4. Молотильные устройства (типы, сравнительный анализ, основное уравнение молотильного барабана).
------------------------------------
Молотильно-сепарирующие устройства(МСУ) предназначены для вымолота зерна из колоса и выделения его из грубого вороха.
Барабанно-дековое молотильное устройство включает в себя вращающийся барабан и неподвижную деку (подбарабанье).
Барабаны бывают штифтовые и билъные. В штифтовых на планках закреплены штифты (зубья), а в бильных — рифленые била (бичи), расположенные параллельно оси барабана или под углом к ней.
Дека штифтового молотильного устройства так же снабжена зубьями, подобными зубьям барабана. В большинстве случаев деку делают секционной: крайние секции - зубовые, а средняя - глухая без зубьев или решетчатая.
Деку бильного устройства изготавливают сварной, к боковым обоймам прикрепляют поперечные планки, параллельные оси барабана, сквозь планки пропускают продольные прутки или вставляют решетки.
В зависимости от направления потока массы в молотильном пространстве, образованном барабаном и декой, молотильные устройства бывают: поперечно- и продольно-поточные.
Штифтовые барабан и дека интенсивнее, чем бильные, вымолачивают зерно, особенно при повышенной влажности растительной массы. Однако они менее универсальны, больше перебивают солому, из-за чего увеличивают загрузку очистки сбойной (перебитой) соломой.
Бильное устройство больше выделяет зерна из вороха сквозь отверстия деки, снижая тем самым потери зерна с соломой. Поэтому оно находит наиболее широкое распространение в комбайнах.
Билъные продольно-поточные молотильные устройства позволяют значительно увеличить площадь деки и обеспечить высокую эффективность вымолота и сепарации зерна. Наряду с этим продольное направление потока упрощает компоновку машины.
Аксиально-роторные МСУ могут быть как одно-, так и двухроторные и состоят в первом случае из вращающегося ротора и неподвижного или вращающегося кожуха с частотой 10... 2 0 мин"1. В заданной зоне на роторе устанавливают три или четыре лопасти, рабочие поверхности которых выполнены цилиндрическими. Наряду с лопастными заходными камерами применяют устройства и с винтовыми камерами.
Зерно вымолачивается, продвигаясь между ротором и кожухом, и просеивается сквозь отверстия кожуха, а ворох поступает в сепарирующую зону. Путь, проходимый массой в пространстве между ротором и кожухом, длиннее, чем в барабанно-дековых устройствах, что обеспечивает высокий вымолот зерна при зазорах в 3…4 раза больших, чем в классических молотилках. При этом в 2…3 раза уменьшается травмирование зерна.
ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ МОЛОТИЛЬНОГО БАРАБАНА
Принимая многомассовую систему комбайна упрощенно, как систему с одной степенью свободы, согласно принципа Д'Аламбера, получаем следующее уравнение движения молотильного барабана:
(IБ+Iпр)ω+Мс=Мр
где IБ - момент инерции барабана, кг м с;
Iпр - момент инерции вращающихся частей комбайна (кроме барабана), приведенный к валу барабана, кг м с;
ω - угловое ускорение барабана, 1 / с;
Мс,Мр - приведенные моменты сил сопротивления и движущих сил, кг м.
Уравнение, называемое основным уравнением работы барабана, устанавливает взаимосвязь между тремя элементами процесса: растительной массой (Мс), барабаном (IБ, ω) и двигателем (Мр).