Современные способы уборки зерновых культур (стр. 5 из 7)
Величина потерь жаткой (1), молотилкой (2) и суммарные потери зерна (3) в зависимости от высоты среза хлебостоя (рис.2).
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 %
Рис. 2. Потери зерна за жаткой (1), молотилкой (2), суммарные (3).
Для полеглых хлебов высоту среза уменьшают на 10…30%. Высота среза в этом случае должна составлять 5…10 см. Потери зерна за жаткой на уборке прямостоячих хлебов не должен превышать 0,5%, а при уборке полеглых хлебов 1,5%.
При выносе мотовила вперед следует помнить об отношении скорости вращения мотовила к скорости движения комбайна. С повышением скорости планки мотовила уменьшается VK / Vпл, а следовательно, возрастает степень воздействия планки на стебли. Это приводит к увеличению потерь зерна от обмолачивания колосьев планками в результате большей скорости удара.
Поэтому, исходя из практической целесообразности, меньшее значение должно быть в пределах 0,50…0,55, а верхний предел отношения VK / Vпл должен составлять 0,75…0,80 (рис.3).
Рис. 3. График изменения потерь свободным зерном за жаткой в зависимости от скорости движения комбайна при различных значения.
При испытании комбайнов были проведены опыты для определения влияния соотношения скорости планки мотовила и движения комбайна на потери свободным зерном при различной скорости движения комбайна. Опыты проводились при VK / Vпл=0,55;0,61;0,69 на уборке высокостебельной озимой ржи.
Из графика видно, что в данных условиях с уменьшением соотношения скоростей потери свободным зерном снижаются. Это снижение тем значительнее, чем выше скорость комбайна. При скорости равной 1,08 м/с, потери уменьшились с 0,7% (при VK / Vпл=0,69) до 0,3% (при VK / Vпл=0,55) с увеличением скорости комбайна изменение соотношения в указанных пределах менее существенно влияет на потери свободным зерном.
Существенное влияние на потери зерна играет засоренность хлебостоя (рис.4).
Рис.4. Влияние засоренности хлебостоя на величину потерь зернажаткой (1), молотилкой (2), комбайном (3).
Из графика видно, что при большой засоренности хлебостоя потери зерна могут достигать 10%.
Кроме перечисленных выше причин потерь зерна важное значение имеет величина подачи хлебной массы в молотилку комбайна.
4. КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА
В сельскохозяйственном производстве получила широкое распространение сушка зерна, овощей, картофеля, зеленых кормов для животных и птиц, стебель и волокон лубяных культур. Особенно большое значение в послеуборочной обработке имеет сушка зерна – основного продукта сельского хозяйства.
В зависимости от назначения зерна (семена, продовольствие, фуражное, пивоваренное и т.п.), зональных условий технология послеуборочной обработки зерна предусматривает: предварительную очистку, временное хранение – консервацию зернового вороха, сушку, первичную очистку, вторичную очистку – сортирование, протравливание, воздушно-тепловой обогрев.
Наиболее прогрессивная поточная технология, когда технологический процесс послеуборочной обработки зерна расчленяется на отдельные операции, выполняемые специализированной машиной или комплексом машин, обеспечивающих непрерывное перемещение зернового вороха от одной машины к другой по технологическим процессам. По этому принципу строят зерноочистительные пункты, в состав которых входят: зерноочистительно-сушильный цех, отделение временного хранения зернового вороха, зерносклады, весовая, лаборатория, вспомогательные объекты, инженерные коммуникации. В зависимости от местных условий объекты комплекса могут иметь различные конструктивные решения и размеры, постройки для объекта строят отдельно или блокируют в одно здание, оснащают поточными линиями или набором отдельных машин.
Зерно поступающее на хлебоприемные пункты, имеет повышенную влажность, иногда достигающую 25-30%, и поэтому не пригодно для длительного хранения. Это прежде всего относится к районам в которых период уборки часто совпадает с обильным выпадением осадков.
Для сохранения собранного урожая влажное зерно сушат до кондиционной влажности 14…16%.
Сушка является не только технологическим процессом влияющим на свойства материала. Она ускоряет процесс дозревания убранного зерна, сохраняет и даже увеличивает всхожесть и энергию прорастания семенного зерна.
После сушки масса зерна существенно уменьшается. Это намного повышает экономичность его транспортных перевозок. Значит наиболее рациональна сушка зерна непосредственно на местах его производства – в хозяйствах.
В проекте предлагается конструкция выгрузного транспортера для противоточной зерносушилки (рис.5).
Рис.5. Противоточная зерносушилка
1 – бункер прямоугольного сечения; 2 – загрузочное устройство; 3 – вытяжные короба; 4 – остроугольное дно с зигзагообразной перфорированной поверхностью; 5 – впадины с продольными отверстиями; 6 – дозирующее устройство для выпуска зерна; 7 – окно подвода теплоносителя; 8 – шлюзовой затвор для выгрузки сухого зерна; 9 – перемещающий транспортер для дальнейшей обработки зерна.
4.1 Технологический процесс сушки зерна
Влажное зерно подается загрузочным устройством 2 в бункер 1 и равномерно распределяется по всей длине зерносушилки. Просыпаясь в щели между коробами 3, зерно равномерно заполняет пространство над зигзагообразной перфорированной поверхностью днища 4. Стороны у этой поверхности, а также у коробов 3 образуют углы более угла естественного откоса, что исключает зависание зерна при его опускании. Вершины коробов расположены над впадинами зигзагообразного днища, что позволяет создавать постоянный по толщине слой высушенного зерна на всей площади рабочей зоны зерносушилки.
После загрузки зерна в бункер 1, в окно 7 подается под напором теплоноситель, который проходит через перфорированное, зигзагообразное днище, поглощает влагу зерна и отводится наружу через короба 3. При достижении нижним слоем зерна заданной влажности автоматически включается дозирующее устройство 6 и происходит отвод высушенного зерна через отверстия 5 перфорированного днища 4. При этом влажные верхние слои зерна перемещаются вниз навстречу теплоносителю, подогреваются и досушиваются, чем достигается наиболее эффективное использование тепловой энергии. Высушенное зерно через шлюзовой затвор 8 транспортером 9 выводится наружу для дальнейшей обработки.
Предлагаемая схема позволяет создать конструкции зерносушилок различных размеров. Кроме того, производительность зерносушилки можно изменять в широких пределах путем наращивания унифицированных секций (модулей). Это позволяет использовать зерносушилки, как для небольших, так и для крупных хозяйств. Конструкция предлагаемой зерносушилки, позволяет использовать ее в зимнее время как хранилище высушенного и очищенного семенного или продовольственного зерна.
4.2 Расчет выгрузного транспортера
Длина транспортера L=8м. Транспортер установлен в закрытом помещении.
Принимаем скорость движения ленты равной 0,32 м/с, по справочной литературе и с помощью формул определяю угол естественного откоса движения пшеницы.
По имеющимся данным определяем требуемую ширину ленты:
В=1,1*(Q/V*g*K*K3 + 0,05), (10)
В=1,1*(23/0,23*0,7*240*1+0,05)=0,51(м),
где В – ширина ленты, м;
Q – производительность, т/ч;
V – скорость движения ленты, м/С;
g - насыпная плотность зерна, т/м;
К – коэффициент, зависящий от угла естественного откоса зерна;
К3 – коэффициент, зависящий от угла наклона транспортера.
Принимаю ширину ленты 0,5 м.
Согласно ГОСТу выбираю конвейерную ленту общего назначения типа 2, шириной 500 мм. С тремя прокладками из бельтинга Б-820 с резиновой обкладкой толщиной 3 мм. на рабочей поверхности т 1мм. на нерабочей.
2Л-500-3Б-820-3-1 ГОСТ 20-76.
Погонную нагрузку от массы груза определяем по формуле:
д=Q/3,6*V, (11)
д=23/3,6*0,32=19,9(кг/с)=199(Н/м),
Погонную нагрузку от массы ленты определяем по формуле:
дл=1,1*В*s, (12)
дл=1,1*0,5*10=5,5(кг/м)=55(Н/м),
где s - толщина ленты, мм.
Определяем толщину ленты по следующей формуле:
s = sр+i*sпр*sн, (13)
где s - толщина ленты, мм;
sр – толщина резиновой обкладки рабочей стороны ленты, мм;
i – количество прокладок в ленте;
sпр – толщина прокладки, мм;
sн – толщина резиновой обкладки нерабочей стороны ленты, мм.
Принимаем s = 10мм.
Согласно технической литературе принимаю диаметр роликов равным 102 мм. Расстояние между роликоопорами холостой ветви примем Lх=2000мм.
По источнику находим массу вращающихся частей роликоопоры.
Gр=7,5(кг)=75(Н)
По формуле находим погонную нагрузку холостой ветви от массы частей вращающихся роликов:
дх=Gр/Lх, (14)
дх=75/2=37,5(Н/м).
По формуле определяем погонную нагрузку от движущихся частей конвейера:
дк=2*дл+дх, (15)
дк=2*55*37,5=147,5(Н/м).
Для предварительного определения тягового усилия конвейера находим коэффициент:
m=m1*m2*m3*m4*m5, (16)
m=1,20*1,00*1,05*1,00*1,30=1,64.
По формуле определяем максимальное статистическое напряжение ленты:
Smax=KS*W0, (17)
Smax=1,73*953=1649,4(Н).
По формуле определяем тяговую силу конвейера:
W0=[w*L*(д*дк)]*т*Wпр, (18)
W0=[0,03*8*(199*147,5)]*164+(95,5+167,2+238,8+298,5)=953(Н).
Рекомендуемый номинальный запас прочности конвейерной ленты выбираем по техническому источнику: