Inżynieia Rolnicza 5(03)/008 WPŁYW KINEMATYCZNYCH PARAMETRÓW MECHANIZMU WSTRZĄSAJĄCEGO GÓRKI PALCOWEJ NA EFEKTYWNOŚĆ SEPARACJI Wojciech Tanaś Kaeda Maszynoznawswa Rolniczeo, Uniwesye Pzyodniczy w Lublinie Seszczenie. W publiacji pzedsawiono jedną z możliwości inensyfiacji sepaacji na óce palcowej, wyposażonej w mechanizm wsząsający. Oeślono jej paamey obocze i oceniono ich wpływ na efeywność sepaacji mieszaniny echnoloicznej. Swiedzono isony saysyczny wpływ pędości oboczej ói palcowej oaz jej ą nachylenia i ampliudy wsząsania na jaość sepaacji. Słowa luczowe: ombajn ziemniaczany, óa palcowa, mechanizm wsząsający, sepaacja Wpowadzenie Jedną z możliwości dosonalenia pacy ombajnów jes zwięszenie zdolności sepaującej jeo zespołów oboczych [Lisowsi 999]. W więszości ombajnów do zbiou ziemniaów mieszanina echnoloiczna sepaowana jes na pzenośniach pęowych a w ońcowej fazie na óce palcowej zespołów oddzielających łęy [Tanaś 00]. Góa palcowa ma możliwości eulacji ąa nachylenia w anicach 35...55 o. W celu oaniczenia sa ziemniaów w czasie zbiou, ą nachylenia nasawia się na masymalną waość. Powadzi o jedna do wzosu poziomu zanieczyszczeń plonu, szczeólnie byłami leby. Suiem eo pocesu czysość plonu jes oaniczona i nie odpowiada wymaaniom aoechnicznym [Mas i in. 997]. ioąc pod uwaę o, że óa palcowa jes jednym z doższych zespołów oboczych ombajnu, nie można oaniczyć jej oli ylo do czynnia zwięszająceo czysość plonu [Tanaś i Zawieucha 006]. W związu z ym pozeba udosonalenia onsucji ói palcowej w celu inensyfiacji pocesu sepaacji na jej powiezchni. W ym celu pzepowadzono modenizację seyjnej ói palcowej (ys. ). Pzenośni podający masę echnoloiczną z pędością,4 m s - usawiono po ąem 8. Maeiał i meody adania pzepowadzono na ziemniaach odmiany Sane, zodnie z założeniami meodycznymi zawaymi w pacy [Tanaś 00; Pabis 985; Mielniow 980] podczas zbiou ombajnem KSK-4-. Chaaeysyę oaz wauni pacy ombajnu pzedsawiono 333
Wojciech Tanaś w pacy Tanasia i Zawieuchy [Tanaś i Zawieucha 006]. Na wewnęznej sonie ói palcowej pzywiedzono po zy zędy zywe. Odlełość między zywami w zędzie wynosiła 0,6 m a dłuość zywi c0,065 m. Dla swobodneo pzejścia zywe wały ói palcowej mają onsucję pieścieniową. W ónej części ói palcowej usawiono wał z olami o pomieniu 0,03 m z mechanizmem umożliwiającym zmianę ampliudy A wsząsania powiezchni ói popzez zmianę położenia wału waz z olami. W wyniu powyższej modenizacji były leby powinny zosać ozbie a podzucone ziemniai pzez mechanizm zywowy muszą afić na pzenośni wyładowczy ombajnu (ys. ). Rys.. Schema mechanizmu wsząsająceo powiezchnią ói palcowej: - ola, - óa, 3- zywa Fi.. Diaam showin he mechanism shain he wide-pich conveyo suface: - olle, - wide-pich conveyo, 3 - cam Rys.. Fi.. Kinemaya mechanizmu zywoweo Cam mechanism inemaics Pzy uchu powiezchni ói palcowej zywi nabieają na oli, óych pozycję można usalać wzlędem amy ói i wyonują uch złożony w ieunu ON i obó woół punu D. Wiezchołe zywi A będzie pzemieszczał się w ieunu TT a pun będzie pouszał się po złożonej nieliniowej ajeoii, óą opisują nasępujące zależności (): 334
Wpływ inemaycznych paameów... X b Y b sin (a b) ac (a b)sin sin ac ac ; ac () dzie: pomień oli, ą zywi, a,b wymiay zywi, l 0,6-0,7 m, odlełość osi oli od dolnej osi wału napędoweo ói. Pod wpływem powiezchni ói w puncie ziemniai i były leby będą podleać swobodnemu uchowi dzięi począowej pędości w momencie odewania się od niej. W celu oeślenia sposobu uchu ziemniaów i był leby odnośnie powiezchni ói począe uładu współzędnych oznaczymy w puncie i osie współzędnych ja na ys. 3. Rys. 3. Fi. 3. Tajeoie uchu punu (ziemniaów i był leby) pzy podzucaniu Moion ajecoies fo poin (poaoes and lumps of eah) while ossin hem 335
Wojciech Tanaś W nowym uładzie ε0 η pzemieszczenie punu można zapisać popzez zależności (). sin η (a b)γ l sin (a b)sinγ csin () sin ε (a b)γ lsin sin (a b)sinγ c Różniczując zależności () ozymamy pędości powiezchni ói palcowej w puncie w pojecji na osie η i ε. η (a b) sinγ d sin (a b)sin γ ε sin (a b)sin sinγ sin (a b) γ d d d (3) dzie: d (sec ) 0,5 - ( ) x ( ) (4) Pzyśpieszenie powiezchni ói w puncie oeślono popzez całowanie zależności (3). j (a b) γ η jε (a b)sin γ d d d γ (a b) sinγ (a b)sinsinγ d d d γ (ab)sin γ d d (5) d γ d γ (a b)sinsinγ (ab) γ (ab)sinγ d d d 336
Wpływ inemaycznych paameów... 337 dzie: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) 4 3 0,5 sec ) ( ) ( 0,5 sec } 0,5 sec 0,5 sec { d d γ (6) Na podsawie ównań (3) ozymano wyesy zależności i absolunej pędości powiezchni ói w puncie, pzy óżnych paameach mechanizmu zywoweo. ε η (7) Na ys. 4 pzedsawiono wyesy zależności (, ). Rys. 4. Wyesy zależności ) ( Fi. 4. Diaams of he elaion: ) ( Zależność ) ( ma chaae liniowy. Ze zwięszeniem pędości ói i ąa jej nachylenia ośnie pędość punu.
Wojciech Tanaś Zależność ( ) pzebiea paabolicznie, wypule w dół (ys. 5). ( ( Rys. 5. Wyesy zależności ) Fi. 5. Diaams of he elaion: ) Zależności pędości od ąa oboczeo zywi poazano na ys. 6 i 7. Rys. 6. Wyesy zależności (, ) Fi. 6. Diaams of he elaion: (, ) Z pzepowadzonej analizy wynia, że na pędość znaczący wpływ wywieają pędość ói i ą jej nachylenia. Ze zmniejszeniem ąa należy zwięszać pędość. 338
Wpływ inemaycznych paameów... Rys. 7. Zależności: a- (, ) ; b- (, ) ; c- (, ) Fi. 7. Relaions (, ) ; b- (, ) ; c- (, ) Pzy założeniu, że ziemniai saczają się po powiezchni ói w dół z pędością az a pędość był leby ab ówna jes pędości ói, wielość pędości ziemniaa z w momencie podzuu można wyznaczyć z zależności 8. ' sin( Θ) a a ( Θ) (8) z z z Pędość począowa był leby w momencie podzuu będzie: ' (9) b Pędość ' ' z i b sieowane będą odpowiednio pod ąami ψ i Θ. Ψ Π Θ γ (0) dzie: Θ - oeślono aficznie, a az ( Θ) γ ' ac () az sin( Θ) 339
Wojciech Tanaś Pzy znanych począowych pędościach ' z, ' b i ąach podzuu ψ i Θ uch ziemniaów i był leby odnośnie osi współzędnych ηoε można opisać nasępującymi zależnościami: η z η b ' z ψ; sinθ εz ε b ' z sinψ Θ Na podsawie zależności () ozymano ajeoie ziemniaów i był leby pzy podzucie (ys. 8). () Rys. 8. Fi. 8. Sepaacja ziemniaów pzy wsząsaniu powiezchni ói Sepaaion of poaoes while shain he wide-pich conveyo suface Z ys. 8 wynia, że pzy wsząsaniu powiezchni oboczej ói palcowej mechanizmem zywowym zachodzi sueczny ozdział omponenów; ziemniai saczają się w dół ói, a były leby i eszi oślinne wynoszone są pzez óną część ói na pole za maszynę zbieającą. 340
Wpływ inemaycznych paameów... Jednym z czynniów mających wpływ na chaae pacy mechanizmu wsząsania jes wysoość podzuu, szczeólnie dy jes ona oaniczona od óy np. pzenośniiem oddzielacza łę. Może wedy dojść do załóceń w pocesie ozdzielania omponenów. Najwyższe położenie ziemniai zajmują w puncie η, a były leby η, dy pionowa pojecja pędości będzie ówna zeu, czyli omponeny będą spadać. W wyniu óżniczowania zależności () ozymano: ' εz zsinψ 0 (3) sθ '' εb 0 dzie: s pędość spadania. Z zależności (3) ozymano wyażenia oeślające czas począu spadania. zsinψ ' '' sθ (4) Podsawiając waości ' i '' w zależności (3) ozymano współzędne ziemniaów i był leby w momencie spadu na powiezchnię ói po podzucie (5). z sinψ ψ z sin ψ η z ; η b s sinθ ; ε b ε z s Θ z sin ψ Na podsawie zależności (5) oeślono opymalną wysoość spadania ziemniaów na óę h z : h z ε z η z (6) W celu minimalizacji uszodzeń ziemniaów pzy spadaniu na óę należy wypełnić waune (7): (5) h z z (7) dzie: z, m s - dopuszczalna pędość zdezenia ziemniaów [Pieow 98]. Opymalna odlełość między zywami T (ys. 3) wynia z waunu: 34
Wojciech Tanaś T e c lub T c (8) dzie: c e c dłuość zywi, dłuość łuu, uwozoneo punem, pomień oli wsząsającej. Jeżeli T > c, o część ziemniaów będzie pzechodzić nad mechanizmem wsząsającym, ale bez podzuu, a jeśli T < c, o powiezchnia ói nie będzie opuszczać się na olę i poces podzucania będzie niemożliwy. W celu oeślenia efeywności modenizacji ói palcowej pzepowadzono laboaoyjno-polowe badania ombajnu KSK-4- wyposażoneo w modenizowaną óę palcową. Na podsawie uzysanych wyniów badań polowych pzepowadzono analizę zależności: Z, P f(, A, ) (9) dzie: ą nachylenia ói (X ), A ampliuda wsząsania (X ), pędość obocza powiezchni ói (X 3 ), Z - Y, czysość plonu, P - Y. poziom sa. Realizacja badań polowych pozwoliła na ozymanie ównań eesji opisujących poces sepaacji na óce palcowej. Y 84,8 7,8X,9X 3,0X 4,3X 0,9X 7,0X3 3 Y 7, 5,X 3,5X,X3 3,5X,9X X (0) () W wyniu óżniczowania zależności (8) i (9) ozymano opymalne waości paameów pacy zmodenizowanej ói, pzy óych czysość plonu Z jes masymalna a say bulw P minimalne: dla: Z max 88,9% dla: P min 3,0% op 40,4 o op 50 o A op,8 mm A op 5 mm op,0 m s - op 0,89 m s -. Podsumowanie Z analizy pzyoczonych paameów widać, że zdolność sepaującą ói palcowej można zwięszyć popzez zmianę waości ampliudy A i pędości. Popzez zmianę ąa nachylenia ói cel en osiąnąć jes udniej, dyż między czysością plonu a jeo saami zachodzi związe zwony. 34
Wpływ inemaycznych paameów... W celu obniżenia sa bulw do minimum należy ą zwięszyć do 45 o, a ampliudę wsząsania do A 3 mm. Pzy aich paameach pacy zmodenizowanej ói czysość plonu wynosiła Z 85, %, say P 7,4% a w seyjnej odpowiednio Zs 80% i Ps 6%. Zasosowanie zmodenizowanej ói palcowej w ombajnie KSK-4- pozwoliło obniżyć nałady pacy o 0 bh a całowie oszy zbiou i obóbi pozbioowej o 0 58 złoych z modelowej planacji o powiezchni 00 ha. iblioafia Lisowsi A. 999. Modele maemayczne opisujące pacę aeau do zbiou ziemniaów. Pzeląd Technii Rolniczej i Leśnej 6. s. 7-0. Mas N., aan D., aan P., Kzyszofi., Sobol Z. 997. Wpływ nowej echnii upawy na powsawanie mechanicznych uszodzeń bulw ziemniaa podczas zmechanizowaneo zbiou. Inżynieia Rolnicza N. s. 7-76. Mielniow S.W. 980. Planiowanije espieimiena w issledowanijach sielsochozjajswiennych pocesow. Leninad, Kołos. s. 69-99. Pabis S. 985. Meodoloia i meody nau empiycznych. PWN, Waszawa, ISN 83-00556-. Tanaś W. 00. Razaboa nieooych eomendacji po ieszieniju oncepcji powyszenija poizwodswa aofiela i owoszczej. GTU. Mińs. s. 36-86. Tanaś W., Zawieucha M. 006. Poces sepaacji mieszaniny echnoloicznej na óce palcowej ombajnu do zbiou ziemniaów. Inżynieia Rolnicza. N (87). s. 50-509. THE IMPACT OF KINEMATIC PARAMETERS OF THE SHAKING MECHANISM IN THE WIDE-PITCH CONEYOR ON THE SEPARATION PROCESS EFFICIENCY Absac. The publicaion pesens one of he possible ways o inensify sepaaion pocess in he wide-pich conveyo equipped wih shain mechanism. The eseach allowed o deemine is woin paamees and evaluae hei impac on he efficiency of pocess mixue sepaaion. The eseach poved sinifican saisical impac of he wide-pich conveyo woin speed and is inclinaion anle and shain ampliude on sepaaion pocess qualiy. Key wods: poao havese, wide-pich conveyo, shain mechanism, sepaaion Ades do oespondencji: Wojciech Tanaś; e-mail: wojciech.anas@a.lublin.pl Kaeda Maszynoznawswa Rolniczeo Uniwesye Pzyodniczy w Lublinie ul. Głęboa 8 0-6 Kaów 343
344