Розділ 2 теоретичні передумови обгрунтування параметрів обчісувального пристрою

2.1 Аналітичні залежності з обмолоту зернових культур на корені

Аналіз способів збирання зернових культур, способів здійснення збирання зернових культур з обмолотом рослин на корені і класифікації обчісуючих пристроїв дозволив виділити кілька напрямків теоретичних досліджень в даній області.

Теоретичні дослідження і результати експериментальних досліджень наведених в роботах вчених займаються проблемою обмолоту рослин на корені Шабанова П.А., Повіл В.М., Данченко М.М., Цибульнікова В.Н., Гончарова Б.І., Шкіндер В.Н., Самохвалова А.І., Тараненко Г.А., Чуксина П.І., Чеботарьова В.П., а також в останніх роботах Талах Л.А., Шабанова Н.П.

Більша частина робіт з обмолоту рослин на корені включає в себе теоретичне та експериментальне дослідження архітектоніки та фізико-механічних властивостей рослин, обмолочують матеріалу. Так, при обмолоті рослин на корені важливими параметрами для вивчення процесу і проведення подальших досліджень є параметри, що залежать від фізико-механічних властивостей рослин: зусилля, необхідні для виривання рослин з коренем, залежно від вологості і щільності ґрунту; зусилля розриву стебел різних культур, залежно від їх вологості; зусилля відриву суцвіття від стебла; зусилля відділення зерна від колоса або волоті; для рису також зусилля на розрив волоті. Більш повні дані по викладеним характеристикам наведені в роботах Шабанова П.А., гончарі-ва Б.І., Данченко М.М.

У більшості робіт розглядаються теоретичні основи взаємодії робочих органів обчісуючого пристроїв з рослинами. Так, в роботі Данченко М.М. складена класифікація механічних впливів призводять до руйнування зв'язків колосків з мітелкою (рис. 2.1) і обраний раціональний спосіб впливу при обмолоті

мітелок на корені.

Рис. 2.1. Класифікація механічних впливів на мітелку.

Взаємодія гребінок, щіток та інших робочих органів з рослинами розглядаються майже у всіх вищевказаних роботах. Так, в роботі Чеботарьова В.П. [114], розглянуто вплив зубів на стеблестій (рис. 2.2), зміна щільності та отримано диференціальне рівняння (2.1).

_{де k - коефіцієнт пропорційності, що залежить від властивостей оброблюваного матеріалу;}

_{- Коефіцієнт що характеризує деформуючу здатність зубів даного робочого органу;}

_{Р - Деформуюче зусилля.}

_{Складено рівняння стану оброблюваного рослинного матеріалу (2.2), що знаходиться у фазі безпосереднього очісування. , (2.2) де приведена щільність матеріалу в елементарному обсязі до початку процесу обчісування; Кількість прочісування зубами матеріалу в елементарному обсязі; Крок розстановки гребінок.}

_{де P}0_{- приведена щільність матеріалу в елементарному обсязі до початку процесу обчісування;}

 _{i - Кількість прочісування зубами матеріалу в елементарному обсязі;}

 _{S - Крок розстановки гребінок.}

Рис. 2.2. Схематичне зображення впливу обчісуючих зубів на стеблостій.

Також наведена схема (рис. 2.3) для виведення "рівняння стану" матеріалу при обчісувані.

Рис. 2.3. Схема до висновку "рівняння стану" матеріалу при обчісувані.

Теоретичні дослідження проведені для обґрунтування конструктивних параметрів обчісуючого пристрою і його робочих органів. Такі завдання були вирішені в роботі П.А. Шабанова. Представлена схема до визначення ширини обчісуючого пальця (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Схема до визначення ширини обчісуючого пальця.

Отримано рівняння (2.3) для розрахунку кількості рядів гребінок обчісуючогого барабана Z, робочої довжини пальця lp, ширини очісуючого пальця b, довжина загостреної частини що входить в стеблостій lbx, загальної довжини обчісуючого пальця lo.

, (2.3)

,

,

,

.

Параметри визначені з урахуванням швидкості руху комбайна Vм, кількості прочісування необхідних для повного вимолотила суцвіття no, кутової швидкості обертання барабана ω, радіусу барабана Ro, кількості стебел обмолочуваних за робочий хід одним пальцем Q, зазору між очісуючими пальцями, густоти стеблостою р , кута загострення пальця β.

У роботах Данченко М.М. визначені кути розкидання зерна очісуючим барабаном залежно від висоти стеблостою (рис. 2.5) .

Рис. 2.5. Граничні кути розкидання зерен.

Також в роботах Шабанова П.А., повіл В.М, Данченко М.М, отримано рівняння для розрахунку діаметра очісуючого барабана (2.4) однобарабанні очісуючого пристрою.

, (2.4)

Де S - середня відстань від центру ваги випрямленої рослини до грунту;

L₂ - Середня відстань від вершини нахиленого рослини до грунту;

L_cm - Середня довжина стебла;

- Середньоквадратичне відхилення;

- Величина нормального розподілу заданого рівня значущості;

, , , , – (рис. 2.6).

Згідно представленій схемі (рис. 2.7) в роботі, також визначений кут "розкидання зерен" очісуючим барабаном (2.5).

, (2.5)

Рис. 2.6. Схеми для визначення діаметру обчісуючого барабана.

Рис. 2.7. Схема до визначення "кута розкидання" зерна обчісуючим барабаном.

Поряд з теоретичними дослідженнями з вивчення та обґрунтування геометричних параметрів і характеристик обмолочуючого матеріалу, параметрів робочих органів гребінок, щіток, барабанів, транспортерів і т.д., не можна не відзначити теоретичні дослідження з доопрацювання очісування оберемків в похилій камері, в молотарка зернозбиральних комбайнів.

Для вирішення питань доопрацювання, сепарації обчісаних оберемків, передбачено безліч конструкцій, пристроїв, як правило, супроводжувані теоретичними обґрунтуваннями та підтверджені лабораторними і польовими дослідженнями.

В результаті аналізу представленого огляду теоретичних досліджень, і так само інших наукових праць встановлено, що меншим вивченим залишається питання застосування двохбарабанної конструкції обчісуючого пристрою. У зв'язку із застосуванням бітера-відбивача не вивченим залишається питання впливу його геометричних параметрів на технологічний процес роботи, а саме на якісні показники, стійкість роботи пристрою, впливу на втрати зерна при обмолоті.