В статье изложены результаты теоретического исследования параметров очесывающего аппарата.
Ключевые слова: кенаф, очёсывающей барабан, очес, гребни, стебель, был барабанов, вхождения, интерсекция, амплитуда, хорда, скоблящих воздействий.
В технологической схеме работы лубокомбайна КУ-0,2 совмещаются операции уборки и переработки стеблей на луб с укладкой его для просушки. При этом осуществляется отделение от луба древесины в виде костры, частично листьев и коробочек. Качество луба в основном оценивается полнотой отделения этих компонентов. Многолетними испытаниями лубоотделителей и комбайна установлено, что они не обеспечивают полной очистки луба: засорённость его листьями и коробками достигает 10 …. 15 %.
Наличие листьев и коробочек на стеблях увеличивает толщину подаваемого слоя в обработку, что ухудшает процесс лубоотделения и обуславливает взаимную сцепляемость стеблей, которая способствует заузливанию и спутыванию верхушечной части луба в процессе её выхода из зоны обработки. Всё это отражается на технологическом процессе работы комбайна и его производительности. Кроме того, на лубе остаётся значительная часть листьев и коробочек, которые во время мочки луба на заводе засоряют водоёмы и снижают качество и выход волокна.
Одним из способов решения этого вопроса является удаление листьев и коробочек от стеблей кенафа в процессе его переработки на луб путём очёса. Введение в технологическую схему комбайна очёсывающего аппарата позволит значительно улучшить условия питания и переработки кенафа.
Предлагаемый аппарат состоит из двух синхронно вращающихся навстречу друг-другу барабанов 1, на поверхности которых равномерно расположены била 2 или гребни. Обычно била одного барабана располагаются в середине межбильного пространство второго. В этом случае била двух барабанов воздействуют последовательно на стебель 3, протягиваемый вальцами 4.
Очевидно, качественная работа очёсывающих барабанов обеспечивается при оптимальном соотношении их параметров-диаметра, количества бил и частоты вращения, которые должны быть взаимосвязаны с характером расположения листьев на стебле.
Для анализа процесса воздействия бил барабанов на стебель сделан ряд допущений: величина вхождения била одного барабана в межбилья другого (интерсекция) равна нолю, стебель в зоне воздействия бил не прогибается и колеблется в вертикальной плоскости с амплитудой, равной диаметру стебля. Из рисунка видно, что длина зоны контакта каждого била S со стеблем слагается из хорды В-В, и величины перемещения ВД стебля за время контакта его с каждым билом.
Рис. 1. Зона прикосновения быль барабанов составлен
Из двух треугольников ВОС и СОВ длина хорды В-В равна
(1)
где, 
— диаметр стебля;
, 
— диаметр и радиус очёсывающего барабана по концам бил;
Величину перемещения ВД стебля за время контакта его с билом можно определить следующим образом:
(2)
где 
— окружная скорость вальцов;
— уголь поворота била за время контакта одного била со стеблем;
— частота вращения очёсывающих барабанов.
Величину перемещения стебля за время контакта с билом из-за сравнительно малой окружной скорости вальца (1,27 м/с), а значит и малого его значения, можно пренебречь и по формуле 1 определить диаметр очёсывающего барабана:
(3)
Таким образом, диаметр очесывающего барабана зависит от диаметра стеблей и длины зоны контакта каждого била со стебля, которая в то же время должна быть не меньше максимального расстояния l между черешками листьев на стебле. При средних значениях, входящих в формулу 3 величины, полученных на основании изучения размерной характеристики стеблей кенафа в период уборки (S=l=129 мм, dcт=10 мм), расчётный диаметр очёсывающего барабана равен 400 мм.
Для обеспечения качественного очёса листьев большую роль играет количество скоблящих воздействий всех бил барабана на длину зоны контакта каждого била.
Из взаимосвязи диаметра и частоты вращения очёсывающих барабанов, скорости подачи стеблей (окружной скорости вальцов), их характеристики и необходимого количества скоблящих воздействий можно определить оптимальное значение количества бил на барабане:
(4)
где К — количество скоблящих воздействий бил на стебель.
Анализ соотношении длины зоны контакта каждого била барабана со стеблями при оптимальном его диаметре и максимального расстояния между черешками листьев на стеблях показал, что количество скоблящих воздействий должен быть не менее 3-х.
Тогда, при частоте вращения барабанов nб=500 мин-1 расчётное количество бил на каждом барабане должно быть не менее 4-х шт, что подтверждено последующими экспериментальными исследованиями. При этих оптимальных параметрах полнота очёса зелёных листьев и коробочек составила 98 ….99 %.
Литература:
- Земледельческая механика. Сборник трудов ВАСХНИЛ, т-7. Москва. Машиностроение. 1967 год.
- Мифтахов Ш. Ф. Исследование и обоснование параметров рабочих органов лубокомбайна. Труды САЙМЭвып.22.
