Основи теорії та розрахунку машин для післязбиральної обробки зерна

Таблиця 9.3. Установлення і режими роботи решіт

		Кінематич-	Кут нахилу	Кут напрям-	Повнота роз-
	Культура	ний режим		ку коливань,
			решета, град.		ділення, %
		роботи		град.
	Жито, пшениця	2,2…3,0	6…9	0…8	82…88
	Горох	0,5…0,7	4…8	3…5	80…87
	Льон	1,4…1,7	4…6	12	60…65
	Трави	0,8…1,5	4…9	5	55…60
	Вика	0,8…1,0	8	До 10	85

9.4.5. Навантаження на решета та їх продуктивність

Кількість зернової суміші, яка надходить на решето, впливає на повноту розділення та його продуктивність. Зі збільшенням наван- таження повнота розділення погіршується, а продуктивність зростає.

Продуктивність решіт W пропорційна їхній площі Fp, тобто

W = q0Fp,

де q0 — питоме навантаження на одиницю площі решета, кг/(с·м2) (для комбайнових решіт q0 = 1,5…2,5; для решіт попереднього очи- щення q0 = 1,6…2,0; для сортувальних решіт q0 = 0,5…0,6).

Найбільше питоме навантаження мають решета з більшою пло- щею живого перерізу.

Відносний живий переріз решета µp є відношенням площі всіх отворів F0 до загальної площі решета Fp:

µp = F0 .

Fp

Продуктивність решета прямо пропорційна живому перерізу, який, проте, обмежений умовами міцності решета. Найбільший жи- вий переріз мають жалюзні решета, тому вони найпродуктивніші.

9.5. Робота циліндричного трієра

Циліндричні трієри поділяють насіння за довжиною. Основним робочим органом трієра (див. рис. 9.1, г) є коміркова поверхня, а ро- бочим елементом — комірка. Циліндр установлюють під невеликим кутом до горизонту. Всередині нього розміщено жолоб. При обер- танні циліндра комірки захоплюють тільки те насіння, довжина якого менша за діаметр комірок. При певному куті повороту цилін- дра насіння або домішки під дією власної ваги випадає з комірок і потрапляє в жолоб, з якого назовні виноситься шнеком. Довше на-

357

Розділ 9

сіння, яке не вміщується в комірках або не утримується в них до то- го, поки вони не піднімуться вище від приймальної кромки жолоба, виходить із циліндра.

9.5.1. Теоретичні основи роботи трієра

Під час обертання трієрного циліндра зернова суміш поступово переміщується певним шаром з одного кінця до другого. Комірки,

	проходячи під цим шаром, запов-
	нюються короткими зернами, які
	потім виносяться в жолоб.
	З робочою поверхнею циліндра
	контактують часточки	нижнього
	шару. При цьому можливі два
	випадки: зерно потрапило в комі-
	рку; зерно розмістилося між комі-
	рками, тобто не потрапило до неї.
	Під час обертання	циліндра
	радіусом R за певного	кута α1
	(рис. 9.9) зерна, які не потрапили
	до комірки, починають ковзати.
	Визначимо кут початку ков-
Рис. 9.9. Схема до визначення кута	зання зерна. На зерно масою m
початку ковзання довгих домішок	діють сила тяжіння mg, реакція
у трієрі	N, сила тертя F і відцентрова си-
	ла mω2R.
Умову початку ковзання запишемо у вигляді
mg sin α1 ≥ F,		(9.13)
де
F = N tg ϕ.		(9.14)

Із рис. 9.9 знаходимо, що N =mω2R+mg cosα1.

Підставивши значення N і F в умову (9.13), запишемо її у вигляді

mg sin α1 ≥ sincos ϕϕ(mω2R + mg cosα1 ).

Після перетворення отримаємо

sin α1 cos ϕ − sin ϕcosα1 ≥ ω2R sin ϕ. g

Беремо

(9.15)

(9.16)

358

Основи теорії та розрахунку машин для післязбиральної обробки зерна

ω2R = K, g

де K — кінематичний режим роботи трієра.

З урахуванням зведення лівої частини виразу (9.16) можна запи- сати:

sin α1 cos ϕ − sin ϕcosα1 = sin(α1 − ϕ).					(9.17)
Тоді
sin(α1 − ϕ) ≥ K sin ϕ,
або
α1 − ϕ ≤ arcsin(K sin ϕ).
З останнього виразу знаходимо кут початку ковзання:
α1 ≤ ϕ + arcsin(K sin ϕ).					(9.18)
Визначимо кут випадання зерна з
комірки трієра (рис. 9.10).
У комірці зерно перебуває у віднос-
ному спокої доти, доки всі сили, що
діють на зерно (у тому числі сили інер-
ції mω2R від переносного	руху),		бу-
дуть зрівноважені. У певний момент
часу комірка із зерном перебуває у
положенні, яке визначається кутом α2,
відрахованим від горизонтального ді-
аметра циліндра.
Зерно почне випадати з комірки за
умови
mg sinβ ≥ mω2R + F ,		(9.19)		Рис. 9.10. Схема до визначення
				кута випадання зерна
де β = α2 − π/ 2.	вираз		(9.19)	з комірки трієра
Після підстановки у				значення	F = N tg ϕ, де
N = mg cos α2, і певних перетворень отримаємо
π	+ ϕ + arcsin(K cos ϕ),				(9.20)
α2 ≥ 2

де K = ω2R . g

Із нерівності (9.20) випливає, що кут α2, на який зернина підні-

мається коміркою, не випадаючи з неї, залежить від кута ϕ тертя і показника K кінематичного режиму.

359

Розділ 9

Зі зменшенням коефіцієнта тертя між часточкою і коміркою кут α2 зменшується. Значення кутів тертя для культур, які відокрем-

люють комірки трієра, коливаються в значних межах: для кукіля ϕ = 5…20°, для пшениці ϕ = 15…35°. Отже, зерно випадатиме з ко- мірки в певній зоні. Тобто кут випадання α2 відповідатиме значен-

ню ϕmin і ϕmax кута тертя.

Для трієрів зерноочисних машин, коли комірки відокремлюють кукіль, α2 = 39…50°, а при відокремленні пшениці α2 = 48…62°.

9.5.2.Випадання зерна з комірки трієра і установлення приймального лотока

Припустимо, що зерно починає випадати з комірки в точці О. Піс- ля відриву воно рухатиметься по дотичній до кола з точки О як тіло,

кинуте під кутом 2π − α2 до горизонту з початковою швидкістю

u = ωR (рис. 9.11). Виберемо прямокутну нерухому систему коорди- нат, початок якої розмістимо в точці О.

У прийнятих координатах x та y рівняння траєкторії вільного ру- ху (польоту) зерна в параметричній формі матиме вигляд

x = иcos(π/ 2 − α1 )t = иtsin α1;				(9.21)
y = иt cos α	− gt	2	.
1	2

Рис. 9.11. Схема до визначення поло- ження приймального лотока трієра

Розв’язуючи ці рівняння, отримаємо траєкторію польоту зерна, яка визначається рів- нянням параболи:

y = x ctg α1 −	x2	. (9.22)
	2KRsin2 α
	1

Зерна, які випали з комірок, мають потрапити в лотік, тому важливо, щоб вони були в ме- жах між передньою і задньою стінками лотока.

Визначимо положення пе- редньої і задньої стінок лотока, виходячи з умови, що траєкто- рія найнижчої точки випадан- ня, яка визначається кутом α2,

перетинає передню стінку ло-

360