3.3. Розрахунок параметрів молотильного апарата

Оптимальна колова швидкість била молотильних апаратів V_б встановлена внаслідок експериментальних досліджень, тривалою практикою, і залежить від сорту, вологості та інших властивостей культури, що обмолочується, і повинна знаходитися в наступних межах: при обмолоті зернових 32-34 м/с; при обмолоті кукурудзи 14-16 м/с; при обмолоті бобів, гороху, сої, соняшника 14,5 м/с; при обмолоті конюшини, люцерни, рапсу 28-30 м/с. Виходячи з цих даних встановлюється швидкість била V_б=32 м/с.

Довжину барабана L_б визначають за допустимою питомою подачею на одиницю довжини била:

L_б м (3.38)

де q_о – пропускна здатність молотильного апарату, кг/с; q_о'– допустима питома подача на одиницю довжини била, кг/(с·м), q_о'=0,50кг/(с·м); n1 – число бил, n1=12.

Діаметр бильного барабана D визначають за формулою:

D= V_б·Δt_ср· n₁ (3.39)

де Δt_ср – проміжок часу між ударами по хлібній масі двох сусідніх бичів, Δtср= 0,005 с).

D= = 0,61 м

Діаметри барабанів у сучасних комбайнах коливаються в межах D=450...700 мм. Зернозбиральні машини розроблені “Ростовсільмашем” обладнані молотарками з діаметром барабана 800мм.

Частота обертання n_б барабана визначається за формулою:

n_б ==1002,4≈1000 об/хв (3.40)

Потужність, потрібна для роботи молотильного пристрою, затрачається на обмолот хлібної маси і на подолання шкідливих опорів

N=N₁+N₂ (3.41)

де N₁ – потужність, що затрачається на переборення шкідливих опорів (опір у підшипниках та передавальних механізмах, опір повітря), кВт; N₂ - потужність, що затрачається на обмолот, кВт.

N=N₁+N₂ = 1,46·10^-3+29,4=29,4 кВт (3.42)

Середню потужність, що витрачається на обмолот, N₂ визначається за формулою В.П. Горячкіна:

N₂ = (3.43)

де f – коефіцієнт перетирання, характеризується опором деки; f = 0,6 при обмолоті сухої маси зернових культур.

N₂ = = 29,4 кВт

Середню потужність, необхідну для подолання шкідливих опорів N₁ визначають за формулою:

N₁= (3.44)

де Аґ і Вґ - коефіцієнти, значення яких отримують експериментально: Аґ приймають 0,004 Н·м, а Вґ приймають 0,91·10-6 Н·м·с²; ω_б – кутова швидкість обертання барабана, с^-1. ω_б= (3.45)

ω_б =3,14·1000/30=104,67 с^-1

N₁= =1,46·10-3 кВт

Для нормальної роботи молотильного апарату необхідно дотримуватись середньої лінійної швидкості робочих органів, оскільки збільшення швидкості приводить до збільшення подрібнення зерна, а зменшення впливає на недомолот. Встановлено, що зміна середньої лінійної швидкості барабана в межах ±7 % не викликає помітного збільшення подрібнення або недомолоту.

Подолання опорів, що раптово виникли при обертанні барабана, відбувається за рахунок енергії, накопиченої в ньому. Для цього момент інерції барабана повинен мати певну величину.

Момент інерції барабана J визначається за формулою В.П.Горячкіна:

(3.46)

де d ω_б/dt – можливе кутове прискорення барабана, с^-2. d ω_б/dt=12 с^-2.

J = = 23,4 кг·м²

Кут охоплення барабана декою у сучасних зернозбиральних комбайнах встановлюється у межах 101...142⁰. При цьому чим більша довжина деки (чим більший кут охоплення) тим нижчий недомолот колосків та посилюється сепарація зерна, але у той же час збільшується його подрібнення. Подовження деки також досягається за рахунок збільшення діаметра барабана при збереженні оптимального кута охоплення. Кут охоплення приймаємо 130⁰.