Молотилка для обмолота отдельных корзинок подсолнечника

Введение. В отделе механизации ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК проводили изучение процесса обмолота отдельных корзинок подсолнечника с целью отработки влияния на них разных способов и приемов механического воздействия, которые бы гарантировали существенное снижение различных типов повреждений семян [1]. Доступным в техническом отношении способом достижения этой цели является создание необходимых условий, обеспечивающих уменьшение прочности прикрепления семянок к материнскому ложу непосредственно перед обмолотом. Тогда при обмолоте потребуются значительно меньшие усилия для выделения семянок из корзинки, а, следовательно, потребуется и более низкая интенсивность воздействия обмолачивающих рабочих органов 63

на них, в результате чего семянки будут меньше повреждаться.

Из литературных данных известно, что конструктивные параметры молотильно-сепарирующих устройств наиболее полно отражают особенности уборочных машин, а также реализуемые в них принципы воздействия рабочих органов на обмолачиваемый материал [1; 2; 3; 4].

Во время изучения конструкций молотильных устройств и способов обмолота семян и растений выявлены основные факторы, оказывающие существенное влияние на этот процесс. Установлено, что основным способом обмолота семян является удар с последующим вытиранием, осуществляемый посредством многовальцового молотильного устройства, имеющего различные конструкции рабочих органов [2].

В течение 2020 г. в отделе механизации ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК изучали процесс обмолота отдельных корзинок подсолнечника на специально разработанном стенде [4]. Полученные данные показали, что основным фактором, влияющим на качество обмолота, является частота оборотов обмолачивающего диска. Травмирование семян с увеличением частоты оборотов возрастает и изменяется в пределах от 0,1 до 0,6 % (рис. 1).

Рисунок 1 - График зависимости травмирования семян от оборотов обмолачивающего диска

В то же время содержание семян в обмолоченном ворохе с увеличением оборотов диска уменьшается, то есть возрастает содержание органических примесей (рис. 2).

Рисунок 2 - График зависимости содержания семян в ворохе после обмолота

В процессе исследований было установлено, что одним из основных факторов, влияющих на качество обмолота, является коэффициент ускорения, который определяется как отношение частоты обмолачивающего вальца к стартовой частоте, то есть при поступлении корзинки в молотильный аппарат число оборотов вальца автоматически увеличивается и это увеличение характеризуется коэффициентом ускорения (К).

Установка и методы. Результаты проведенных испытаний стенда позволили доработать конструкцию молотилки МКП-3, схема устройства и общий вид которой представлены на рисунках 3 и 4.

Модернизированная молотилка для обмолота отдельных корзинок подсолнечника МКП-3М состоит (рис. 3) из корпуса 1 на колесах, вальцов обжимных 2, вальца обмолота 3 с установленной под ним декой 4, подавателя корзинки 5 с пневматическим приводом 6, стола подъема корзинки 7, приводимого в движение рычагом 8, очистителя деки 9 воздухом, приводимым в движение приводом 10, люка выгрузки обмолоченной корзинки 11, приводимого в движение пневмоприводом 12, вентилятора очистки семян от легких примесей 13, емкости сбора обмолоченных семян 14, электродвигателя 15 с блоком управления оборотов электродвигателя 16 и общим пультом управления процессов обмолота 17.

Рисунок 3 – Схема модернизированной молотилки МКП-3М:

1 – корпус; 2 – вальцы обжимные; 3 – валец обмолота; 4 – дека; 5 – подаватель корзинки;

6 – привод подавателя; 7 – стол подъемноповоротный; 8 – рычаг подъема стола; 9 – очиститель деки воздушный; 10 – привод очистителя; 11 – люк выгрузной; 12 – привод люка выгрузного; 13 – вентилятор очистки семян; 14 – емкость сбора семян; 15 – электродвигатель привода; 15 – блок управления электродвигателем; 17 – пульт управления

В процессе модернизации устройства основной принцип обмолота корзинок и режимы обмолота остались неизменными, но добавилась и исследовалась плавная регулировка режимов обмолота с помощью блока управления частотой оборотов электродвигателя 16, позволяющая настроить молотилку на более качественный обмолот корзинок различных сортов подсолнечника.

Загрузка корзинок на приемный стол 7 производится вручную, а подача корзинок к вальцам обжимным 2 – подавателем 5 в автоматическом режиме, что исключает возможность травмирования оператора при загрузке материала.

Валец обмолота 3 работает в автоматическом режиме, задаваемом программой обмолота в пульте управления 17, исключающей возможности недомолота из-за ошибки оператора.

Выброс остатков обмолоченной корзинки происходит автоматически, путем открытия люка выгрузного 11 от привода

• 12,    управляемого программой обмолота на пульте управления 17.

Очистка деки от застрявших в ней семян производится сжатым воздухом через форсунки очистителя деки 9. Привод очистки деки 10 по ее длине производится оператором вручную по мере необходимости выполнения этого приема.

Рисунок 4 – Модернизированная молотилка для индивидуальных корзинок подсолнечника МКП-3М

Техническая характеристика значений параметров молотилки МКП-3М приведена в таблице.

Таблица

Технические характеристики модернизированной молотилки для индивидуальных корзинок подсолнечника МКП-3М

Наименование параметра	Значение параметра
Производительность, (корзинок в минуту), шт.	7
Наибольший диаметр корзинки, мм	300
Наименьший диаметр корзинки, мм	90
Наибольшая кривизна корзинки, %	60
Частота вращения вальцов (регулируемая), гц: наименьшая наибольшая	28 50
Мощность электродвигателя привода, кВт	2,2
Частота вращения электродвигателя, об/мин	940
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота	1200 800 1460
Масса, кг	280
Давление сжатого воздуха, бар	8
Расход сжатого воздуха, л/мин	50
Общая потребляемая мощность, кВт, вместе с компрессором	3,7 7,5
Напряжение питания трехфазное, В	380

Результаты лабораторных данных исследований молотилки МКП-3М представлены на рисунках 5, 6 и 7.

Рисунок 5 – График зависимости содержания семян в ворохе от коэффициента ускорения обмолачивающего вальца после обмолота корзинок подсолнечника

Содержание травмированных семян в зависимости от коэффициента ускорения обмолачивающего вальца уменьшается с увеличением этого коэффициента и при К = 1,42 составляет 0,09 % (рис. 6).

Рисунок 6 – Зависимость содержания травмированных семян от коэффициента ускорения обмолачивающего вальца в ворохе после обмолота корзинок подсолнечника

Рисунок 7 – Потери семян при обмолоте корзинок подсолнечника в зависимости от коэффициента ускорения обмолачивающего вальца

Потери семян при обмолоте корзинок подсолнечника при разных значениях коэффициента ускорения обмолачивающего вальца, представленные на рисунке 7, существенно не изменяются.

Выводы. Анализируя полученные экспериментальные данные, можно сделать следующий вывод:

• 1.    Молотилка МКП-3М способна обеспечивать качественный обмолот отдельных корзинок подсолнечника, при этом количество травмированных семян не превышает 0,35 %, а потери семян в молотилке – 1,73 %, в то же время содержание семян в ворохе после обмолота составляет 97,02 %.

• 2.    Оптимальное значение коэффициента ускорения молотильного вальца при минимальном травмировании семян составляет К = 1,2–1,3.

• 3.    Оптимальная частота вращения приемных вальцов при минимальном травмировании семян 30–35 Гц.