Определение пропускной способности соломотряса и очистки

Назначение соломотряса — выделить зерно, которое поступает вместе с соломой и половой на соломоотделитель. 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 бывают с четырьмя или пятью клавишами. Корпус клавиши шарнирно соединен с двумя коленчатыми валами одинакового радиуса колен (rс). Валы и клавиши образуют четырехзвенный параллелограммный механизм. Каждая точка клавиши совершает плоскопараллельное движение по окружности радиуса rс. Колена валов двух соседних клавиш смещены на некоторый угол, который зависит от их количества.

Пропускная способность соломотряса характеризуется процентом допустимых потерь сепарации зерна соломотрясом, происходит за счет просеивания зерна через пространственную решетку соломы и жалюзийные решетки клавиши и характеризуется коэффициентом сепарации µ (отношением количества зерна просеянного на определенном участке соломотряса к количеству поступившего на этот участок зерна). Доказано, что коэффициент µ для данных условий величина постоянная и в основном зависит от толщины слоя соломы перемещаемого по соломотрясу, которая в свою очередь зависит от подачи соломы, размеров соломотряса и средней скорости перемещения соломы по клавишам.

Чтобы определить фактический процент потерь зерна рс и допустимую фактическую подачу хлебной массы [q'ф] необходимо выполнить следующие расчеты и графические действия.

Определяем кинематический режим соломотряса и угол отрыва соломы от клавиши:

— кинематический режим:

(3.1).

где — заданный, согласно курсовой работе, радиус кривошипа соломотряса, =0,059 м Подставляя значения в формулу (3.1) получим.

— угловая скорость точек клавиши:

(3.2).

Подставляя значения в формулу (3.2) получим.

— фаза отрыва (подбрасывания) соломы:

(3.3).

где б — угол наклона клавиши к горизонту, б=9 град.

С — коэффициент, учитывающий запаздывание подбрасывание соломы, обусловленные ее упругостью. Коэффициент С зависит от величины и может быть определен из зависимости ;

(3.4).

Подставляя значения в формулу (3.4) получим Подставляя значения в формулу (3.3) получим.

— угол отрыва соломы от клавиш:

(3.5).

Подставляя значения в формулу (3.5) получим.

Рассчитатываем траекторию полета соломы после отрыва от клавиши в координатах с началом координат в точке отрыва, для чего:

— определяем время одного поворота коленчатого вала соломотряса:

(3.6).

Подставляя значения в формулу (3.7) получим.

;

Выбираем промежуток времени t, через который будем рассчитывать координаты х и у так, чтобы получилось 8…9 точек (обычно принимают t =0,03…0,05 с);

(3.7).

где nколичество выбранных точек.

Подставляя значения в формулу (3.7) получим.

;

Рассчитываем промежуточные координаты траектории полета соломы. Учитывая, что после отрыва от клавиши солома совершает свободный полет, координаты траектории определим по уравнениям:

.

Таблица 1 Параметры траектории движения частицы соломы по соломотрясу.

Клавиша будет совершать круговое движение и ось колена вала будет занимать положения 1, 2, 3, и т. д. Когда ординаты одноименных точек, в которых находится солома и клавиша, совпадают, происходит встреча соломы с клавишей. Если же они не совпадают, то момент встречи можно определить путем интерполирования. Так, если встреча происходит между точками 8 и 9, то необходимо соединить прямыми точки 8 и 8', 9 и 9' и через точку пересечения этих прямых провести линию, параллельную поверхности клавиши (под углом, а к горизонту).

Расстояние между точками, а и b вдоль этой линии и будет представлять путь S перемещения соломы за одно подбрасывание.

Определяем среднюю скорость соломы за одно подбрасывание, как.

(3.8).

где Sпуть перемещения соломы относительно клавиши за одно подбрасывание, S=0,163 м;

Частота вращения коленчатого вала соломотряса nc=194 мин;

Подставляя значения в формулу (3.8) получим.

Определяем толщину слоя соломы на соломотрясе hc:

(3.9).

где hocноминальная толщина слоя соломы, при которой определяется значение, м (hoc = 0,2 м);

— номинальное значение коэффициента сепарации, равное 1,8 ;

m — показатель степени (m=0,8 — 1,2), принимаем m=1,02.

Определяем коэффициент сепарации для заданного комбайна.

(3.10).

где Lcдлина соломотряса, для комбайна «Палессе GS-14» принимаем Lc =5,647 м;

е — коэффициент сепарации зерна декой, согласно заданию е=0,92;

рсдопустимый процент потерь за соломотрясом: 0,5%.

Подставляя значения в формулу (3.10) получим.

;

Подставляя значения в формулу (3.9) получим :

Определяем допустимую пропускную способность соломотряса по грубому вороху при максимально допустимой толщине слоя соломы:

(3.11).

где — объемная масса соломы (=10−20 кг/м) в зависимости от влажности и вида культуры), принимаем г=13кг/м;

Вс — общая ширина соломотряса, м. Согласно техническим характеристикам комбайна «Палессе GS-14» принимаем Вс=1,7 м.

Определяем допустимую пропускную способность комбайна по соломотрясу:

(3.12).

= 1,7· 0,53· 13·0,715/0,47=17,82 кг/с;

Определяем пропускную способность очистки комбайна:

— определяем допустимую максимальную нагрузку на очистку для обеспечения процесса выделения зерна:

(3.13).

где — общая площадь сепарирующей поверхности решёт очистки, принимаем = 5,8;

— допустимая нагрузка на 1 сепарирующей поверхности решета.

., принимаем =1,85.

Подставляя значения в формулу (3.13) получим :

Определяем допустимую пропускную способность комбайна по очистке (максимально допустимую подачу хлебной массы в молотилку с учетом пропускной способности очистки):

(3.14).

где k — коэффициент, характеризующий работу молотильного устройства и соломотряса в зависимости от влажности, принимаем k = 0,84.

Подставляя значения в формулу (3.14) получим :

Определяем рабочую скорость машины, для чего сравнивая, и выбраем наименьшую из них и по ней определяем рабочую скорость машины:

(3.15).

где Q — урожайность зерна, согласно заданию Q=503ц/га.

В — ширина захвата жатки, м, принимаем В=7,5 м Подставляя значения в формулу (3.15) получим.

.

Определяем производительность W (га/ч) за 1 час чистой работы комбайна:

(3.16).

га/ч.

Вывод: на производительность и рабочую скорость комбайна влияют коэффициент сепарации зерна дэкой, толщина и скорость движения соломы по соломотрясу и пропускная способность очистки комбайна.