2.5.3. Розрахунок параметрів молотильного апарата

Оптимальна колова швидкість бича молотильних апаратів встановлена внаслідок експериментальних досліджень, тривалою практикою, і залежить від сорту, вологості та інших властивостей культури, що обмолочується, і повинна знаходитися в наступних межах: при обмолоті зернових 32-34 м/с; при обмолоті кукурудзи 14-16 м/с; при обмолоті бобів, гороху, сої, соняшника 14,5 м/с; при обмолоті конюшини, люцерни, рапсу 28-30 м/с. Виходячи з цих даних встановлюється швидкість била .

Довжину барабана L_б визначають за допустимою питомою подачею на одиницю довжини била:

, (17)

де - прпусна здатність молотильного апарату, кг/с;

- допустима питома подача на одиницю довжини била, кг/(с∙м);

n₁ - число бил.

За експериментальними даними кг/(с∙м); менше значення приймають для довго-соломистих хлібів. Число бичів n₁ приймають рівним 6, 8, 10, 12. Вибір числа бичів узгоджують з довжиною барабана згідно із загальною схемою машини.

Діаметр бильного барабана D визначають за формулою:

, (18)

де Δ t_cp - проміжок часу між ударами по хлібній масі двох сусідніх бичів, с.

Встановлено, що барабани працюють стійко при відомому мінімумі часу між ударами планок. Цей проміжок часу коливається в невеликих межах і складає: 0,005...0,006 с.

Діаметри барабанів у сучасних комбайнах коливаються в межах D=450...700 мм. Зернозбиральні машини розроблені «Ростовсільмашем» обладнані молотарками з діаметром барабана 800 мм.

Частота обертання n_б барабана визначається за формулою:

. (19)

Потужність, потрібна для роботи молотильного пристрою, затрачається на обмолот хлібної маси і на подолання шкідливих опорів

, (20)

де - потужність, що затрачається на переборення шкідливих опорів (опір у підшипниках та передавальних механізмах, опір повітря), кВт ;

- потужність, що затрачається на обмолот, кВт.

Середню потужність, що витрачається на обмолот, N₂ визначається за формулою В.П. Горячкіна

, (21)

де f - коефіцієнт перетирання, характеризується опором деки; f =0,6...0,7 при обмолоті сухої маси зернових культур.

Середню потужність, необхідну для подолання шкідливих опорів N₁ визначають за формулою

, (22)

де і – коефіцієнти, значення яких отримують експериментально; приймають 0,004 Н∙м, а приймають 0,91∙10^-6 Н∙м∙с²;

ω_б – кутова швидкість обертання барабана, с^-1.

. (23)

Для нормальної роботи молотильного апарату необхідно дотримуватись середньої лінійної швидкість робочих органів, оскільки збільшення швидкості приводить до збільшення подрібнення зерна, а зменшення впливає на недомолот. Встановлено, що зміна середньої лінійної швидкості барабана в межах ± 7% не викликає помітного збільшення подрібнення або недомолоту.

Подолання опорів, що раптово виниклих при обертанні барабана, відбувається за рахунок енергії, накопиченої в ньому. Для цього момент інерції барабана повинен мати певну величину.

Момент інерції барабана J визначається за формулою В.П. Горячкіна:

, (24)

де - можливе кутове прискорення барабана, с^-2.

Значення коливається (для молотарок комбайнів) в межах 12...17 с^-2.

Кут охоплення барабана декою у сучасних зернозбиральних комбайнах встановлюється у межах 101...142º. При цьому чим більша довжина деки (чим більший кут охоплення) тим нижчий недомолот колосків та посилюється сепарація зерна, але у той же час збільшується його подрібнення. Подовження деки також досягається за рахунок збільшення діаметра барабана при збереженні оптимального кута охоплення.