Основи теорії робочих процесів машин для збирання кукурудзи…

Умову відокремлення качанів у загальному випадку можна ви- разити так:

Рпр > Роп,

(8.3)

де Роп — опір розриву плодоніжки.

Із урахуванням умов захоплення прокочування стебел і відокре- млення качанів основні параметри для апарата з відокремлюваль- ними вальцями можна визначити за виразом

Dв <	dк − h	,	(8.4)
	1 −1 1 + f 2

де dк — середній діаметр качана (з боку зустрічі з вальцями); h —

робочий зазор між вальцями.

Гладенькі відокремлювальні вальці практично не можуть забез- печити стійку роботу качановідокремлювального апарата через ков- зання стебла по вальцях. Щоб зменшити ковзання (буксування ва- льців), робочі поверхні вальців виготовляють активнішими (у ви- гляді зубців і рифів), тобто збільшують коефіцієнт тертя f.

Для розрахунків беруть зведений коефіцієнт тертя: fз = µf,

де µ — коефіцієнт зчеплення рифленої поверхні вальців із стеблом. За даними досліджень, зведений коефіцієнт тертя відокремлю- вальних вальців по стеблах (залежно від профілю) становить

fз = 0,45…1,0.

Збільшення зазору а між вальцями сприяє поліпшенню захоп- лення стебла, проте одночасно збільшується ймовірність пошко- дження качанів (явище закусування) і втрат зерна від лущення. Отже, зазор а зумовлює зворотний зв’язок між захоплювальною здат- ністю, з одного боку, і пошкодженням качанів, з іншого.

8.4.Пропускна здатність і швидкість обертання відокремлювальних вальців

Пропускною здатністю відокремлювальних вальців q вважають здатність вальців протягувати за одиницю часу максимально мож- ливу кількість (за масою) стебел без порушення процесу, за повного відокремлення качанів від стебел і мінімального пошкодження їх.

Пропускну здатність пари відокремлювальних вальців можна виразити у загальному вигляді

	q	=	mcт + mк	= cm	,	(8.5)
			t
	п			t

де тст, тк — маса прокатаних за час t відповідно стебла і качанів (у

341

Розділ 8

обгортках); c — кількість одночасно прокочуваних вальцями стебел; m — маса одного стебла з качанами; t — час прокочування одного стебла.

Фактична кількість стебел, які прокочуються вальцями за оди- ницю часу, має бути меншою від пропускної здатності вальців і на-

зивається подачею стебел.

Подача стебел gп відокремлювальних вальців залежить від швидкості агрегату і врожайності:

	g	п	= vam	=	va BQ	,	(8.6)
					3600z
			3,6l

де va — швидкість агрегату, км/год; l — відстань між стеблами в ряд-

ках, м; В — ширина захвату машини, м; Q — врожайність, ц/га; z — кількість русел машини.

Для забезпечення стійкої роботи потрібно, щоб

q ≥ gп.

(8.7)

Час прокочування одного стебла t, с, залежить від характеру по- дачі стебла у вальці та кінематичного режиму роботи вальців:

t = 60klcδ,

πD0n

де k — коефіцієнт, який залежить від конструктивних особливостей і характеру подачі стебел; lc — довжина стебла, що прокочується;

δ — коефіцієнт буксування; D0 — діаметр вальців по колу, що об-

кочує стебло; n — частота обертання вальців. Колова швидкість вальців

ик = πD0n/60.

Мінімальне пошкодження качанів відбувається при частоті обер-

тання 950…1000 об/хв.

8.5.Обґрунтування основних параметрів

ірежимів роботи очисників обгорток

Якість очищення качанів від обгорток залежить від багатьох чинників, зокрема від довжини і кількості пар очисних вальців, ку- та нахилу їх до горизонту і частоти обертання, активності робочої поверхні вальців та їхніх діаметрів, взаємного розміщення вальців у апараті, рівномірності завантаження очисних вальців і стану во- роху. На якість очищення істотно впливають також вологість кача- нів і обгорток, засміченість вороху листостебловими домішками, на-

342

Основи теорії робочих процесів машин для збирання кукурудзи…

явність у воросі вже очищених (у процесі відривання) качанів і роз- пушеність обгорток на качанах.

Очисні вальці, виготовлені із матеріалів з вищим коефіцієнтом тертя між вальцем і качаном, забезпечують вищий ступінь очищен- ня, хоча й зумовлюють більшу вилущеність зерна.

У сучасних очисних апаратах застосовують попарно, як правило, чавунні й обгумовані вальці. При цьому внаслідок різних коефіцієн- тів тертя качан, рухаючись уздовж каналу, набуває обертального ру- ху навколо своєї осі, поліпшує умови захоплення качана з усіх боків.

Для обгумованих очисних вальців застосовують зносостійку гуму твердістю 60…80 одиниць за Шором.

Профілі робочих поверхонь очисних вальців дуже різні. Найвищі показники роботи та продуктивності забезпечують апарати, в яких один із пари вальців чавунний з гвинтовими ребордами, а дру- гий — обгумований з рифленою поверхнею.

8.5.1. Вибір розмірів і частоти обертання очисних вальців

У сучасних машинах зовнішній діаметр очисних вальців стано- вить 60…80 мм. Як правило, обидва суміжні вальці мають однако- вий діаметр. Більшість конструкцій вальців виготовляють діамет- ром 70 мм. Вальці меншого діаметра мають недостатню здатність захоплювати качани і, отже, менший ступінь очищення, хоча й мен- ше пошкоджують качани. Вальці більшого діаметра — навпаки.

Довжину вальців вибирають за таких умов:

yзабезпечення заданого ступеня очищення;

yконструктивного компонування, міцності й габаритних розмірів очисного апарата.

Довжина робочої поверхні очисних вальців становить 900…1100 мм. Зі збільшенням довжини ступінь очищення зростає значно менше, ніж пошкодження качанів, зумовлене збільшенням часу контакту качанів із поверхнею вальців.

Пропускна здатність очисних вальців зростає зі збільшенням ку- та нахилу вальців до горизонту. Кут нахилу вальців залежить від типу притискного пристрою. При використанні притискних пристроїв пасивної групи вальці рекомендується встановлювати під кутом до горизонту 10…15°. Для притискних пристроїв активної групи — 30…35°.

Встановлено, що колову швидкість вальців потрібно вибирати 0,9…1,3 м/с. Зі збільшенням швидкості, як правило, збільшується пропускна здатність очисних вальців, але при швидкості понад 1,1 м/с спостерігається збільшення пошкоджень початків і зерна. Подальше збільшення швидкості призводить до погіршення здатно- сті вальців захоплювати і очищати качани.

343