АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ И ОСОБЕННОСТИ АНАЛИТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ЛОПАСТЕЙ И КОЖУХОВ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ВЕНТИЛЯТОРА СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ
Authors: Д.А. Мацюк , Ю.Ф. Алексаков , Б.Ю. Голев , Д.В. Рудой , Т.А. Мальцева 
Published: October 2024

Проблема и цель. Ветро-решетная система очистки зерноуборочного комбайна обеспечивает получение зерна с минимально возможными значениями его потерь при уборке поля. Обмолоченное зерно, поступившее в бункер из системы очистки, зачастую имеет сорные включения, состоящие из частиц соломы, семенников трав, половы, негативно влияющие на его качество. Поэтому разработка и совершенствование вентилятора системы очистки, предотвращающего, в том числе, попадание сорных примесей в бункер, является важной и актуальной задачей сельскохозяйственного машиностроения. Результаты. В статье представлены типовые конструкции вентиляторов ветро-решетной очистки зерноуборочных комбайнов. Выявлено, что в настоящее время в сельскохозяйственной технике чаще всего используют два вида центробежных вентиляторов: с цилиндрическим или спиральным кожухами. Рассмотрено влияние коэффициента парусности и скорости витания зерна и сорной примеси на процесс сепарации. Приведен пример аналитического расчета конструкций лопаток и кожухов вентиляторов. В работе изложен способ расчета лопаток и кожуха вентилятора системы очистки. Составлена схема, содержащая классификацию вентиляторов по кожухам и лопастям с последующим определением вентилятора для зерноуборочных комбайнов различных классов. Определенны оптимальные параметры вентилятора для комбайнов с ветро-решетной системой очистки. Заключение. На основе представленного обзора и анализа в качестве базовой перспективной конструкции выбрана схема вентилятора с радиальными лопатками и спиральным кожухом с двумя выходными патрубками различного проходного сечения. На основе представленных в статье расчетов в программном комплексе создается алгоритм, позволяющий на ранней стадии проектирования спрогнозировать расходные характеристики системы с целью дальнейшей реализации в 3D моделях и окончательной проверки методом имитационного моделирования.

Problem and purpose. The wind-grid cleaning system of the combine harvester ensures the production of grain with the lowest possible values of its losses during feld harvesting. Threshed grain that enters the hopper from the cleaning system often has weed inclusions consisting of straw particles, grass testes, and sexes, which negatively afect its quality. Therefore, the development and improvement of the cleaning system fan, which prevents, among other things, the ingress of weed impurities into the hopper, is an important and urgent task of agricultural engineering. Results. The article presents typical designs of fans for wind-sieve cleaning of combine harvesters. It has been revealed that currently two types of centrifugal fans are most often used in agricultural machinery: with cylindrical or spiral casings. The infuence of the windage coefcient and the soaring speed of grain and weed admixture on the separation process is considered. An example of analytical calculation, designs of blades and fan housings is given. The paper describes a method for calculating the blades and the fan casing of the cleaning system. A scheme has been drawn up containing the classifcation of fans by casings and blades, followed by the defnition of a fan for combine harvesters of various classes. The optimal fan parameters for combines with a wind-sieve cleaning system have been determined. Conclusion. Based on the presented review and analysis, a fan circuit with radial blades and a spiral casing with two outlet pipes of diferent fow sections was chosen as the basic promising design. Based on the calculations presented in the article, an algorithm is created in the software package that allows predicting the consumption characteristics of the system at an early stage of design in order to further implement it in 3D models and fnal verifcation by simulation modeling. Key words: сombine harvester, wind-grid cleaning system, centrifugal fan, analytical calculation, separation of grain in the air stream, air fow.