6. Решетная очистка комбайна

Исходные данные выбираются в соответствии с вариантом по таблице 11.

Порядок выполнения

В зависимости от соотношения сил, материальные частицы будут либо лежать неподвижно на поверхности решета (при малых значениях ²r), либо скользить по его поверхности только вниз, или скользить вниз и вверх.

6.1. Определяется ускорение, при котором начинается:

-скольжение материала вниз

j₁= - g tg (₁-) , м/с²;

где ₁- угол трения зерна по решету при его обдувании встречным воздушным потоком, ₁ =  + 15⁰;- угол наклона решета к горизонту.

- скольжение материала вверх

j₂= g tg (₂+) , м/с²;

где ₂- угол трения зерна по решету при его обдувании попутным воздушным потоком, ₂ =  - 15⁰;

Таблица 11. Значение исходных параметров решетной очистки комбайна

Значения параметров	Вариант (последняя цифра шифра)
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Угол трения зерна по решету , 	30	31	32	33	34	35	30	31	32	33
2. Радиус кривошипа r, мм	16	18	20	22	24	26	28	30	32	34
Угол наклона решета к горизонту , 	5	6	7	8	9	10	5,5	6,5	7,5	8,5
Значения параметров	Вариант (предпоследняя цифра шифра)
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Ширина соломотряса (в поперечном направлении) Вс, м	1,2	1,3	1,4	1,5	1,25	1,35	1,45	1,55	1,3	1,5
Коэф-нт содержания зерна в хлебной массе з	0,33	0,43	0,53	0,63	0,37	0,47	0,57	0,4	0,5	0,6
Коэф-нт, содержания зерна в ворохев	0,6	0,7	0,8	0,63	0,73	0,83	0,67	0,77	0,65	0,75

- отрыв материала от плоскости

j_о= gсtg, м/с².

6.2. Рабочая частота вращения приводного вала решетаустанавливается, исходя из условий движения по решету хлебного вороха без отрыва от плоскости со скольжением вверх и вниз по формуле:

 = (j / r)^1/2, с^-1,

где j выбирается в пределах: j_оjj₂.

6.3. Определяются максимальная скорость и ускорение решета при рабочем режиме v_max =  r , м/с ,

j _max= ² r , м/с².

6.4. Определяется средняя скорость относительного движения вороха по решетуv_ср v_ср= (S_н- S_в)/ 2, м/с,

где S_н- перемещение вороха вниз по решету за одно колебание решета, м; S_в- перемещение вороха вверх по решету за одно колебание решета, м. Аналитическое определение величины перемещения S_ни S_всопряжено с определенными трудностями. Поэтому значения S_ни S_врекомендуется определять графически. Для этого

необходимо построить диаграмму изменения скорости и ускорения решета в зависимости от угла поворота кривошипа (рис.16) согласно формул:

v =  r sint , м/с ,

j = ² r cost , м/с².

Время полного оборота кривошипа составит t = 2/, с .

6.5. Построение диаграммы

На листе миллиметровой бумаги произвольно вычерчивается прямоугольник АBСD с соотношением сторон АB : АD = 2, сторона АD делится пополам точкой Е и проводится горизонталь EF, отрезки АЕ, ЕD делятся, в свою очередь, пополам и проводятся оси абсцисс О-t, О₁-t; отрезок АВ делится на 7 равных частей, точки деления соответствуют углам поворота кривошипа 0; 0,5;; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5;

через точки деления проводятся вертикали по всей высоте диаграммы; на верхнем прямоугольнике EDCF вычерчивается график абсолютного ускорения j = ² r cost, на нижнем (AEFB) - график абсолютной скорости решетаv =  r sint(эти графики отличаются между собой тем, что кривые смещены на 0,5:sin0 = 0;cos0 = 1;sin0,5= 1;cos0,5= 0; максимальное значениеv_max, j _maxсоответствует отрезкам

ординат ОЕ, О₁D. Определяются масштабы:

- масштаб времени t находится по отрезку О₁О₂, соответствующему углу поворота кривошипа

=t = 0,5; t = 0,5/, :t = 0,5/(О₁О₂), с/мм;

-масштаб скорости_vопределяется по отрезку ОЕ, соответствующему v_max =  r :

Рис. 16. Диаграмма сдвига зерна вниз-вверх по решету

_v=v_max / ОЕ , м/с-мм;

- масштаб ускорения _jопределяется по отрезку О₁D, соответствующему максимальному ускорению j _max= ² r:

_j= j _max / О₁D, м/с²-мм.

На диаграмме (рис. 16) определяется момент начала сдвига зернового вороха вниз и вверх, и соответствующие скорости решетаv₁иv₂. Для этого на графике j = f(t) в масштабе вниз откладывается ускорение j₁, а вверх - j₂(отрезки О₁О₃= j₁/(j); О₁О₅= j₂/(j)) и проводятся линии, параллельные оси абсцисс. Точки пересечения (А, А^/и т.д.) линии - j₁с косинусоидой определяют момент времени t_нначала сдвига вороха вниз. Через точки А, А^/опускаются вниз вертикали и часть их, заключенная между осью абсцисс графикаv = f(t) и синусоидой, определит величину скоростиv₁= А₀О₆·_vрешета, при которой произойдет сдвиг вороха вниз. Точка С^/₁пересечения линии - j₂с косинусоидой определяет момент времени t_вначала сдвига вороха вверх. Через точку С^/₁опускаются вертикаль и часть ее, заключенная между осью абсцисс графикаv = f(t) и синусоидой, определит величину скоростиv₂= С₀О₇·vрешета, при которой произойдет сдвиг вороха вверх. Далее определяется время t₁и t₂, через которое (от t_ни t_в) скорость абсолютного движения вороха станет равной нулю: t₁=v₁/ j₁, с ; t₂=v₂/ j₂, с .

От точки О₆по оси О-tоткладывается в масштабе отрезок О₆М = t₁ /t , мм ; а от точки О₇- отрезок О₇Н = t₂/t , мм. Через точки А₀и М , а также С₀и Н проводятся линии, которые должны быть касательными к синусоиде в точках А₀и С₀. Линия А₀М является графиком абсолютной скорости движения вороха вниз по решету, а линия С₀Н - графиком абсолютной скорости движения вороха вверх по решету; скорости относительного движения вороха вниз - вверх по решету изображаются отрезками вертикалей (ординат), заключенных между синусоидойv =  r sintи касательными А₀М и С₀Н соответственно.

Если точка О₇лежит на оси абсцисс правее точки М или совмещены, то это свидетельствует о том, что между концом сдвига вороха вниз и началом сдвига вверх по решету имеется некоторый промежуток времени или сдвиг вниз без разрыва во времени переходит в сдвиг вверх и в этом случае диаграмму можно использовать для дальнейших расчетов. Если точка О₇находится левее точки М (как изображено на рис.2), то в этом случае необходимо диаграмму привести к виду установившегося движения. Приведение диаграммы осуществляется следующим образом: через точку М проводится линия ММ^/, параллельная С₀Н и на пересечении ее с синусоидой обозначается точка М^//, из которой проводится линия М^//М^///, параллельная А₀М.

6.6. Определяется величина перемещения вороха вниз и вверх по решету из диаграммы

S_н=₁₁·_v ·_t, м ; S_в=₂₂·_v·_t, м ,

где ₁ = cos( - ) / cos ; ₂ = cos( + ) / cos ;

₁- площадь между синусоидой и линией М^//М^///,₂- площадь между синусоидой и линией М^/М^//. Площади₁и₂(на миллиметровой бумаге) замеряются следующим образом: в контурах, ограниченных синусоидой и касательными М^//М^///, М^/М^//, подсчитывается сначала количество целых квадратных сантиметров (имея ввиду, что 1 см²= 100 мм²), затем кол-во целых (не пересеченных линией контура) квадратных милли-метров, наконец кол-во пересеченных квадратных миллиметров вдоль контура, последнее делится пополам; производится суммирование и соответствующие площади₁,₂выражаются в мм². Найденные численные значения S_ни S_вподставляются в формулу и определяется средняя скорость относительного движения вороха по решетуv_ср.

6.7. Находится толщина слоя вороха на решете

h = Q_p/ В_рv_ср _в, м ,

где Q_p= Q₁_з/_в- секундная подача вороха на решето, кг/с; Q₁- секундная подача хлебной массы в молотильный барабан, кг/с (см. п.3.1.1. и табл.1);_з- коэффициент, характеризующий содержание зерна в хлебной массе,_з= 0,33-0,6 ;_в- коэффициент, характеризующий содержание зерна в ворохе, поступающем на решето,_в= 0,6-0,8 ; В_р= 0,9В_с- ширина решета, м; В_с- ширина соломотряса, м;_в- объемный вес вороха, движущегося по поверхности решета,_в= 50-60 кг/м³.

6.8. Определяется необходимое число встряхиваний решета для достижения зерном, находящимся на поверхности слоя мелкого вороха в начале решета, рабочей поверхности решета (физическое условие возможности сепарации)

n_вс = n_oh / h_o ,

где n_o = 60-80 для пробивных решет,n_o= 20-30 для жалюзийных регулируемых решет при h_o = (0,1-0,12), м.

6.9. Устанавливается необходимая длина решета

L_pn_вс(S_н- S_в), м.

6.10. Фактическая удельная нагрузка на решето

q_ф= Q_p/ В_рL_p, кг/с·м².

Фактическая нагрузка q_фсравнивается с допустимой удельной нагрузкой, зависящей от типа решета, т.е.: q_ф[ q ] ,

где [ q ] - для жалюзийных регулируемых решет составляет: 0,9-1,1 кг/с·м²; для плетеных с отверстиями 2020 мм: 0,7-0,85 кг/с·м²; для пробивных с отверстиями 16-20 мм: 0,3-0,4 кг/с·м².