Process Simulation of Extraction of Grains from Grain Crops Ears by Wiping
Authors: Николаев В.А. , Гумённый В.В. , Капралов В.В. , Генералов В.А. 
Published: September 2020

При работе зерноуборочных комбайнов около половины мощности двигателя расходуют на извлечение зерна из колосьев зерновых культур. Большие затраты энергии на извлечение зерна из колосьев обусловлены необходимостью протаскивания соломы через молотильное устройство, малым рабочим объёмом между барабаном или ротором и декой, а также извлечением зерна из колосьев зерновых культур преимущественно ударом. При ударе происходит также травмирование зерна. Поэтому задача состояла в разработке зерноуборочного комбайна, извлекающего зёрна из колосьев зерновых культур вытиранием. Для создания теории извлечения зёрен вытиранием необходимо смоделировать процесс. В качестве образца для моделирования принята верхняя часть тритикале «Торнадо» с колосом. Для моделирования принято допущение, что колос упал на деку, после чего был зажат между рабочей ветвью транспортёра и декой строго перпендикулярно направлению движения ветви транспортёра. Лента транспортёра движется равномерно, а дека совершает колебания. Рассмотрено перемещение транспортёра и деки от исходного положения встречно. Для эффективного извлечения зерновок колос, при встречном перемещении ленты транспортёра и деки, должен сделать оборот, то есть повернуться как минимум на 360º. В результате моделирования выявлены кинематические параметры процесса при встречном перемещении транспортёра и деки. Определены: скорость ленты верхнего транспортёра, угловая скорость ведущего вала верхнего транспортёра, период колебания деки, перемещение и угол поворота колоса, расположенного между рабочей ветвью транспортёра и декой, при их встречном перемещении. Моделирование позволит затем рассмотреть перемещение колоса при попутном движении транспортёра и деки от исходного положения и на основе расчётов выявить конструктивные и кинематические параметры транспортёра и деки.

At operation of combine harvesters about half of engine power is used for extraction of grain from ears of grain crops. High energy consumption for extraction of grain from the ears is due to the need to pull straw through the threshing device, small working volume between the drum or rotor and the deck, as well as extraction of grain from the ears of grain crops mainly by impact. The impact also causes injury to the grain. Therefore, the task was to develop a combine harvester that extracts grain from grain ears by wiping. To create an extraction theory that is erased by wiping it is necessary to simulate the process. The upper part of the "Tornado" triticale with an ear is taken as a model. For modeling it is assumed that the ear fell on the deck after which it was clamped between the working branch of the conveyor and the deck strictly perpendicular to the direction of movement of the conveyor branch. The conveyor belt moves evenly and the deck oscillates. Movement of conveyor and deck from initial position opposite is considered. In order to efficiently extract the grains of the ears when the conveyor belt and deck are opposite it must turn that is turn at least 360 °. As a result of simulation kinematic parameters of process at opposite movement of conveyor and deck are revealed. The speed of the belt of the upper conveyor, angular speed of the driving shaft of the upper conveyor, period of vibration of the deck, movement and angle of rotation of the ear located between the working run of the conveyor and the deck at their opposite movement are determined. The simulation will then allow us to consider the movement of the ear in the associated movement of the conveyor and deck from the initial position and based on calculations to reveal the structural and kinematic parameters of the conveyor and deck.