книги из ГПНТБ / Джамбуршин, А. Ш. Колосоуборочные машины и механизмы

где R — радиус окружности, описываемой носком пальца; Lj — длина пальца гребня;

для конца пальцев: fxc = R cos(<»t—7—«) {Ус=Ѵм t+Rsin(wt—у—а) •

приходящийся на один гребень, будет равен:

«.R/- 1

= ѵм \cosf

Число гребней определится по следующей формуле:

При движении гребенки с колосьями вверх стебель, натянувшись, может вместе с корнем вырваться из почвы или оторваться у основания колоса. Последнее является более желательным. Определение усилия отрыва колоса от стебля и вероятности вырывания корня растения из почвы проводилось в полевых экспериментах.

Опыты показали, что вероятность вырывания стебля из почвы на юге Казахстана ничтожно мала по сравне­ нию с вероятностью отрыва колоса от стебля. Среднее значение усилия отрыва колоса от стебля для любой длины стеблей показано в виде эмпирической зависимо­ сти на рис. 13. Эта кривая регрессии хорошо аппроксими­ руется уравнением вида:

40

Рс = 0,000496 I3— 0,108 P+7,836 1 -

91

венные машины с очесом сре­ занного хлеба разрабатывались Маятом А. С., Шполян-

ским В. Л. и Бенцлером Ю. Я. Несмотря на некоторые особенности каждой из конструкций, принцип их работы общий для всех и сводится к следующему. Слой хлебной массы комлевой частью зажимается ремнями, а колосья прочесываются гребенчатыми барабанами. Зажимные устройства подобны применяемым в льноуборочном ком­ байне ЛК-4М. Для исключения потерь колосьев, остав­ шихся в комлевой части, Маят А. С. и Шполянский В. Л. [13] предложили установить второй зажимной транспор­ тер, захватывающий уже прочесанную часть стеблей, а комлевая часть в это время прочесывается другим бара­ баном. Таким образом можно вычесывать все колосья,

даже в ярусном хлебостое.

Бенцлер Ю. Я. испытывал аналогичное устройство и обосновал его параметры при очесе метелок риса. Причем для прочесывания всего яруса предложил вместо второго зажимного транспортера установить очесывающие бара­ баны под углом 20° к направлению движения срезанной массы.

41

Учитывая различное количество метелок по ярусам, Бенцлер Ю. предложил барабан с переменным (по ариф­ метической прогрессии) шагом зубьев от 22 до 46 мм. При этом оптимальные параметры барабана определяются зависимостями:

1)диаметр окружности, описываемой концами зубьев барабана:

намного меньше поврежденного зерна, чем бильным или штифтовым барабанами.

СТРИППЕРНЫЕКОМБАЙНЫ

В прошлом столетии близ г. Виртона (Бельгия) были обнаружены два куска одного камня, украшавшего при­ мерно 1800 лет назад арку древнегалльского мавзолея. На этом камне был высечен барельеф, изображающий уборку пшеницы с помощью толкаемых волами деревян­ ных тележек, оснащенных колосоуборочным устройством гребенчатого типа. Оторванные колосья с гребенок стал­ кивались в корзину с помощью колодки, укрепленной на конце длинного древка. При этом большая часть соломы и мякины оставалась на поле. Это и были первые наметки современных стрипперов.

42

В 1958 году в ФРГ по барельефу была выполнена машина. Полевые испытания показали, что использова-

►ние ее втрое повышает производительность труда по сравнению с жатвой серпом, учитывая в обоих случаях

обмолот цепами и отвеивание зерна.

Прототип современного стриппера, приспособленного

kдля срывания колосьев без обмолота, появился в 1843 го­ ду в Австралии. В конце прошлого века испытывались уже более совершенные стрипперы [14].

Стрипперы, имевшие молотильно-очистительные устройства, получили распространение лишь в Австра­ лии, где сухой и выровненный по высоте хлебостой. Для районов с неравномерным хлебостоем более подходили пеш-стрипиеры, не имевшие молотильного аппарата и дававшие полуфабрикат — иевейку.

Основная часть стриппера — гребень — имеет весьма характерную форму и состоит из ряда длинных, слегка желобчатых зубьев, изготовленных из штампованной ста­ ли. Расстояние между зубьями подбирается с таким рас­ четом, чтобы в него входила только соломина '(колос или метелка отбиваются битером или отрываются при посту­ пательном движении машины).

Битеры бывают двух видов: лопастные и винтовые (рис. 14, 15). Лопастный битер отбрасывает оторванные колосья к задней стенке, в которой имеется окно транс­ портирующего шнека, подающего собранную массу на наклонный транспортер молотилки. Винтовой битер одно­

временно выполняет две функции: обламывает и транс­

урожая.

43

Рис. 14. Стрипперный комбайн «Коннор Ши» с лопастным битером

Ежегодное производство стрипперных комбайнов достигает 10 тыс. штук в год и применяются они кроме Австралии в Южной Америке и Южной Африке, где

44

»

Рис. 15. Стрипперный комбайн «Массей-Фергюсон»

с винтовым битером

такой же сухой и относительно выровненный стеблестой. Следует отметить, что агротехнические условия юга Ка­ захстана и Австралии несколько схожи, например, сухость и изреженность хлебов в период уборки.

Испытания стрипперов в Центральной части СССР

показали, что стебли, обладающие повышенной влаж­ ностью, не обламываются битером и пальцы — пассивные рабочие органы — забиваются. Реже забиваются стрип­ перы с активным рабочим органом — винтовым режущим аппаратом. Они обладают инерционной уравновешен­ ностью, большой долговечностью и могут работать на высоких рабочих скоростях. Кроме того, винтовой режу­ щий аппарат при соответствующем подборе параметров и режимов может транспортировать колосовую массу на обмолот, что существенно упрощает конструкцию колосо­ уборочной машины.

Некоторые типы стрипперов имеют стеблеотводы

45

Чем ниже установлен стриппер, тем большей длины соломина будет отрезаться вместе с колосом. Для устра­ нения этого нежелательного фактора по всей ширине за­ хвата стриппера устанавливается прут круглого или „ призматического сечения. Работает он следующим обра­ зом. Колосья, значительно возвышающиеся над пальца­ ми, опираются на отгибатель и при поступательном дви­ жении стриппера, отгибаясь, протягиваются до тех пор, пока над пальцем не останется лишь колос, который затем по поверхности пальца поступает на срез.

Большая ярусность хлебостоя ограничивает примене­ ние отгибателя, потому что при протягивании длинного стебля остальные, не попавшие в эту щель, проскальзы­ вают под аппарат или забивают рабочий зазор между пальцами, так как рабочая щель занята относительно долгое время, и тем дольше, чем длиннее стебель.

Высота расположения пальцев определяется по наи­ более низкорослым стеблям хлебостоя Нвых <lmin ; по наименьшей высоте расположения колосьев выбирается высота расположения носка пальцев h„<hmin,

где 1т|П— минимальная длина стеблей;

hmln— минимальная высота расположения колосьев. Для уменьшения вероятности забивания щели между пальцами верхняя кромка пальцев у их основания зата­ чивается на соответствующий угол. Это объясняется тем, что заклинивание вызывается силами трения между по­ верхностью стебля и поверхностью, образуемой кром­ ками пальцев. Поэтому замена поверхности линией значительно уменьшает силы трения и способствует каче­ ственному перерезанию стебля. Увеличение прогиба стебля способствует переходу от линии трения между

стеблями и кромками к поверхности трения.

Для лучшего выскальзывания стеблей и очистки щели

46

угол заточки должен быть выдержан для двугранных углов верхнего основания щели по всему полупериметру.

®Ширина щели между пальцами определяется по формуле:

основания колоса; Ѳ Кр— поперечный угол наклона стебля.

Диаметр стебля находится в прямой зависимости от его длины: чем длиннее стебель, тем больше его диаметр (сравнение идет на одном уровне). По результатам изме­ рений были построены линии регрессии на разных уров­ нях замера от корня. Диаметры стебля у колоса (рис. 16) определяют ширину щели стрипперных аппаратов. Для хлебов Казахстана.она составляет 2,15 мм. С другой сто­ роны, такие узкие щели могут забиваться сорняками, что явилось одной из основных причин малого распростране-

Длина стеблей, с»

Рис. 16. Изменение диаметра стебля по его высоте для стеблей различной длины

47

бель большего диаметра, чем культурные растения (речь идет о колосовых), заклиниваются в рабочей щели, и аппарат при поступательном движении вырывает их из почвы. Они остаются все время в рабочей щели, исклю­ чая ее из работы.

Применение гибких направляющих, армирующих рабочую щель, препятствует заклиниванию стебля

врабочей щели. При вхождении сорняков в рабочую щель они отгибают пластикатовые направляющие, обла­ дающие большей эластичностью. При этом, отгибаясь, сами по ходу аппарата проскальзывают под кожух коло­ соуборочной мащины. Стебель колосовых движется по пластикатовым направляющим как по жесткой кромке, практически не деформирует ее, и, освободив, проходит

взону среза или обламывания колоса битером. Таким образом, идея предупреждения забивания рабочей щели принципиально сводится к исключению самозаклинивания стебля сорняка между кромками пальцев (Авт. свид. № 237898). Полевая проверка эффективности арми­ рования кромок пальцев стриппера проводилась на специально выбранном участке пшеницы Кооператорка 194, характеризовавшемся большой степенью засоренно­ сти (свыше 50%) и толщиной отдельных сорных расте­ ний до 16 мм у основания при длине до 160 см.

Выше отмечалось, что на незасоренном хлебостое ширина рабочей щели должна быть равна максимально­ му диаметру стебля у колоса (2,15 мм), поэтому пред­ ставляет интерес, при какой ширине кромки выступаю­

щего пластиката рабочая щель не будет забиваться. По результатам опытов были построены регрессионные зависимости (рис. 17).

Как видим на этих графиках, для ширины щели 2,15 мм надежная работоспособность возникает при ши­ рине выступающего пластиката более 6 мм. Для уборки колосьев на очень засоренных полях ширину выступаю-

48

стеблей настает тогда, когда число, рабочих щелей (кана­ лов обслуживания) SK будет соответствовать количе­ ству поступающих в единицу времени стеблей (параметр потока — À). По теории массового обслуживания коли­ чество каналов обслуживания стационарного потока с вероятностью ожидания в очереди Р>0 определяется по номограмме Эрланга [16], где исходным значением яв­

ляется интенсивность обслуживания,равная где

ц — параметр обслуживания (в нашем случае количество