Молотильное устройство
В комбайнах применяются три типа молотильных аппаратов:
Молотильный аппарат предназначен для полного выделения зёрен из колоса с минимальным их повреждением. Стебель также стараются не повреждать, дабы не затруднить процесс сепарации зерна на решётах очистки и соломотрясе.
Процесс обмолота должен обеспечить разрушение естественной связи между семенами, плёнками и колосовыми чешуйками. Для различных культур, а также в зависимости от их состояния, сила данной связи неодинаковая, соответственно, для её разрушения потребуется различная работа. Допустимые скорости барабана, при которых происходит разрушение связей без повреждения семян в процессе обмолота различных культур представлены в таблице 1. При увеличении скорости происходит значительное повреждение зерна с появлением на нём трещин.
Процесс обмолота в молотильном устройстве осуществляется в результате многочисленных ударов по стеблям и колосу при протаскивании массы через молотильный зазор между барабаном и подбарабаньем (декой). Вращаясь, барабан захватывает массу бичами, при этом нанося по ней удары, и продвигает её по молотильному зазору. Скорость перемещения массы зависит от скорости вращения барабана и от величины молотильного зазора. Продвижение верхнего слоя стеблей существенно быстрее нижнего слоя, который соприкасается с неподвижной декой.
Процесс обмолота происходит по следующей схеме:
— било ударяет по соломе и изгибает её слой;
— далее оно проходит над соломой по причине того, что его скорость движения больше скорости движения слоя – слой при этом прижимается к подбарабанью.
Солома продвигается вперёд вследствие возникновения непрерывной радиальной пульсации слоя соломы с частотой, которая равна произведению числа оборотов барабана в секунду на число бил.
Дека по отношению к барабану устанавливается с зазором, который уменьшается по направлению к выходу. Благодаря этому стеблевая масса движется по деке с увеличивающейся скоростью — за счёт этого происходит растягивание слоя, которое способствует сепарации зерна через решётчатую деку.
Воздействие центробежной силы приводит к интенсивной сепарации вымолоченных зёрен и мелких соломистых частиц через деку и поступление их на транспортную доску.
В штифтовом молотильном устройстве обмолот осуществляется за счёт многократных ударов по колосу и стеблям при протаскивании массы между штифтами подбарабанья.
Обмолачивание хлебной массы в аксиально-роторном молотильно-сепарирующем устройстве происходит за счёт воздействия на неё бичей – в процессе обмолота масса совершает винтообразное движение.
Молотилки комбайнов «Нива», «Дон» изготовлены согласно классической схеме, которая широко распространена в конструкции зарубежных комбайнов. В состав молотилки входят:
— молотильное устройство с одним бильным барабаном и решётчатым подбарабаньем,
— активный отбойный битер,
— клавишный сепаратор соломистого вороха,
— двухстанная решётная очистка.
Молотилки комбайнов «Колос» и «Енисей» конструктивно отличаются применением в них двухбарабанного молотильного устройства. Молотилка комбайна «Дон» отличается от молотилки комбайна «Нива» отсутствием приёмного битера, использованием автономного домолачивающего устройства и односекционного подбарабанья.
У всех комбайнов барабаны приводятся в действие посредством клиноремённого вариатора. У комбайна «Дон» в приводе барабана имеется устройство для автоматического натяжения ремня пропорционально передаваемой мощности.
Молотильно-сепарирующее устройство комбайна
Молотильно-сепарирующее устройство (МСУ) предназначено для вымолота зерна из колоса и выделения (сепарации) его из движущегося потока хлебной массы. Вымолот, т. е. нарушение связи зерна с колосом, в существующих МСУ происходит за счет ударов бичей по колосьям и протаскивания их между неподвижной поверхностью и вращающимся барабаном. При этом зерно отрывается и выдавливается из колоса, приобретая возможность свободно перемещаться в потоке хлебной массы независимо от материнского растения, в том числе выделяться (сепарироваться) из совокупности движущихся стеблей. В результате обмолота однородная хлебная масса преобразуется в смесь из трех составных частей: соломы, половы и зерна. Солома — это стебли обмолоченных растений, полова — измельченные части стеблей, листьев, соцветий и колосков. Зерно представляет собой целые и травмированные зерновки. Смесь зерна и половы называют мелким зерновым ворохом; смесь зерна, половы и соломы — грубым.
Качество работы МСУ оценивают по коэффициентам недомолота Кн, сепарации Кс, дробления зерна Ка и засоренности К3 мелкого зернового вороха, поступающего на очистку. Коэффициенты Кн, Кс и Кя определяют делением массы зерна, соответственно невымолоченного из колоса, выделенного из потока движущихся стеблей в пределах МСУ и дробленого, на общую массу зерна, намолоченного за время проведения измерений. Коэффициент засоренности К3 находят делением массы половы на массу мелкого зернового вороха, выделенного в МСУ. При настройке МСУ на оптимальный режим стремятся достичь минимально возможных значений коэффициентов Кн, Кл, К3 и максимального значения коэффициента Кс.
Классификация и устройство М С У. По направлению ввода потока хлебной массы и движения ее в рабочей зоне (рис. 9) различают поперечно-поточные (а, б), аксиально-роторные (в, з) и комбинированные МСУ (г). По конструкции ударных элементов МСУ бывают бильные (д) и штифтовые (е), а по числу вращающихся элементов (барабанов, роторов, дисков и т. п.) — одно-, двух- и многобарабанные (ж, з).
Рис. 9. Молотильно-сепарирующие устройства:
а, б—поперечно-поточные; в, и —аксиально-роторные; г—комбинированное; д — бильное комбайна «Дон-1500»; е — штифтовое; ж — двухбарабанное комбайна «Енисей-1200»; з — двухбарабанное комбайна «Енисей- 1200Р»;
1, 22, 25— барабаны; 2, 36 — подбарабанье; 3, 5, 32 — роторы; 4, 6, 37— кожухи; 7—диски; 8, 29, 30— бичи; 9— планки-подбичники; 10— отсекатель воздушного потока; 11, 21, 24, 26, 27— битеры; 12, 18, 23, 35 — решетки; 13— прутки; 14, 20— планки; 15 — вал; 16, 19— штифты соответственно барабана и подбарабанья; 11— гайка; 28, 33 — лопасти; 31 — ударная планка; 34— выгрузное окно
Поперечно-поточные устройства включают в себя вращающийся барабан (цилиндр) 1 (см. рис. 9, а, б) и неподвижное подбарабанье 2. Направление подачи хлебной массы и ее движения в рабочей зоне перпендикулярно оси вращения барабана. Барабан состоит из дисков 7 (см. рис. 9, д, е) с закрепленными на них планками-подбичниками 9, расположенными параллельно оси барабана.
К планкам штифтовых барабанов прикреплены штифты 16, а к планкам бильных — рифленые бичи 8. Одна половина бичей выполнена с правым направлением рифлей, а другая — с левым. Бичи с правым и левым направлением рифлей монтируют на барабане поочередно, что способствует равномерному распределению обмолачиваемой массы по поверхности подбарабанья. Бичи или штифты с большой скоростью ударяют по хлебной массе, захватывают ее и протаскивают через узкое пространство, образованное поверхностью подбарабанья и вращающимися бичами барабана или штифтами барабана и подбарабанья.
Подбарабанье бильного молотильного аппарата решетчатое. Оно сварено из боковин (рис. 9, д) и поперечных планок 14. Через отверстия планок пропущены прутки 13. Сквозь промежутки между прутками и планками просыпается 70. 80 % вымолоченного зерна вместе с мелкими примесями. Подбарабанье охватывает снизу барабан на некоторый угол а. Для барабанов комбайнов «Дон-1500» этот угол равен 130°, СК-5 — 146°, «Енисей-1200» — 127°. С увеличением угла охвата а вымолот зерна возрастает. Подбарабанье установлено так, что расстояние между бичами барабана и планками подбарабанья (зазор а) от входа к выходу постепенно уменьшается (см. рис. 9, а).
Подбарабанье штифтового молотильного аппарата (см. рис. 9, е) снабжено штифтами 19, расположенными рядами так, что каждый штифт 16 барабана при его вращении проходит между двумя штифтами 19 подбарабанья. Штифты барабана и подбарабанья имеют форму клина, лобовая грань штифтов барабана отклонена в сторону, противоположную направлению вращения, а штифтов подбарабанья — в направлении вращения барабана. При правильной установке барабана зазор х между штифтами барабана и подбарабанья с двух сторон штифтов должен быть одинаковым. Между рядами штифтов расположена неподвижная решетка, через отверстия которой просыпается часть вымолоченного зерна.
Зерноуборочные комбайны оборудуют одним или двумя молотильными аппаратами. Комбайны «Дон-1500», СК-5 (см. рис. 9, д), оборудованные одним бильным молотильным аппаратом, предназначены для уборки зерновых колосовых культур.
Комбайны «Енисей-1200», «Кедр-1200» оборудованы двумя бильными аппаратами (см. рис. 9, ж), а комбайны «Кедр-1200Р» и «Енисей- 1200Р» (см. рис. 9, з) — одним штифтовым и одним бильным. Первые применяют для уборки зерновых культур преимущественно в условиях повышенной влажности; вторые — для уборки риса и других труднообмолачиваемых культур.
Штифтовой молотильный аппарат лучше, чем бильный, обмолачивает влажный хлеб, но больше измельчает солому. Бильный барабан универсален: пригоден для обмолота большого числа культур. Двухбарабанные молотильные аппараты могут обмолачивать хлеба на двух режимах. На первом режиме вымолачиваются зерна, слабо связанные с колосьями, при малой частоте вращения барабана; на втором — сильно связанные зерна, при большой частоте вращения барабана.
Аксиально-роторные устройства обеспечивают обмолот хлебной массы и сепарацию зерна из движущегося ее потока до уровня, которому соответствуют значения Кп < 0,5 % и Кп >99,5%. Такие устройства снабжены ротором 32 (см. рис. 9, и), заключенным в неподвижный или вращающийся кожух. В заходной зоне А на роторе закреплено три или четыре лопасти, в молотильной 8 — бичи, в сепарирующей 14 — ударные планки, закрепленные по образующим цилиндра-ротора или под углом к ним. При уборке риса вместо некоторых бичей крепят гребенки со штифтами. В зоне выгрузки В на роторе закреплены лопасти 33.
Кожух 37 в заходной зоне выполнен коническим без отверстий, а в молотильной и сепарирующих зонах — полностью или частично (в нижней и боковых частях поверхности на угол 120. 270°) перфорированным с круглыми, продолговатыми или прямоугольными отверстиями. Под барабаном в молотильной зоне Б устанавливают подбарабанье 36или решетки. В верхней части на кожухе в молотильно-сепарирующей зоне под углом 35. 60° к образующей цилиндрической поверхности кожуха закреплены планки (винтовые направители), которые способствуют перемещению бичами хлебной массы вдоль оси ротора от входа к выходу.
Хлебная масса вводится в заходную зону А параллельно оси вращения ротора. Затем масса под воздействием лопастей 28, бичей 29 и планок 31 движется по винтовой траектории, закрученной вокруг оси ротора, совершая несколько полных оборотов. Вымолоченное зерно и частицы половы под действием центробежной силы выводятся из движущегося потока хлебной массы, проходят через отверстия решеток и поступают на очистку. Солома выводится из МСУ лопастями 33 и подается в измельчитель, копнитель или укладывается на поле в валок.
Для работы в условиях повышенной влажности комбайны оснащают вращающимся с частотой 10. 20 мин -1 перфорированным кожухом, который устанавливают на ролики. Сверху над вращающимся кожухом крепят щеточные очистители. Вращающийся кожух предотвращает скапливание растительности в верхней зоне, обеспечивает сепарацию зерна по всей (на угол 360°) поверхности кожуха, уменьшает залипание рабочей поверхности.
Преимущества аксиально-роторных МСУ по сравнению с поперечно-поточными: меньше дробление и потери зерна; ниже чувствительность к изменению подачи хлебной массы, продольного и поперечного наклона поверхности поля; выше качество уборки при отклонении частоты вращения ротора от оптимального значения. По некоторым показателям комбайны с аксиально-роторными молотилками уступают комбайнам с соломотрясом: они больше перебивают солому, увеличивая загрузку решет очистки; скручивают влажную, засоренную сорными растениями хлебную массу в жгуты, вследствие чего возрастают потери зерна и энергоемкость
Рабочие органы молотилки комбайна
Рабочими органами молотилок зерноуборочных комбайнов являются молотильный аппарат, зерноочистка, соломотряс и домолачивающее устройство.
Молотильный аппарат предназначен для отделения зерна от колосков, направлением обмолоченного вороха на зерноочистку и перемещением грубого вороха к отбойному битеру и далее на соломотряс или другие сепарирующие поверхности.
По конструкции молотильные аппараты подразделяют на бильные, штифтовые и комбинированные. Бильные бывают одно- и двухбарабанные, а штифтовые — однобарабанные. В комбинированных молотильных аппаратах — первый барабан штифтовый, а второй бильный. Штифтовые молотильные аппараты проводят обмолот более интенсивно по сравнению с бильными. Они значительно интенсивнее перебивают солому, дробят её. Их устанавливают на рисоуборочных комбайнах и используют иногда для уборки хлебов с повышенной влажностью.
Рис. 4 — Молотильные аппараты зерноуборочных комбайнов
А — бильный однобарабанный; Б — бильный двухбарабанный комбайна «Енисей 1200; В — штифтовый однобарабанный; Г — двухбарабанный комбинированный комбайна «Енисей-1200Р»; Д — фирмы «Ford New Holland», Е — фирмы «MDW»; Э — фирмы «John Deere»; Ж — фирмы «Massey Ferguson»; З — фирмы»Claas».
1, 8, 12 — пальцевые решетки; 2, 15 — диски; 3, 7 — барабаны; 4 — бичи барабана; 5, 13,14 — подбарабанья; 6, 19 — приемные битера; 9,21 -промежуточные битера; 10 — второй барабан; 11, 24 — отбойные битера; 16, 17 -штифты; 18 — штифтовое подбарабанье; 20 — барабан штифтовый; 22 — щиток; 23 — барабан бильный; 25, 27 — подбарабанья; 26 — решетка; 28, 31, 32, 33, 35 — барабаны; 29, 30, 36 — сепарирующие барабаны; 34 — барабан-ускоритель. На комбайнах «Славутич», «Лан», СК-5М и других установлены в поперечном направлении однобарабанные бильные молотильные аппараты.
Молотильный аппарат комбайна «Славутич» состоит из барабана и решетчатого подбарабанья. Во время работы барабан вращается со скоростью 500-1200 оборотов в минуту, рифлеными билами ударяет по хлебной массе и протягивает ее в зазор между барабаном и подбарабаньем. Таким образом происходит обмолот. Обмолоченное зерно вместе с мелкими примесями просыпается через решетку подбарабанья, а грубый ворох (солома) с незначительной частью свободного зерна подается к отбойному битеру, который направляет его на соломотряс. При уборке зерновых культур зазор на входе составляет 14-16мм, а на выходе 3-5мм. На протяжении дня зазоры следует регулировать,- в жаркий полдень увеличивать в целях предотвращения дробления зерна.
На комбайнах зарубежных фирм за бильным барабаном установлены один или два сепарирующих барабана, что на 20% повышает пропускную способность молотилки. На некоторых комбайнах фирмы «Claas» перед молотильным барабаном устанавливают барабан-ускоритель. У него частота вращения на 20% меньше чем у молотильного барабана, что повышает качество обмолота и сепарации (рис. 6-з).
Соломотрясы предназначены для отделения вымолоченного зерна от соломы. Наиболее распространенными являются соломотрясы клавишные двухвальные с 4, 5, или 6-ю клавишами, на которых 5-7 каскадов. Клавиша представляет собой продолговатый короб, закрытый сверху жалюзийными решетками. Они изготовлены из оцинкованной стали. При работе соломотряса клавиши подкидывают солому, растягивают ее и вытряхивают из нее зерно. Солома удерживается на каскадах и гребенках клавиш и транспортируется к выходу из молотилки.
Рис. 5 — Схема клавишного двухвального соломотряса:
1 — передняя гребенка клавиши; 2 — средняя гребенка; 3 — длинная гребенка; 4 — днище клавиши; 5 — корпус подшипника; 6 — ведомый коленчатый вал.
Источник https://xn—-itbachmidudk6msa.xn--p1ai/molotilnoe-ustrojstvo.html
Источник https://studopedia.ru/28_19462_molotilno-separiruyushchee-ustroystvo-kombayna.html
Источник https://studwood.net/2081983/agropromyshlennost/rabochie_organy_molotilki_kombayna
