поверхности ротора (по тчгговсЧ линия» Ь вахматном порядке) на технологические и энергетические показателе работы соломоотделителя* :

Скорость перемещения стеблей при вхоле в соломоотделитель после удара по им зубьев ротора «сено принять равной:

■ + , "■ (г)

где, И - скорость перемещения стеблей до удара; ".■'■.

А - угод между направлениями окружной скорости ' %% ротора

и скорости потока ¿1 стеблей перед входом в соломсот-делитель.

При оптимальной окружной скорости ротора необходимо выполнить услсэие И^л - У? * которое согласно выражении (2) возможно при Л « 90°. Из рис. I видно, что последнее выполняема, если выходной участок решетки выполнить по прямой, касательной к < дружности ротора и проходящей через центр следующего за кум ротора соломоотделителя. При этом облегчается передача стеблей от одного ротора к другому. •

Рис. 1. Схема сил, действующих на частицу« движущуюся по решетке соломоотделителя, ■

Иэ треугольника {/¡(^С(рис. |) получаем ¿ив£~, откуда £ >» 30°. При этом криволкнсйньй участок решетки (угол обхвата " ротора решеткой) равен 90°. Общая длина солшочеснсй реаеткй, с учетом прямолинейного выходного учАстка, будет равна(

£ «¿¿У * г(2Сец£ (5ГГ>/ (3)

где V - радиус криволинейной части решетки, м; .

Ж - угол обхвата ротора решеткой, рад.

Определяя скорость частицы, двигающейся по солсмочесноц решетке при наличии силы трения с коэффициентом равным / , допускаем, что масса часткцц сосредоточена в точке и взаимодействие отдельна« частиц существенно ке влияет на характер движения.

Дифференциальные уравнения двияения на участке АВ реоатки в проекциях на "оси V и Л им рот взд: ..

тга = , лгаг Я-РСкГ. (4)

Решая систему «К после сокращения на массу /7 т.лучаем:

Введя обозначение / - ^ где ^ - угол трения, записываем уравнение (5) в виде:

;■<«

Для интегрирования этого нелинейного уравнения воспользовались подстановкой ~ где 0 является функцией угла ¿7, Вычислив производную по времени получаем ¿*—Подставляя это значение О. в уравнение СО) .имеем: ' *

,4а -/Г." г СМ? ■

Это— линейное ди^ренииальное уравнение первого порядка относительно Д при аргументе ¿Г-. Проинтегрировав уравнение (7), получаем выражение для скорости частицы в зависимости от угла (I , определяющего положение частицы на участке АВ решетки:

(в)

Проведя ттре образования, аналогичное прец^дуда*, получаем выражение для скорости часткну на участке ВС решетки:

(9>

С понодьо выражения (8). и (9) установлено, что независимо от окружной скорости ротора, встреча зубьев с движццейся по решетке чеЪтицей будет происходить в одной и той же точке. Положение этой точки на решетке определяется длиной дуги между концами двух соседних рядов зубьев (количеством М рядов зубьев на роторе ). Так, для ротора с наружным диаметром 550 мм й М<8 ,

встреча зубьев с движущей ся по решетке частицей будет происходит за топкой С на прямолинейном вкходнем участке решетки» При этой, согласно выражению (91, скорость частицы в точке С будет примерно в 2 раза меньше, чем скорость частиц при входе в соло-моотделитель,что приведет к уменьое1ги» полноты выделения зерна.

Очевидно, что для нормального протекания технологическог * процесса необходимо, чтобы встреча зубьев с частицами вороха происходите на участке ВС решетки. Последнее выполняется если на роторе диаметром 550 мм установлено не менее 8 рядов зубьев, а диаметром 450 мм - не менее 6 рчдов. Для зкеперкмеитальней про верки данной теоретической предпосылки провели опыты по изучение влиянкя числа рядов зубьев на технологические и энергетические показатели работы ссшомоотделителя.

В главе 3 изложены программа и методика экспериментального ис следования. При лабораторном исследовании четырехроторного coio-моотделителя были выделены наиболее значимые факторы и определены интервалы их варъи^ вакия: Xj - частота вращения ротора ссло-моотделителя, и) « 10...15 с"*; Xj - частота колебаний решетки / «13..Л9 Пп Х3 - угол направленности колебаний к горизонту ß. «• I.,.30°; Х4 - фактическая подача обмолачиваемой культуры ^ « 2,0...3,0 кг/с. Амплитуда колебания рекеток была принята равной Z км. Опыты проводили-по матрице дробного факторного эксперименте типа с генерирушрв* соотношением Х4 * XjXgXg к определяющим контрастом I « XjX^X^X^. За критерий оптимизации бы ла принята степень.сепарации зерна, в качестве ограничений - Допустимые агротребованилми потери и паврездеиие зерна. В дальнейшем опыты проводили с одним ротором соломоотдеяитедя.

Для получения математической модели зависимости качества робо ты соломоотделителя от соотношения частоты f . колебаний решзтки и угла ß направленности колебаний к горизонту применили схему ортогонального композиционного.плана для двух факторов, экспериментальные точки которого варьировали на трете уровнях. Для оценки сепарируадего.эффекта колеблющихся решеток проведены спыты при неподвижных "решетках. ■ " '. .. ■ .

С цель» изучения влиякия диаметра роторов и . наличия яубьев на сепарирующих репетка*л исследовали со-.омоотделители диаметром <50 550 и 650 wm. Для оцйняи!влияния высоты зубьев на покаплте/и ра-

боты оолсмсотделптеля использовали зубья иысотой 20 и 12 т. Во всех случаях угол меащу поверхностью зуба и радиусом, проведенным к его основанию, составлял 00°,

■ В опытах по оптимизации размещения зубьев на поверхности ротора сравнивали расположение аубьев в шахматном порядке и по двух-зеходкой винтовой линии; В первом случае таг размещения следов эубьев принимался равным 30 и 66 мм, во втором случае - 15, 30 и 60 мм. При изучении влияния числа рядов эубьев на эффективность работы солсмоотделитеяя их располагали в 4,6,8 к 12 рядов.

Дпя определения лучией конструкции соломочесной решетки сравнительно исследовали редеткй нескольких типов: прут к о ва-планча-ту», прутково-Нлакчату» с зубьями, гладколистовую и листовую с поперечными-ребрами.

OriLtrw проьедени на лабораторной установке состоявшей иэ двух-барабанного губового МСУ и .поперечно-роторного соломоотделителя с актиБнмад решетками, '

Для исследования э полевых условиях. МСУ и с о л ом оотдели те л ь с ¿кгирнм/и реиетками смонтировали в молотилке комбайна "Лива" QÍ-5A. 11а первом этапе исследований а производственных условиях 'проведено опробование и лаборатерно-полевое исследование молотилки комбайна с экспериментальными рабочими.органами на.уборке паек..цы, В последующие два года на Прибалтийской 1ШС проведено лаборатерно-полевое исследование переоборудованного комбайна на уборке ячменя, рвса и ржи сравнительно с серийным комбайном "Шва" CK-SA, модернизированным комбайном "Нива" CK-51Í и опытным образцом кенбайиа СКД-6СССерер1лА"}, разработанным и изготовлении« ОГК Красноярского производственного объединения по зерноуборочным комбайнам, с здоеной клавишного соломотряса лоперечно-ро-торнъи соломоотделителем. /

■ В главе 4 "Результаты экспериментального исследования поперечно-роторного соломоотделителя с активными решетками" приведены результата лабораторного и лабораторно-полевого исследования экспериментальных рабочих органов.

•Реализация плана эксперимента по исследованию четырехроторно-го солокостдавителя позволяла получить уравнения регрессии показателей качества работы соломоотделителя. Степень ¿fr* выделения и потери Ул зерна pant Гибрид 173 четырехроториым соломоотдели-

гелем представляются в виде уравнений! , - " ,

^ s ¿?j9 ; , ио>

У„ = (>53 - 0,stx, +D,26XZ *it/9Xf . (in

Анализ данных. степени Uji выделения зерна отдельным ротором солокоотделителя, вычисленной в процентном отношении от поступив-■ ¡¡¡его на него зерна,' показывает, что эта величина является одаиа-ковой для каждого ротора, и зависит в основном' от подачк и юте- . матического режима работы соломоетделителя:

<12)

Установлена адекватность полученных уравнений по экспериментальному критерии Фишера и критерии Стьвдента.-Проверка'значимое--ти коо^^ициентов этих уравнений по доверительному интервалу t i'. показала, что коэффициенты при переменных Х.> и (частота и угол направленности колебаний) являются незначимыми.

. Для оценки сепарчрляцего оффекта колеблющихся рехеток провели опыты при неподвижных решетках. Степень сепарации зерна солсмоот-делителем при'колеблющихся решетка- была в 1,19 раза больше, чем при неподвижных (соответственно 68,6 и 5?,£$). Очевидно, при данных интервалах варьирования более существенно влияет на параметр оптимизации подача и 01фужнэя скорость роторов. Поэтому был проведен однофакторный эксперимент по оптимизации-окруаноД скорости роторов, а затем, при найденной оптимальной скорости и постоянном значении подачи, выполнен план эксперимента'второго порядка для двух факторов (частоты f и угла ^направленности колебаний).

При исследовании влияния окружной скорости ротора на технологические и энергетические показатели работы солдаоотделателя фактическая подача яровой лшекицы Ленинградка составила * среднем 4,1 кг/с (приведенная удельная подача З.Зкг/с-ы), отноаени* «ас-сы стеблей к массе зерка.в среднем 2,08. Влажность стеблей находилась в пределах £9Л...46,0^, зерна - 25,2..,33,3%. Полученные данные свидетельствуют, что при увеличении окружной скорости ротора примерно в 1,5 раза (с 12,1 до 18,0 м/с) степень выделения зерна увеличивается в 1,13 раза (с 23,3 до 34, IJ), а затем нес-_ колько снижается (до32ДЙ) при дальнеЯсем увеличежт охружнев скорости ротора до 23,0 м/с. Потребная на рабочий процесс соломо-

отделителя мощность с увеличением окружной скорости ротора возрастает линейно от 1,3 до 2,76 кВт.

При изучении влияния частот» и угла направленности колебаний решетки на показатели работе роторного соломоотделителя фактическая подача.пшеницы Ленинградка составила в среднем 4,1 кг/с (приведенная удельная педача 8,1 кг/см), отношение пассы стеблей к массе зерна 1,6,' влажность стеблей £8,5...35,3%, зерна -'25,4...34,1$. Окружная скорость ротора Сила равна ¡7,5 м/с.

3 результате обработки опытных данных получили уравнения регрессии для г^висммостей степени выделения зерна ' .и соломистых частиц от час.оты (Х^) и угла (Х^) направленности колебаний решетки; - ' ■ ■

^ -Зв,$м -о,зщ +*,шх,хг ; из)

% -2,663-Ц273Х,- +0,3/7x1 - 0>,Ж,Хл. (14 5

Проверха с помощью ^ - критерия показала, что гипотезу об адекватности описания уравнениями (13) й (14) результатов эксперимента ысжко считать верной с 95^ вероятность», большинство коэффициентов полученных уравнений значимы. Из рис. 2 видно, что минимальное значение' степени сепарации соломистых частиц в сечении области оптимума равно 2,6Л%, а область оптимума находится в пределах / 14...16 Гц и у? - 13...21®. .

Рис. 2. Система контурах кривых равной степени сепарации соломистых частиц

Полученные данные свидетельствуют о том, что можно получать

близкий технологический эффект (по выделению зерна и соломистых частиц) при существенно отличных кинематических режимах колебаний решеткк. При меньшх частотах колебаний решетки (13...16 Гц) роторный соломоотделитель больше виделпет зерна и меньше соломистых частиц, когда углы направленности колебаний решетки к горизонту $ ж О..Л50 (рис. 3). Яри более высокочастотных колебаниях решетки (19 Гц) работа соломсотделителя более эффективна, если угол направленности колебаний $ * £5...30°. .

Li

Рис, 3. Степень выделения зерна через решетку роторного соло- /Л моотделителя в зависимости от частоты ее колебаний. ' ■ '

' 38 36

Сравнительная-оценка степени выявления зерна и соломистых частиц через колеблющуюся .и неподвижную решетку'роторного соломоот-делителя показала, что при практически одинаковом выделении соломистых частиц (3,6 к 3,5$) применение колеблющейся решетки повышает степень выделения зерна в среднем я 1,2 раза.{соответст- ■ венно 41,4 и ЗЭ,Оу5). ;' ■

. ■ Исследованы роторы соломоотделителей диаметром 450,. 550 и 650 мм. Для обеспечения одинаковой чзЬтоты ударного воздействия зубьев ротора на обрабатываемуюцультуру/на роторах было установлено различное число рядов-зубьев: 'на'.роторе диаметром 450 мм -- б, 550 мм - 8, 650 мм - 10 рядов.' С увеличением диаметра ротора от 450 до 650.ьм при одинаковой длине решетки степень выдел'чия зерна снижалась в среднем «a2,3i. При постоянном угле обхвате ротора решеткой увеличение диаметра ротора в указанных пределах внэываго увеличение степени сепарации зерна на 8,9i. Дня ротора диаметром 550 мм постановка на розетку двух рядов зубьев сн«зила степень выделения зерна ка 4,4$ (с 27,9 до 23,5$)а в потребная , мощность при этом возросла на 15,5^ (с 2,06 до 2,38 >Вт>.

Увеличение числа рядов зубьев ротора диаметром £60 мм от 4 до

■ ■ ' . '.; И

в ведет х возрастании степени выделения'зерна с 29,8 до' 36,756 и етепен» выделения соломистых частиц с 1,9 до При дальней-

шем. увеличении числа рядов зубьев до 12 степень выделения зерна к соломистых частиц уменьшаются до 32,3 и 2,7$ соответственно. Потребная на привод соломоотделителя мощность непрерывно растет с Г,7? "до 2,3? кВт при указанном изменении числа рядов зубьев. Теким образом », для снижения энергоемкости процесса выделения зерна из соломы целесообразно'выбирать наименьшее количество рядов зубьев, но.обеспечивающее максимальную эффективность работы соло-моотделитеп • ■

При.в&сьтрядномра-шещекии зубьев в шахматном порядкеи уменьшения гага ях следов с 66 до 30 мм степень выделения зерна увеличилась с 33,7 до 36,636, а потребная мощность практически не изменилась (2»04...2,07 кВт). При размещении зубьев по двухходовой бинтовой линии степень выделения зерна была меньше (31,3... ...34,1%), причем, : изменение шага следсв зубьев от 15' до 60 мм не влияло заметно «а технологические показатели работы соломоот-делител*. Учитывая, что шахматное расположение зубьев имеет технологическиепреимущества при изготовлении ротора, а также то, что обрабатываемая «фльтура.не смещается к боковой панели соло-моотделитеая ( что наблюдается при ра.чмещенни зубьев по винтовой лиши), предпочтение следует отдать шахматному размещению зубьев.

Изменение высоты зубьев с 42 до 20 мм не отразилось ш степени сепарации зерна,которая составляла 36,4,,.36,7£. В то же время потребная «а привод мощность возросла на 2555. Зто указывает на нецелесообразность применять зубья высотой меньше 40 мм. ..Исследована работа роторного соломоотделителя с сепарирующими резеткаыи различных типов: прутково-планчатой без зубьев, прутко-ЕО-планчатсЯ б'зубьями, гладкояистОвой и листовой е поперечными ребрами, в которой количество ребер изменялиот 18 до 6, а шаг их расстановки от 33 до 132 мм. Установлено, что с увеличением шага' pecera зет ребер в указанных пределах степень выделения зерна снижается а среднем на 4,33$ (с 30,71 до 2ô,38$), а степень выделения соломистых частиц уменьшается с 1,02 до 0,62%. Степень выделения зерна примерно в Г,£ раза больше у соломоотделителя, ос-' нацзкного прутково-планчатой решзткой (30,76 и 30,77%), что объясняем* белыми живкм сечением последней. Из всех исследованию:

решеток глад ко листовая без поперечных ребер работает с наименьшей степенью выделения зерна солоиоотделителем - 23(54{, .

Исследование влияния подачи обмолачиваемой культуры на технологические и энергетические показателя работы солсмостделителя проведено при оптимальнее конструктивных параметрах и юшеиати-. ческом режиме работы, полученный экспериментально. Увеличение приведенной удельной подачи от 3,2 до 6,5 кг/с-и ведет к уменьшению степени выделения зерна с 59,0 до 36,65?. При это«» наиболее интенсивно степень отделения зерна убывает в ((¿чале" изменения подачи, Степень выделения соломистых частиц е ростом подачя уменьшается от 9,2 до 3,356. Содержание зерна в выделяем«* ворохе с увеличением подачи возрастает о4 до 40%. Потребная ыозгтость в рассматриваемом диапазоне; изменение подачи возрастает Линейно от 0,6 до 2,1 кВт; .'''.V, .:/;;".: :■: .

В 1983 и 1964 годах на Прибалтийской ШС при уборке ячменя, овса и ряи проведены лайораторко-полевые испытаниямакет* мало- : тилки с цеяью опрвдедения пропускноЯ спосо(5}(остя экспериментальных ПСУ н поперечно-роторного есломоотдели-гедл, а также качественных показателей их работы.

11а уборке ячменя с фактической подачеД1,64,,.й,0Э кг/с марные потеря зерна с соломоЯ после опытней мслстадкж составил« О,Сб., .0,653», а потери зерна после молотилки серийного комбайна "Нива" СК-5А при несколько большейподаче 1,91 »..0,41 кг/с -0,17...5,52®. Потери свободногозерна с соломоЯв стих условиях составили для макета комбайна еопытней молотилкой 0,01.. .0,44:2, а для комбайна "Иива" СК-5А - 0,04,..4,70Ж. При урошв потерь зерна 0,6?, которьм можно определять.пропускнуп способность ЮСУ и соломоотделителя комбайна, приведенная подача ячхеня в слитную молотилку была в Г,б раза больше, чей вмолотилшу вокбабна "Шва* СК-5А (соответств"нно 3,6 и 5,9 кг/с), Степень дробления зерна '■ была в 2 раза меньше, чем ксмбаЛна"Нива"СК-£А.

При уровне потерь свободным верной в соломе котором мся-

но определять пропускную способность солшоотделителя комбайна,* подача соломы в роторный соломо отделите* ьоаытноЯ молотилки составила 3,15 кг/с, что.в 1,75 раза превышало подачу солс«ы на соломотряс комбайна "Шва* СК-&А. При уровне потерь верна рта после иолоткякк 1,555 пропускная способность комбайна СКД-6СС "Север-

ныя"), оснаценного поперечно-роторным соломоотделителем. существенно * превышала пропускную способность комбайна "Нива" СК-ЕМ -(4,6 жг/с против 1 «в кг/с). При сравнительно небольших подачах <др 4 кг/с) потери зерна после молотилки кон байка СКД-6С( "Северный"! Сияй в 3,3 раза, а том числе потери в соломе в 5...б раз иеньае, пае после молотилки комбайна "Шва" СК-ЗД (рис. 4)»

3 2

4

.3

77- / $ ме Л

•■Л

Рис. 4. Потери зерна ржи молотилкой в зависимости от . приведенной.подачи (Прибалтийская КИС, ,1§64гЛ:

ком

МОЛОТИЛКОЙ( в С ш 2,67, *

_0дб34Н

4 2 У 4 ,5

2 7 комбайн скд-£с("Северный") С./ - 2,43,.'С - 17.54, .

3 1 комбайн 11ива" СК-5И

По уровне потере зерна комбайн СКД-6С("Северный") уступал макету комбайна с опытной молотилкой для Нечерноземной зоны. При максимально достигнутой подаче 6,2. кг/с потери зерна за макетом комбайна с опытной ыолстилкой были в 1,8 раза меньше потерь после колотил№ комбайна СКД-6С(ьСеверныЯ"), при этом потери зерна с _ соломой были Меньшов 2,7 раза. Последнее объясняется - большим живым сечением солсмсчесной решетки макета комбайна с опытной' молотигкей по сравнение с соломочесной решеткой комбайна СЩ-6С ■ (ТСеверныЯ"). Соответственно прутково-плакч&тая и листовая с поперечные» ребрами. .

В главе 5 "Показатели возможной зкшомической аффехтнвности применения комбаана с многороторным солшоотделителем для уборки эерновкх культур в условиях повышенного увлажнения" определена экономическая эффективность применения зерноуборочного комбайна с поперечно-ротерным солсыоотдекителем э сопоставлении с показателя»« работ» модернизированных моделей комбайна "Шва" (СК-5М).

Возможна удельиЛ аконоикчесюй аффект на I га убранной пло-едди при работе специального комбайна для Нечерноземья по срав-

нению с использованием серийного комбайна "Шва" СК-5М составляет 7,8 руб/га. ' ■

' . * ' ВДОД2 И ДОЗДЮШИЯ ' '

1. При приведенной удельной подаие обмолачиваемой культуры -

8 кг/с\м наибольшая степень выделения зерна роторным соломоотде-лителем обеспечивается при окружной скорости ротора Г?...19 м/с и снижается при отклонении' скоростей от указанного значения tea* в сторону'уменьшения, так и увеличения. ■ г *■' ;;

2. Результата исследования позволяют рекомендовать по степени Выделения зерна размещение зубьев ротора в шахматном порядке,с шагом следов 30 мм. Необходимое количество рядов зубьев зависит . от диаметра ротора и равно .8 для ротора-с.наружным диаметром по , концам зубьев 550 мм, б — диаметром 450 м». Нецелесообразно при-1 менять зубья роторов высотой менее 40 мм,.так как это ведет.к. ■ увеличению энергоемкости процесса ваделения зерна и не влияет .существенно на эффективность этого'процесса.

3. Увеличение диаметра ротора от.450 до 650 мм позволяет по- * высить степень выделения зерна'одним ротором соломоотделителя за счет увеличения длины сепарирующей поверхности, однако1, с учетом конструктивных соображений (уменьшение габаритов и кассы молотилки), следует считать возможным применять роторы с наружным диаметром 450...550 km. ■ ;

4. Применение в многороторном' соломоотделихеле сблокированных вибрационных решеток (например,-¿'использованием полученного в процессе исследования а.с. № I2I5639) обеспечивает увеличение степени выделения зерна (при прочих равных условиях) в 1,2 раза.

5. Степень выделения зерна при работе солоыоотделителя с прутхово-шганчатыми решетками в 1,26 раза больше, чем при использовании соломоотделителей с решетками других типов (» частности -штампованными из Гл сто вой стали). Размещение на листовой решетке поперечных ребер с шагом 33 мм позволяет повысить;степень ваделения зерна солсыоотделителем в 1,16 раза принезн&чмтелтом увеличении степени выделения соломистых частиц. ^

6. Ведомственные испытания на Прибалтийской ШС пакета комбайна с опытной молотилкой, оборудованной даухбарабанкым ЦСУ к мно-гороторньм соломоотделнтелек, поДтвердютдостаточно высокую эффективность этих рабочих органов в проиэводственшх условиях/

Пря уровне потерь зерна в соломе 0,ߣ пропускная способность етих. рабочих органов на уборке ячменя оказалась а 1«6 раза боль-□9, чет при работе серийного комбайна типа "Шва* с бальным UCA tt гдавядаш соломотрясом. При одинаковой подач? убираемой культуры потери верна с соломой после опытной молотилки были в 4 раза, в тог числе потери свободного зерна в 6,7 раза меньше, чем

после КСА и соломотряса серийного комбайна тиса "Шва".

- 7. Возможный экономический эффектот пртгеиения роторного со-ломоотделятеля с активными решетками в г схеме зерноуборочного комбайна для уборки влажных ддишюсолсмвстых высокоурожайных

: культур составляет около-1000, рублей на один комбайн за сезон (без учета сокращения потерь зерна). ,

Основные положения диссертация oiiyöj» кованы 8 следующих печатных работах: . '

1* Уцелев "А .А.Хияовски» Ы.И. Исследование кяинцово- Сильного молотилько-еепаршрупцего устройства. - Научн. тр. {ИШШЭСЭС Ш РСССР, 1903« с. 76-61 ♦

2. ¡Собеяев^АЛ, Интенсификация работы роторного соломоотдели-тедя с пркменеьиемголеблюцейся решетки роторов. - Научн.тр, ШШШХХЩРСССР, 1963, е. 82-66.' ' :.

3. Кобеяев A.ft.« ЛиповсуиЯ М.И., Митрофанов H.U. Результаты исследования рабочих органов зерноуборочного комбайна в полевых условиях, - Неучн. тр.ИЯГПШЭСХ 10 PCGCP, вын. 42,1901,с.54-58.

EaÜSäES-Äii*» Яновский U.U.. Китрофанов H.H. Создание и . внедрение в производство комбайна самоходного зерноуборочного ви-сохой гг^ходамости для НечсрноземнсЯ зоны РСФСР на' базе комбайна с пропускная способностью 10-12 к г/с. Отчет НШПШЭСХ 10 PCICP, номер гос. репгетрации » 01е24033Юб4, Jtt.i 1985, - 62с,

- б. Антипин В.Г., ЛиповскиЯ ЦЛ.. Побелев A.A. и др. Технологические регулировки зерноуборочного комбайна CK-5 "Шва" в полевых уело£?ях< краткие указания) .-НШПШСХ Ш РСССР,!., 1980.-10с.

. 6. Сепаратор грубого вороха. A.c. » 121&639, Б.И.,1986, » 9. Авт. иаобр.. В.Г. Аитигам. /1;А.шКобеиев, II.И. ЛиповскиЯ, A.D. Баранов, CJU Задворюш; D.H. Тегеран, U.U. Китрофанов. . .

Ртп. 1КГОМЭСХ Ю РСЖР M-44Ï78 Подписано к печати 29.10.87 р. • Заказ Ойъен I печ, л, Тираж 100 ажз. Ввспмтио.