ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ВАЛКА НА ПОТЕРИ ПРИ ЕГО ПОДБОРЕ И ОБМОЛОТЕ - Подборщики отечественных и зарубежных конструкций

Качество сформированного валка существенно влияет на потери при работе последующих сельскохозяйственных машин. К ним относятся подборщики и молотилки.

Данные опытной информации показывают, что оптимальные условия для работы подборщика складываются при подборе валка шириной 1,1-1,5 м, толщиной 10-18 см, длине стеблей больше 50 см и линейной плотности 2,5-5 кг/м. Желательно, чтобы стебли в валке располагались внахлестку и под углом 10-25 к оси валка. Если стебли располагаются в валке под большим углом, то возникает односторонность расположения зерновой части, что усложняет работу, как подборщика, так и молотилки. Потери за подборщиком будут меньше, если рельеф поля ровный и нет колосьев, касающихся земли. Установлено [11; 12], что зависимость потерь зерна за подборщиком носит экстремальный характер. С увеличением высоты в пределах 0,5-0,2 м потери снижаются. Чтобы не допустить значительных потерь при подборе низко расположенного валка приходится опускать подборщик так, что его пальцы задевают за почву и приостанавливаются. Выходя из соприкосновения с почвой, пальцы с большой скоростью ударяют по колосу и выбивают из него зерно. При высоте стерни, большей 0,25 м, потери возрастают.

Графическая зависимость изменения потерь за молотилкой комбайна в зависимости от приведенной подачи приведена на рисунке 8.1.

1 и 2 - ход комбайна соответственно "прямо" и "обратно" при подборе валков за двухпоточной жаткой; 3 и 4 - ход комбайна соответственно "прямо" и "обратно" при подборе валков за трехпоточной жаткой

Рисунок 8.1. Изменение потерь за молотилкой комбайна СК-5 на подборе валков пшеницы, образованной жатками с шириной захвата 6м при соотношении 3:С=1:1.5 и скорости комбайна 0.8-1.8 м/с.

В данном случае приведенную подачу в молотилку определяем по формуле

Где ТС и ТП - масса соломы и половины соответственно;

К - опытный коэффициент, К = 1.67;

T - время.

Подачу в молотилку можно приравнять к линейной плотности валка при скорости подбора 1 м/с.

По данным Алтайской МИС при обмолоте валков сформированных жаткой ЖВС-6, при потерях П=1,5% приведенная подача QПр=5 кг/с, а при обмолоте валков, уложенных жаткой ЖВН-6, при тех же потерях QПр=3,94кг/с.

На уборке риса возникает аналогичная ситуация. Для приведенной подачи 1,7кг/с имеют место следующие потери: за подборщиком 1,76% при боковом расположении выбросного окна и 0,92% при центральном расположении; за молотилкой соответственно 0,47 и 0,26%.

На потери зерна за молотилкой комбайна значительно влияют вид убираемой культуры и тип жаток, если они формируют разные валки (рисунок 8.2).

1, 2 - при подборе валков озимой пшеницы за жатками ЖШН-6 и ЖВН-6; 3, 4 - при подборе валков озимого ячменя за жатками ЖШН-6, ЖВН-6.

Рисунок 8.2. Потери за молотилкой комбайна СК-5А

Характерно, что с увеличением скорости скашивания качество валков за жатками ЖВН-6 и ЖВН-6А ухудшается сильнее, чем за широковалковой жаткой ЖШН-6.

Коэффициент вариации по неравномерности стеблестоя на единице площади составляет в среднем 10-20%. Коэффициент вариации линейной плотности валка составляет 25-40%, достигая в сложных условиях уборки 65%. Коэффициент вариации подачи зерновой и стебельной массы в молотилку достигает 40-60%. На неравномерность подачи валковая жатка влияет значительнее, чем подборщик и транспортер наклонной камеры.

Из-за неравномерности подачи зерновой и стебельной массы в молотилку ее производительность снижается на 20-30%, а дробление и микроповреждения зерна одновременно увеличиваются на 20%. По данным А. А. Лаврова, при подаче 3.5 кг/с и коэффициенте вариации загрузки молотилки 30-40% потери при обмолоте достигают 1,8-4,2%.

Многие исследователи зависимость потерь зерна за молотилкой от подачи описывают показательной зависимостью

Экспоненциальной

Где П - потери за молотилкой, %;

С - коэффициент, характеризующий состояние зерновой и стебельной массы (влажность, засоренность, соломистость и т. д.);

Q - подача, кг/с;

П - показатель степени, обусловленный конструкцией рабочих органов и режимами их работы;

А, В - эмпирические коэффициенты.

Эти зависимости справедливы только при равномерной подаче зерновой и стебельной массы по времени и по ширине молотилки.

Наихудшие результаты по сепарации зерна, увеличенному дроблению соломы и большому недомолоту получаются при треугольной форме сечения валка [12].

Оценим влияние неравномерности линейной плотности валка на потери за молотилкой, приняв следующие допущения:

    - решающее влияние на допустимую подачу зерновой и стебельной массы в молотилку оказывает неравномерность валка; - неравномерность валка имеет характер нормального распределения.

Для решения этой задачи используем методику, предложенную в работах Э. П. Бабенко, Г. Б. Гернецкого, В. П. Санникова, В. И. Иванцова. Предположим, что функция непрерывна и дифференцируема. Разложим ее в ряд Тейлора на интервале (-?; ?) в окрестности математического ожидания Т = М(Q):

Среднее вероятное значение потерь М(П) получим из условия, что математическое ожидание суммы равно сумме математических ожиданий:

Где М(Q-m) - математическое ожидание разности между величинами Q и M.

В силу симметричности кривой нормального распределения для величины Q все нечетные центральные моменты равны нулю, то есть

И т. д., а четные центральные моменты равны дисперсии линейной плотности валка, то есть

Большую сложность представляет определение четных моментов более высокого порядка. Для нормального распределения

Введем замену, тогда

Для вычисления полученного интеграла используем правило интегрирования по частям. Заменив У3 через U, тогда Du = 3У2Dу, а

Отсюда

В этом случае

Для вычисления этого интеграла введем замену, тогда При этом

А выражение М(У)4 принимает вид

Подставляя полученное выражение в формулу М(П), получим

Аналогично получим

Принимая во внимание полученные выражения, имеем после подстановки

Обозначим через Z.

Преобразовав слагаемые последнего выражения формулы М(П) получим

Тогда выражения М(П) примет вид

Таким образом, сохраняя среднюю линейную плотность валка, потери за молотилкой можно уменьшить в раз.

Если же линейная плотность валка переменная, то для получения минимальных потерь следует уменьшить подачу в молотилку. Результаты экспериментов показали, что при математическом ожидании подачи М(Q)=3 кг/с и тех же условиях потери увеличиваются на 0,79%.

С увеличением неравномерности линейной плотности валка изменяется не только величина, но и фракционный состав потерь (рисунок 8.3).

Реальная ширина валка изменяется в пределах 0,8-1,7 м, а длина молотильного барабана - в пределах 1,2-1,5 м; поэтому коэффициент использования длины барабана = 0,41,5. С целью минимизации потерь ширина валка должна быть согласована с шириной молотилки. Зависимость между потерями при обмолоте и шириной молотилки имеет экстремальный характер (рисунок 8.4).

1 - потери дробленым зерном; 2 - потери недомолотом

Рисунок 8.3. Изменение фракционного состава потерь при обмолоте зерновых культур в зависимости от коэффициента вариации VS плотности валка.

1 - 1,1 м/с; 2 - 1,6 м/с; 3 - 2 м/с

Рисунок 8.4. Зависимость суммарных потерь при обмолоте (ширина молотилки 1,2 м) от ширины валка (qпр = 4 кг/с; З:С=1:1) подбираемого комбайном.

Наименьшие потери наблюдаются при ширине валка примерно равной ширине молотилки. При < 1 молотилка оказывается неразгруженной по краям. Например, при подборе валка шириной 0,8-1,1 м и ширине молотилки 1,2 м на двух крайних клавишах соломотряса сосредотачивается 40% зерновой и стебельной массы, а на двух средних - 60%. При подборе валка шириной 1,2-1,3 м соответственно 46 и 54%. В связи с такой неравномерной загрузкой потери за соломотрясом оказались в первом случае значительно выше. Выравнивание загрузки по ширине молотилки происходит еще хуже, если наибольшая масса валка сосредоточена на его краю.

Следует отметить, что неравномерная по ширине загрузка молотилки возникает также в случае, когда валок поступает не по центру подборщика, а со сдвигом. Так, при сдвиге валка относительно оси комбайна только на 0,6 м на одной стороне соломотряса оказывается 73% зерновой и стебельной массы, а на другой - 27%. При этом потери увеличиваются в несколько раз. Поэтому очень важно, чтобы жатка укладывала прямолинейный валок.

Похожие статьи




ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ВАЛКА НА ПОТЕРИ ПРИ ЕГО ПОДБОРЕ И ОБМОЛОТЕ - Подборщики отечественных и зарубежных конструкций

Предыдущая | Следующая