БАРАБАН МОЛОТИЛЬНЫЙ

БАРАБАН МОЛОТИЛЬНЫЙ, рабочий орган стационарных молотилок и молотилок комбайнов. Служит для обмолота зерновых хлебов, трав, масличных, бобовых и нек-рых др. р-ний. Конструкции Б. м. разделяются на 2 основных типа: зубчатые (штифтовые, рис. 1)и б ильные (бичевые, рис. 2). На части своей окружности Б. м. в молотилке окружён декой - зубчатой (для зубчатых Б. м.. рис. 3) или ребристой (для бильных Б. м., рис. 4). Обмолот происходит в рабочем пространстве между декой и В. м.; это пространство шире у входа (приём) и уже у выхода (отбой) (рис. 5). Опоры, на к-рых покоится дека в молотилке, допускают регулировку шир. приёма и отбоя в зависимости от вида обмолачиваемого материала и от его состояния, т. е. от степени влажности, засорённости, спелости, дл. соломы и пр. В бичевых молотилках шир. зазора между билами (бичами) Б. м. и планками (рёбрами) деки при молотьбе зерновых хлебов делается в приёме в ср. ок. 25 - 30 мм. а в отбое 10 - 12 мм. В зубчатых молотилках зазор между зубьями Б. м. и деки обычно делается не меньше 4 мм, во избежание дробления зерна. В различных конструкциях зубчатых молотилок зубья Б. м. и деки характеризуются большим разнообразием (рис. 6 и 7). Бичи (била) бильных Б. м. делают гладкими или рифлёными; рифли имеют косое расположение с уклоном в смежных билах попеременно в разные стороны (рис. 8). Длина Б. м. может быть равна шир. молотилки или же м. б. меньше шир. молотилки. Б. м. делают при обмолоте зерновых хлебов приблизительно 1000 - 1200 об/мин.; линейная скорость их зубьев или бил не д. б. при этом менее 25 ^м/_сек, в противном случае не получается достаточно чистого вымолота зёрен из колосьев. При чрезмерно большой скорости зубьев или бил Б. м. (33 - 34 ^м/_сек и более) получается дробление зёрен. С целью избежать повышенного дробления зёрен, при обмолоте проса, гречихи, подсолнечника, бобовых и нек-рых др. р-ний число оборотов Б. м. значительно снижают (см. Молотилка).

Рис. 1. Зубчатый (штифтовый) барабан

Рис. 2. Бильный барабан

Рис. 3. Дека зубчатого (штифтового) барабана

Рис. 4. Дека бильного (бичевого) барабана

Акад. В. П. Горячкин вывел уравнение, выражающее взаимную зависимость основных элементов процесса молотьбы:

где N - мощность в л. с., потребляемая Б. м.; m' - производительность Б. м. в единицах массы снопового хлеба в 1 сек,; I - момент инерции Б. м. в кг м сек²; ω - угловая скорость Б. м. в сек^-1; ^dω/_dt - угловое ускорение Б. м. в сек^-2; v - линейная скорость бича или зуба в ^м/_сек; f - коэф-т, характеризующий сопротивление, испытываемое обмолачиваемой массой при прохождении её через рабочее пространство между декой и Б. м.; численное значение коэф-та f для зубчатых Б. м. 0,7 - 0,8 и для бильных Б. м. 0,65 - 0,70. Из уравнения следует:

т. е. производительность (пропускная способность) Б. м. на единицу мощности, затрачиваемой в единицу времени, обратно пропорциональна квадрату линейной скорости зубьев (или бил) Б. м., а следовательно, квадрату угловой его скорости. При чрезмерной скорости вращения Б. м. совсем не забирает хлеба. При работе на ржи и пшенице производительность Б. м. на 1 зуб достигает 1,5 кг снопового хлеба в 1 минуту.

Так как масса Б. м. имеет значение маховика, то, для поддержания необходимой степени равномерности вращения Б. м., между мощностью, расходуемой Б. м. на молотьбу (а следовательно, получаемой им от двигателя), и моментом инерции его д. б. определённое соответствие. При той неравномерности подачи хлеба в Б. м., какая имеет место в стационарных молотилках, соотношение между числом л. с., расходуемых Б. м. на молотьбу, и моментом инерции его д. б. (по Горячкину) N=10I. В комбайнах, вследствие более равномерного питания Б. м. с хедера на ходу машины, Б. м. имеют относительно меньший момент инерции, что служит причиной худшей работы молотилок комбайнов в стационарных условиях.

Рис. 5. Положение деки относительно барабана

Рис. 6. Формы зубьев барабана

Вследствие значительного веса и большой угловой скорости, какую имеют Б. м., они д. б. хорошо уравновешены (сбалансированы) статически и динамически относительно геометрической оси вала. Статическое уравновешивание имеет целью приведение центра тяжести Б. м. на геометрическую ось его вала; осуществляется на 2 параллельных горизонтальных стальных линейках и затруднений не представляет. Задача динамического уравновешивания заключается в том, что т. н. "свободную ось вращения" Б. м. нужно привести в совпадение с геометрической осью его вала, что представляет довольно кропотливую операцию и требует спец. станка. Статически или динамически не уравновешенный Б. м. "бьёт" в подшипниках, сотрясает всю машину, увеличивает расход энергии на своё вращение, сокращает продолжительность службы подшипников.

Рис. 7. Зуб барабана

Рис. 8. Направление рифления у двух соседних бичей барабана

Так как Б. м. совершает большое число оборотов, то он подвержен действию значительных центробежных сил и, следовательно, д. б. прочным и жёстким, что достигается за счёт колец - бандажей, опоясывающих его по окружности.

Из уравнения

следует

т. е., при постоянном притоке энергии (75 N) к Б. м. от двигателя, момент = I^dω/_dt, с к-рым Б. м. сопротивляется сообщаемому ему ускорению, обратно пропорционален угловой скорости

Б. м. Так как большая часть массы Б. м. сосредоточена на его периферии, а вращающий момент (от двигателя) приложен к валу Б. м., то момент М = I^dω/_dt изгибает спицы (лучи, радиусы) боковин Б. м., Так. обр. при полной скорости Б. м., его прочность определяется его сопротивлением разрыву от действия центробежных сил, а при раскручивании Б. м., после случайного падения его угловой скорости, прочность его зависит от сопротивления спиц (радиусов) излому изгибающим моментом M=^75N/_ω. В. Желиговский

Литература: Горячкин B., Теория барабана, в кн. "Теория, конструкция и производство с.-х. машин", под общ. ред. В. П. Горячкина, т. IV, М.-Л., 1936; Комаров Н., Основные размеры зубчатого молотильного барабана, там же; Летошнев М., Сельскохозяйственные машины (Теория, расчёт и испытания), 2 изд., М. - Л., 1949.

Источники:

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 1 (А - Е)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1949, с. 620