Анализ и синтез дифференцированного процесса обмолота и создание средств его реализации

• Автор: Зайцев, Алексей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Балашиха
• Количество страниц: 386 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Связь зерна с колосом и его дробление.

1.2. Конструкции молотилок, обеспечивающие дифференцированный процесс обмолота

1.3. Молотильносепарирующис устройства

с делителями потока хлебной массы

1.4. Режим подачи хлебной массы к молотильному барабану

1.5. Камнсуловитсли

1.6. Теоретические исследования процесса обмолота

зерновых культур.

1.7. Скорость и траектория обмолачиваемого материала.
1.8. Выводы, цель и задачи исследования
2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Обоснование схемы МСУ для дифференциального обмолота
2.2. Траектория обмолачиваемою материала
и конструктивные параметры МСУ.
2.3. Скорость обмолачиваемого материала
2.4.Уравнсние поверхности бича и планки деки, расположенных вдоль образующих однополостного гиперболоида вращения
2.5. Расстояние между соседними планками деки,
необходимое для эффективной сепарации зерна
2.6. Обоснование кинематического режима работы молотильного барабана
2.7. Угловое расположение передней планки деки относительно
зоны подачи хлебной массы на обмолот.
2.8. Угол входа хлебной массы в молотильносепарирующсс устройство.
2.9. Скорость резания и конструктивные особенности
активного делителя.
2 Параметры отбойного битера.
2 Обоснование необходимости стабилизации
загрузки молотилки.
2 Расчет алгоритмов подналадки
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа лабораторных исследований
процесса обмолота.
3.2. Методика лабораторных экспериментальных исследований
3.3. Описание лабораторной установки
3.4. Описание зерноуборочного комбайна
3.5. Определение траектории обмолачиваемого материала.
3.6. Определение погрешности измерения скорости
обмолачиваемого материала
3.7. Определение угла схода соломы с отбойного битера
и распределение соломистой массы при объединении потоков
3.8. Бесконтактное определение крутящего момента на валу
молотильного барабана. Автоматическая стабилизация
загрузки молотилки и частоты вращения барабана.
3.9 Планирование многофакторного эксперимента, количество
повторных опытов и обработка результатов
3 Методика полевых экспериментальных исследований.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Влияние направляющих элементов на показатели обмолота
4.2. Влияние влажности обмолачиваемого материала
на качественные, технологические и энергетические показатели обмолота.
4.3. Траектория и скорость обмолачиваемого материала.
4.4. Сепарация зерна молотилкой
4.5. Засоренность зерна, сепарируемого молотилкой, и степень измельчения соломы.
4.6. Дробление зерна.
4.7. Мощность, необходимая для обмолота
4.8. Влияние угла наклона ударной поверхности бичей
на качественные и энергетические показатели обмолота
4.9. Исследование процесса деления.
4 Экспериментальные исследования работы
отбойного битера.
4 Выбор факторов и их интервалов варьирования
4 Построение математической модели процесса обмолота
4. Влияние скорости и угла подачи хлебной массы
к молотильному барабану на качественные
и энергетические показатели обмолота.
4 Результаты сравнительных испытаний и проверка эффективности стабилизации загрузки молотилки
4 Зависимость показателей обмолота от величины угла скрещивания бичей и планок деки с осыо вращения молотильного барабана
5. ИНЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ МОЛОТИЛЬНОСЕПАРИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ТАНГЕНЦИАЛЬНОАКСИАЛЬНОГО ТИПА, ВЫПОЛНЕННОГО ПО ФОРМЕ ОДНОПОЛОСТНОГО ГИПЕРБОЛОИДА ВРАЩЕНИЯ
6. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Установлено, что окружная скорость барабана, обеспечивающая приложение к колосу сил ударного характера, необходимы для полного вымолота зерна, приводит к дроблению большого количества зерен. Исследования зерна на дробление показали, что оно начинается при скорости соударения ,7 . При окружной скорости барабана мс дробление зерна в три раза ниже, чем при окружной скорости, равной мс. Причем в основном разрушаются наиболее крупные и спелые зерна. Наиболее спелое и крупное зерно находится в средней части колоса, а менее спелое и менее крупное и щуплое в комле колоса и его вершке 3. Таким образом, режим обмолота зерна не должен быть постоянным, а должен дифференцированно возрастать по мере перемещения обмолачиваемого материала в молотильном канале. На современном этапе развития комбайностроения этого достигли в двухбарабанных молотильносепарирующнх устройствах, исследованием технологического процесса обмолота которых установлено, что их можно отрегулировать в соответствии с любым состоянием хлебной массы , , ,6. Первый барабан, работая на мяпсом режиме, то есть на пониженной окружной скорости его бичей и с большими молотильными зазорами между бичами и планками деки, вымолачивает и сепарирует сквозь решетку деки спелое и крупное зерно с минимальным дроблением 7. Второй барабан, работающий на жестком режиме, то есть с более высокой окружной скоростью и с меньшими молотильными зазорами, окончательно обмолачивает хлебную массу и сепарирует сквозь решетку деки второго барабана более щуплое и влажное зерно. В двухбарабанных молотильных устройствах дробление зерна значительно меньше, чем в однобарабанных 7, несмотря на то, что увеличение длины деки вызывает возрастание механических повреждений зерна5, 5, 7. Отмечена тенденция к некоторому увеличению влажности зерна при обмолоте двухбарабанными молотилками, что можно объяснить более полным вымолотом зерна за счет увеличения кратности ударных воздействий рабочих органов по обмолачиваемой массе. Высокая вымолачивающая и сепарирующая способность двухбарабанного молотильного устройства позволяет использовать его наиболее эффективно на уборке труднообмолачиваемых зерновых культур, особенно при неблагоприятных условиях уборки , 6. Существенным недостатком двухбарабанных молотильных устройств является то, что они требуют точных режимов работы и тщательных регулировок. Наиболее эффективное дифференцированное воздействие рабочими органами молотилки по хлебной массе достигается в конусном молотильносепарирующем устройстве. Приведенными экспериментальными исследованиями процесса обмолота пшеницы конусным молотилыюсепарируЮ1ЦИМ устройством в ЧИМЭСХе установлено, что на качественные показатели обмолота не оказывают существенного влияния технологические параметры устройства и величина подачи хлебной массы на обмолот, а также установлено то, что конусные молотильные устройства менее чувствительны к перегрузкам в сравнении с классической схемой СК4 7. При подачах хлебной массы от 1 до 4 кгс были подучены удовлетворительные результаты по вымолоту и сепарации зерна Хлебная масса подавалась на обмолот со стороны меньшего диамегра барабана и в процессе обмолота перемещалась по винтоспиральной траектории вдоль барабана. В процессе обмолота хлебная масса получала вое возрастающие ударные воздействия бичами за счет увеличения окружных скоростей, что приводит к значительному возрастанию дробления зерна по длине барабана. Однако дифференцированный обмолог в конусном молагильном аппарате позволяет обеспечить щадящий режим обмолота в начальном его периоде, что дает значительное снижение суммарного дробления зерна в сравнении с показателем обмолота молотильносепарирующим устройством классической схемы зерноуборочного комбайна СК4. Л.Ф. Соколовым 7, 9 проведена большая работа по изучению обмолачиваемости зерновых культур. Экспериментальными исследованиями он доказал, что те способы разрушения связи зерна с колосом, где имеет место многократное приложение сил, требуют значительно меньше затрат энергии для разрушения связи зерна с колосом, чем способы однократ ного воздействия.