Обоснование конструктивных параметров диаме-трального очесывающего устройства

УДК 631.361.023

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДИАМЕТРАЛЬНОГО ОЧЕСЫВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Бабицкий Л. Ф., доктор технических наук, профессор;

Мищук С. А., кандидат технических наук, доцент;

Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского»

Использование серийных очесывающих устройств для уборки зерновых культур приводит к повышению качественных показателей процесса уборки для прямостоящих растений, но, вместе с тем, процесс очеса недостаточно эффективен для полеглых и прореженных стеблестоев сельскохозяйственных культур. В статье предложено совершенствование очесывающего устройства для поднятия полеглых растений с использованием диаметральных вентиляторов.

Ключевые слова: технология очеса на корню, воздушный поток, диаметральный вентилятор, качество уборки.

GROUND OF STRUCTURAL PARAMETERS OF DIAMETRAL COMBING OUT DEVICE

Babitsky L. F., Doctor of Technical Sciences, Professor;

Mischuk S. A., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor; Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University»

The use of serial combing devices for harvesting grain crops leads to an increase in the quality of the harvesting process for upright plants, but at the same time, the process of combing is not effective enough for fossil and thinned stems of crops. In the article, it is proposed to improve the combing device for raising polluted plants using diametrical fans.

Key words: stubble technology, airflow, diametral fan, quality of cleaning.

Введение. Уборка является основной технологической операцией при возделывании сельскохозяйственных культур. Все чаще на смену классической комбайновой уборке зерновых культур приходит перспективная технология очеса растений на корню. Использование технологии очеса приводит к снижению затрат рабочего времени, затрат на топливо-смазочные материалы и повышению качественных показателей уборки и производительности. Главный недостаток очесывающих устройств - невозможность поднятия и очеса полеглых растений [1].

Для решения проблемы уборки полеглых растений используются, в основном, механические устройства, однако в последнее время при уборке зерновых

культур методом очеса возникают предпосылки использования воздушного потока для подъема и подачи растений в зону очеса, так как они обеспечивают минимальное повреждение колосьев и максимальное снижение потерь зерна.

Материал и методы исследований. С целью изучения влияния конструктивных параметров очесывающего устройства на качественные показатели уборки в условиях Крыма кафедрой механизации и технического сервиса в АПК проведены поисковые исследования, в которых изучалось влияние типа рабочих органов очесывающего устройства и их конструктивных параметров на качественные показатели процесса уборки. При исследованиях использовались методы теоретической механики, статической механики сплошной среды.

Результаты и обсуждение. С целью поднятия полеглых стеблей с помощью воздушного потока использовались подъемные камеры для подачи стеблей в зону очеса. В результате эксперимента установлены оптимальные скорости воздушного потока для поднятия полеглых растений и подачи их в зону очеса: для начала поднятия стеблей ячменя и пшеницы 15-18 м/с, проса 10 м/с; для стабильного удержания стеблей пшеницы, ячменя необходим воздушный поток 8-12 м/с и для проса 5-8 м/с [2].

Известно устройство для обмолота зерновых культур на корню (Авторское свидетельство СССР №1074433, МПК:А01 D41/08,«Устройство для очеса растений на корню», авторы Бабицкий Л. Ф., Гарбузов А. П., Шабанов П. А. и др., 1984). Такое устройство включает очесывающий барабан, вентилятор, пневмотранспор-тирующие каналы с разделительным щитком и шарнирным козырьком и привод рабочих органов. Оно отличается тем, что, с целью улучшения очеса и уменьшения металлоемкости устройства, вентилятор выполнен осевым и установлен относительно очесывающего барабана по другую сторону разделительного щитка. Недостаток устройства в сложности технологической реализации и в высокой металлоемкости конструкции. Кроме того, осевой вентилятор не обеспечивает эффективный подъем и подачу стеблей в зону очеса по всей ширине захвата.

Для стабильного подъема и удержания полеглых культур необходим равномерный воздушный поток, который может обеспечить диаметральный вентилятор. Поэтому нами предложена конструкция очесывающей жатки с диаметральным вентилятором. Чтобы направить воздушный поток к полеглым растениям и обеспечить эффективность вхождения гребенок, предлагается использовать очесывающие зубья по форме логарифмической спирали:

где г. - текущий радиус-вектор; г0 - начальный радиус-вектор; е - основание логарифма; в. - текущий полярный угол; ф - угол трения стеблей о гребенку

На основе исследований разработаны и запатентованы конструкции очесывающих устройств с диаметральными вентиляторами. Техническим резуль-

татом предлагаемых устройств является повышение качества их работы за счёт создания диаметральным вентилятором направленного всасывающего воздушного потока по всей ширине захвата, способного поднять полеглые растения и подавать их в зону очеса, что в итоге приводит к уменьшению потерь свободным зерном и не очёсанными колосьями.

Одно из предложенных устройств для очеса растений на корню содержит очесывающий барабан 1, вентилятор 2, выполненный диаметральным на всю ширину захвата очесывающего барабана, пневмотранспортирующие каналы 4, 6 с разделительным щитком 5 (рис. 1) [3].

ШШЖШШШШ,;

Рисунок. 1 Устройство для очеса растений на корню

Устройство для очеса растений на корню работает следующим образом: воздушный поток, создаваемый вентилятором 2, поднимает полеглые стебли. Основная масса очесанного барабаном 1 зерна, отражаясь от разделительного щитка 5, транспортируется по каналам 4, 6 в технологический бункер. Часть же зерна, движущаяся ниже разделительного щитка 5, попадает в воздушный поток, создаваемый диаметральным вентилятором 2, и направляется в пневмо-транспортирующий канал 6.

Второе очесывающее устройство для уборки зерновых культур включает двухбарабанный очесыватель с гребенками и кожух [4]. Оба очесывающие барабаны 1, 2 выполнены в виде диаметральных вентиляторов с лопатками 3 и гребенками 4, которые выполнены в форме логарифмической спирали вогнутостью в направлении кривизны лопаток, а поворотный кожух 5 с вихревой камерой 6 установлен на оси второго очесывающего барабана, установленного ниже оси первого очесывающего барабана на определенном расстоянии ^ равном разности длин высокорослых и низкорослых очесываемых растений (рис. 2).

Второй очесывающий барабан диаметрального типа должен поднимать и очесывать полеглые растения, оставшиеся после очеса первым барабаном. Исходя из предыдущих исследований [2] скорость воздушного потока на подъем полеглых растений в 1,5...2 раза превышает скорость воздушного потока для удержания растений при очесе. Поэтому угловая скорость второго диаметрального вентилятора в составе очесывающего барабана должна превышать в 1,5...2 раза скорость первого барабана. Таким образом, угловая скорость диаметрального вентилятора второго очесывающего барабана определяется из выражения

£0? =

15

где п- число оборотов диаметрального вентилятора первого очесывающего барабана.

Устройство работает следующим образом. При движении уборочной машины очесывающее устройство подходит к растениям, первый барабан, расположенный выше второго, за счет эффекта диаметрального вентилятора создает всасывающий воздушный поток и очесывает прямостоящие растения, а второй создает дополнительный всасывающий поток, который поднимает полегшие растения и очесывает их. Очесанная масса за счет кинетической энергии и суммарного всасывающего воздушного потока двух барабанов направляется из вихревой камеры в направляющий канал.

Рисунок 2. Очесывающее устройство для уборки зерновых культур

Конструкция очесывающего устройства с двумя барабанами делает работу устройства более производительной по количеству и стабильной по качеству обмолоченных полегших стеблей зерновых культур.

Выводы. Для повышения качественных показателей уборки полеглых растений и снижения количества потерь колосьями необходимо использовать очесывающее устройство с одним или двумя диаметральными вентиляторами, которые создают направленный воздушный поток 8-12 м/с в зоне очеса, поднимают воздушным потоком полеглые растения, удерживают их и проводят очес.

Список использованных источников:

1. Бабицкий Л. Ф. Авт. Свид. СССР № 934970 «Устройство для обмолота зерновых культур на корню» МКП А01Д41/08 опубл. 15.06.82 г.

2. Бабицкий Л. Ф., Шумляк М. М. Дослщження пристрою для шднят-тя полеглих стебел зернових культур повпрянним потоком при збирант вро-жаю. // Вюник сшьскогосподарсько! науки, № 10, - К.: Уроджай, 1985, С. 57-60.

3. Бабицкий. Л. Ф., Мищук С. А. Патент на изобретение РФ № 173213 «Устройство для очеса растений на корню», МКП А01Д41/08 опубл.16.08.2017 г.

4. Бабицкий Л. Ф., Мищук С. А. Патент на изобретение РФ № 2628583 «Очесывающее устройство для уборки зерновых», МКП А01Д41/08 опубл. 21.08.2017 г. бюл. 24.

Сведения об авторах:

Бабицкий Леонид Федорович -доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой механизации и технического сервиса в АПК Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского», e-mail: kaf-meh@rambler.ru, 295492, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского»;

Мищук Сергей Анатольевич - кандидат технических наук, доцент кафедры механизации и технического сервиса в АПК Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского», e-mail: kaf-meh@rambler.ru, 295492, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского».

References:

1. Babitsky L. F. aut. Svid. USSR №934970 «Device for threshing grain crops on the vine» MKP A01D41 / 08 publ. June 15, 1982.

2. Babitsky L. F., Shumlyak M. M. I will attach the attachment for the paddling of the stalks of cereal crops with a flowing stream at ziranni vrozhayu. Bul-etin of Agricultural Science, № 10, - K.: Urozhai, 1985, p. 57-60.

3. Babitsky L. F., Mischuk S. A. Patent for invention of the RF № 173213 «Device for combing plants on the vine», MCP A01D41 / 08 published on August 16, 2017.

4. Babitsky L. F., Mishchuk S. A. Patent for invention of the Russian Federation № 2628583 «Stripping device for harvesting grain», MKP A01D41/08 published on August 21, 2017, bul. 24.

Information about authors:

Babitsky Leonid Fedorovich - Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of mechanization and technical services in agribusiness of Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal Univercity», e-mail: kaf-meh@rambler.ru, 295492, Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe.

Mishchuk Sergey Anatolievich - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of mechanization and technical services in agribusiness of Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Ver-nadsky Crimean Federal Univercity», e-mail: kaf-meh@rambler.ru, 295492, Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe.