Совершенствование многороторного соломосепаратора

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

8. Оптимизация ресурсного обеспечения предприятия на базе проектирования и использования технологий высшего уровня адаптации // Госконтракт № ГК 716-1/А 03.10,.05 / Научный отчет, СЗНИИМЭСХ. - СПб.: 2005.

YU.L. MOROZOV Cand Sc

COMPARATIVE INTEGRAL INDEX-BASED ESTIMATION OF FARM MACHINERY PERFORMANCE

The paper considers methodological issues of application of the integral performance index in comparative estimation of farm machinery.

УДК 631.354.2

М.И. ЛИПОВСКИИ, д-р техн. наук

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МНОГОРОТОРНОГО СОЛОМОСЕПАРАТОРА

Представлена схема молотильно-сепарирующего устройства комбайна с многороторным соломосепаратором, снабженным устройством для устранения залипания решеток соломосепаратора, которое обеспечивает эффективную работу комбайна.

Использование ленинградскими изобретателями Ю.А. Анвель-том и М.И. Григорьевым в конструкции первого северного поперечнопрямоточного комбайна СКАГ-1 многороторного соломосепаратора, роторы которого названы «соломочесами», позволило решить проблему эффективной уборки зерновых культур в условиях повышенного увлажнения. Как показали исследования и испытания, применение многороторного соломосепаратора вместо клавишного соломотряса при уборке зерновых культур с высокой влажностью позволяет существенно (до 25%) повысить пропускную способность комбайна. [1]

14

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

_________ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83._______

В 1936 г. в Советском Союзе на Люберецком заводе имени Ухтомского был начат серийный выпуск северного комбайна марки СКАГ-5А, оборудованного многороторным соломосепаратором. До 1941 г. выпущено более 7000 комбайнов. После войны выпуск комбайнов не был возобновлен. На всемирной выставке в Париже в 1937 г. северный комбайн отмечен высшей наградой - Дипломом первой степени.

В последней четверти прошлого столетия фирмы Claas (Германия) и New Holland Bizon (Польша) поставили на производство комбайны соответственно Dominator 116CS и Bizon BSZ 110 c многороторными соломосепараторами. Особенностью соломосепараторов этих комбайнов является то, что их сепарирующие решетки могут для замены или очистки по одной вручную выдвигаться назад и выводиться из комбайна по опорным брусьям, на которых они установлены. Результаты испытаний и опыт эксплуатации комбайнов с многороторным соломосепаратором показали, что эффективность их применения снижается из-за недостаточной технологической надежности, которая вызвана залипанием сепараторных решеток влажными растительными частицами и почвой, что наблюдается при уборке влажных культур, а также при наличии сорняков и подсева трав с влажностью стеблей более 70%. При этом снижается степень сепарации зерна и увеличиваются его потери с соломой.

При испытаниях в 1982 г. во ВНИИМОЖе комбайна Dominator 116 CS [2] из-за залипания сепарирующих решеток потери зерна возросли с 1,0-1,5 до 10%. На очистку решеток два человека затрачивали два с половиной часа. Очевидно, что с учетом затрат времени на устранение нарушений технологического процесса комбайн с многороторным соломосеператором теряет свое преимущество по производительности. Использованная в комбайнах Dominator 116CS и Bizon BSZ 110 компоновочная схема, хотя и дает возможность вывода сепарирующих решеток из корпуса молотилки, обеспечивая свободный доступ к ним для технологического обслуживания, однако осуществление этой операции в полевых условиях затруднено, так как нормально она должна выполняться двумя работниками, в то время как комбайн обслуживается только оператором, а сама очистка решеток трудоемка и связана с большими потерями времени.

15

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

Для устранения этого недостатка нами разработана схема многороторного соломосепаратора с устройством для очистки решеток [3], включающая в себя цепной механизм перемещения решеток и размещенное на выходе из корпуса молотилки очищающее устройство. В соломосепараторе (рис. 1), расположенном за молотильным аппаратом 1 комбайна, под роторами 2 размещены сепарирующие решетки 3, подвижно соединенные между собой и установленные на брусьях 13, смонтированных на внутренней поверхности корпуса молотилки 12 с возможностью регулирования по высоте. Задние концы брусьев выступают за пределы заднего ротора на величину, достаточную для размещения одной решетки, что позволяет вывести каждую решетку за пределы роторов, не снимая ее с брусьев. Решетки снабжены приводом перемещения их вдоль брусьев, включающим звездочки 14 и цепи 11.

Рис. 1. Схема многороторного соломосепаратора с устройством для очистки решеток

В корпусе молотилки за последним ротором установлено очистительное устройство, выполненное в виде параллельных стержней 8, закрепленных на остове 5 и установленных перпендикулярно плоскости брусьев. Количество и расположение стержней соответствует отверстиям решетки 3. Стержни выполнены упругими с направляющим скосом на конце. На торцах остова укреплены катки 7, размещенные в

16

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.

направляющих 9, перпендикулярных плоскости брусьев и закрепленных на корпусе молотилки. Остов 5 связан с механизмом 4 перемещения по вертикали. Для размещения решеток на концах брусьев в строго определенном положении под стержнями очистительного устройства имеется устройство фиксации, включающее подпружиненный фиксатор 10, установленный на корпусе молотилки и взаимодействующий с отверстиями в боковинах решеток. Управление фиксатором осуществляется рычагом 6.

При необходимости очистки решеток от налипших влажных растительных и почвенных частиц брусья механизмом регулирования по высоте переводятся в нижнее положение, после чего решетки приводом перемещения смещаются назад так, что задняя решетка выходит за пределы заднего ротора на выступающие концы брусьев и фиксируется устройством фиксации. Очистительное устройство механизмов перемещения по вертикали опускается на решетку, и стержни выдавливают из отверстий решетки прилипшие частицы. Затем устройство приподнимается, под ним фиксируется следующая решетка, и процесс очистки повторяется. Схема молотильно-сепарирующего устройства комбайна, когда все решетки выведены из молотилки и производится очистка первой решетки, приведена на рис. 2. После очистки решетки возвращают в рабочее положение, брусья переводят в верхнее положение. Разработана также конструкция многороторного соломосепаратора с гидравлическим механизмом перемещения сепарирующих решеток [4].

Использование в качестве очищающего устройства стержней возможно в случае применения решеток одинаковой конструкции. В случае если решетки отличаются размерами и размещением отверстий [5], в качестве очищающего устройства может быть использована цилиндрическая щетка с горизонтальной осью вращения, снабженная упругим ворсом из армированного капрона. Щетка может размещаться, как и описанное устройство, в зоне за последним ротором или использоваться в качестве последнего соломочеса. В обоих случаях она должна снабжаться механизмом перемещения по вертикали.

Оценим допустимые значения потерь времени, при которых работа комбайна еще может считаться эффективной, и возможности обеспечения такой эффективности, при использовании описанного соломосепаратора с устройством для очистки решеток.

17

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

Рис. 2. Схема соломосепаратора в положении, когда решетки выведены из молотилки и производится очистка первой решетки

Пусть затраты времени на очистку решеток уменьшают время выполнения технологического процесса комбайна на величину At:

At=t-t',

где t и t' - время выполнения технологического процесса комбайна соответственно без залипания и с залипанием решеток.

Выразив t и t' из формулы для коэффициента использования сменного времени Ки [6] и подставив найденное выражение в (1), получаем:

At^^Kn-K'n),

где Тсм - продолжительность смены, ч; Ки и К'и - коэффициент использования сменного времени соответственно без залипания и с залипанием решеток .

Производительность W и W' за час выполнения технологического процесса соответственно без залипания и с залипанием решеток равны. Запишем это условие, выразив W и W' через производитель-

18

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.

ность в час сменного времени WCM и W'CM соответственно без залипа-ния и с залипанием решеток:

W^ = w, Ки ки

Подставив в соотношение (2) выражение Ки из равенства (3) получаем:

At = ТСм К'и (1

W

W

).

Как показано выше, производительность комбайна с многороторным соломосепаратором в среднем на 25% превышает производительность Wm комбайна с клавишным соломотрясом, так что можно записать:

W™ = 1,25 Wra .

При затрате времени на устранение залипания решеток эффективность применения многороторного соломосепаратора несколько снизится. Применение многороторного соломосепаратора можно еще считать эффективным, если W'™ = (1,15 - 1,20^кл.

Подставляя приведенное значение W'™, а также расчетные значения Тсм = 10 ч и К'и = 0,6 [7] в соотношение (4), получаем соответствующее значения допустимых потерь времени: при W'™ = ^OWkj, At = 19 мин., при Wсм = ^HW'kj, At = 29 мин.

Определим затраты времени AtoH на очистку решеток соломосепаратора от залипания, используя очевидное соотношение:

D + AS

Atоч = (------- + ЛРоч)пр

30VD р

где Бр - диаметр ротора, м; AS - зазор между вершинами зубьев соседних роторов, м; np - количество роторов; А^оч - время очистки одной решетки устройством периодического действия, мин.; V - ско-

рость перемещения решеток при выведении их из молотилки и возвращении в исходное положение, м/с.

Примем следующие расчетные значения входящих в соотношение параметров: DP = 0,45 м; AS = 0,02 м, АШч = 1 мин.; V = 0,05 м/с для соломосепаратора с устройством для очистки в виде стержней;

19

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

Vp = 0,02 м/с для соломосепаратора с устройством для очистки в виде щетки. Результаты расчетов сведены в таблицу.

Затраты времени на очистку решеток

Количество роторов соломосепаратора Затраты времени на очистку решеток

с помощью стержней, мин. с помощью щетки, мин.

4 6 3

8 и 6

Из сопоставления приведенных значений затрат времени на очистку решеток со значениями допустимых потерь времени видно, что применение разработанных схем соломосепаратора с устройством для очистки решеток обеспечивает достаточно эффективную работу соломосепаратора в сложных условиях, даже при необходимости выполнять очистку решеток 2-3 раза в смену. Наиболее эффективно применение в качестве очищающего устройства цилиндрической щетки, тогда потери времени минимальные.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Интенсификация комбайновой уборки зерновых в Нечерноземной зоне / Под ред. В.Г. Антипина. - Л.: Лениздат, 1976. - 128 с.

2. Протокол № 29-125-82 (6017610) государственных испытаний импортного образца зерноуборочного комбайна «Dominator-116CS» фирмы Клаас (ФРГ). - ВНИИМОЖ, Киев, 1982.

3. А.С. № 1561220 СССР, кл. А0Ш41/00 Зерноуборочный комбайн / Липовский М.И., Кобелев А.А., Гаврилов В.П., Машанов В.И., Арбузов П.М. (непубликуемое).

4. А.С. №1791968 СССР, кл. А0Ш41/00 Зерноуборочный комбайн / Липовский М.И., Гаврилов В.П., Машанов В.П., Арбузов П.М., Бадмацыренов Б.Ц. (непубликуемое).

5. Патент № 2004115 РФ, кл. А0Ш41/00 Зерноуборочный комбайн / Липовский М.И., Кобелев А.А., Гаврилов В.П., Машанов В.И., Арбузов П.М., Бадмацыренов Б.Ц. - опубл. 1993. Бюл. №45-46.

6. Определение экономической эффективности использования в сельском хозяйстве капитальных вложений и новой техники. Методические рекомендации. - Л.: НИПТИМЭСХ НЗ, 1986. - 58с.

20

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.

7. Методические рекомендации по технико-экономическим расчетам для растениеводства Нечерноземной зоны РСФСР. - Л.: НИПТИМЭСХ НЗ, 1986. - 88с.

M.I. LIPOVSKIY, DSc

FURTHER IMPROVEMENT OF MULTI-ROTOR STRAW SEPARATOR

The structural arrangement of a threshing and separating unit with a multi-rotor straw separator for a combine harvester is presented. The unit is equipped with the device, which helps to avoid the sticking of straw separator screens and, consequently, ensures the effective combine harvester performance.

УДК 631.354

АН. ПЕРЕКОПСКИЙ, канд. техн. наук; СВ. ЧУГУНОВ;

АН. ВЛАСЕНКОВ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ КАМЕРЫ КАРУСЕЛЬНОЙ СУШИЛКИ

Приведены результаты исследований сушки высоковлажного зерна в камере карусельной сушилки. Установлено, что наиболее рациональным способом повышения эффективности сушки зерна является изменение толщины слоя зерна в зависимости от его начальной влажности.

Послеуборочная обработка зернового вороха в СевероЗападном регионе является одним из главных и затратных звеньев в производстве зерновых культур. Анализ технологических операций и приемов доработки зерна показал, что наиболее энергоемким процессом, влияющим на качественные показатели конечного продукта, является сушка высоковлажного зерна.

Основными технологическими факторами, повышающими энергоэффективность процесса сушки, являются: предварительная

21