Методы исследования. 
Результаты экспериментальных исследований обмолачивающего устройства с эластичными гребенками

К настоящему времени отсутствует теоретическое обоснование оптимальных параметров и режимов работы обмолачивающего устройства с эластичными рабочими органами, нет сведений об экспериментальных исследованиях их работы. Это обстоятельство вызвало необходимость проведения данных исследований. Для лабораторных исследований использовалась опытная экспериментальная установка (рис. 1).

Цель исследований — определение качественных и энергетических показателей процесса обмолота, необходимых для выбора основных конструктивных и кинематических параметров и расчета конструкции обмолачивающего устройства.

Рис. 1. Схема лабораторной установки:

1 — рама; 2 — зажимной транспортер; 3, 5 — мотор-редуктор; 4 — барабан; 6 — цепная передача; 7 — эластичные гребенки; 8 — кожух; 9 — преобразователь частоты; 10 — колеса; 11 — пульт управления Экспериментальная установка состоит из рамы 1, на которой установлен зажимной транспортер 2, вращение которому передается мотор-редуктором 3 марки ZG 2 KMR 90 L4, мощностью 2,2 кВт. Также на раме 1 закреплен обмолачивающий барабан 4. Привод барабана состоит из мотор-редуктора 5-й марки ZG 3 KMR 100 L, мощностью 4 кВт и цепной передачи 6. Оба привода включаются при помощи пульта управления 11 и снабжены индивидуальными преобразователями частоты вращения 9-й серии VFD-М, позволяющими бесступенчато изменять контролируемые параметры: частоту вращения барабана и скорость подачи ленты льна.

Барабан 4 оснащен четырьмя эластичными гребенками 7, рабочая поверхность которых имеет зубчатую форму, установленных под углом относительно плоскости зажимного транспортера 2. Барабан закрыт кожухом 8. Установка снабжена колесами 10, которые вращаются в полуосях, приваренных к раме.

Опыты проводились со свежевытеребленным льном желтой спелости, влажностью стеблей до 56%, головок 10−35%. Пробы брались из 10-ти рулонов. Они формировались по 1 м.п. с различной толщиной слоя.

В опытах варьировали следующие факторы:

• 1. Частота вращения барабана. Значение нижней границы устанавливалось исходя из условия хотя бы однократного воздействия рабочего органа на ленту льна и принималось равным 4,0 с¹. Шаг изменения принимался равным 0,42 с¹. Значение верхней границы устанавливалось в ходе проведения эксперимента по значениям параметров оптимизации процесса обмолота исходя из обеспечения максимальной степени обмолота (согласно допустимым агротребованиям повреждения стеблей) и составило 6,07 с¹.
• 2. Скорость подачи ленты льна. Нижняя граница определялась из условия обеспечения минимально необходимой производительности льноуборочной машины и принималась равной 1,1 м/с. Значение верхней границы интервала варьирования определялось в ходе эксперимента по значениям степени обмолота и потерь семян от недообмолота и было равно 1,81 м/с. Шаг изменения скорости был принят равным 0,2 м/с.
• 3. Зазор между гребенкой и подбарабаньем. Пределы варьирования значения устанавливались исходя из возможной минимальной и максимальной обмолачиваемой толщины слоя, которая определялась соответствующей урожайностью льна. Нижняя граница принималась равной 0,005 м, верхняя — 0,03 м. Шаг изменения принят равным 0,005 м.
• 4. Угол установки гребенки относительно плоскости зажимного транспортера в значительной степени влияет на параметры оптимизации процесса обмолота лент льна. Нижняя и верхняя граница определялись исходя из условия перпендикулярности движения обмолачивающей гребенки к стеблям, находящимся в ленте, что способствует наиболее полному контакту рабочего органа со стеблями при их максимальной параллелизации и повышению степени выделения головок и семян. Нижняя граница принималась равной 55°, верхняя — 65°. Шаг изменения принят равным 2,5°.
• 5. Смещение ленты льна относительно обмолачивающего устройства. Нижний и верхний пределы варьирования устанавливались из условия обеспечения максимального воздействия рабочего органа на головчатую часть стеблей льна и принимались равным -0,1 и +0,1 м, при этом отрицательное значение соответствует смещению ленты льна в сторону удаления от оси барабана, а положительное — в сторону приближения к ней. Шаг изменения величины принимался равным 0,05 м.
• 6. Влажность. Значение нижней границы влажности льна устанавливалось исходя из условия минимально возможной величины для условий Республики Беларусь и принималось равным 10%. Значение верхнего интервала определялось экспериментально по значению степени обмолота и повреждаемости стеблей и составляло 50%, так как при большей влажности работа льноуборочной машины невозможна. Шаг изменения принимался равным 10%.

В качестве оптимизирующего параметра принималась степень обмолота — Е (%). Исследуемый погонный метр ленты льна укладывался на расстилочный стол в виде слоя равной толщины в горизонтальном положении. Средняя длина стеблей составляла 0,62 м. После запуска установки лента льна подавалась в зажимной транспортер 2, приводимый в действие мотор-редуктором 3, с одновременным обмолотом рабочими органами 7 обмолачивающего барабана 4 (рис. 2). Далее обмолоченная лента льна укладывалась на пол, а полученный льноворох за счет потока воздуха, создаваемого гребенками, выбрасывался в мешок. Опыты проводились в трехкратной повторности.

Рис. 2. Схема обмолачивающего устройства:

б — угол установки гребенки относительно плоскости зажимного транспортера;

В — смещение ленты льна; n_б — частота вращения барабана;

Д — зазор между гребенкой и подбарабаньем.