5. Nội dung nghiên cứu
3.1. Phân loại bộ phận đập tách hạt
Bộ phận đập tách hạt trên các máy gặt đập liên hợp gồm hai loại là: đập tiếp tuyến và đập dọc trục. Trong thực tế thƣờng dùng bộ phận đập loại đập tiếp tuyến (hình 3.1) vì có năng suất đập cao hơn loại dọc trục. Tuy nhiên nó lại quyết định tới kích thƣớc của máy vì sẽ có hay không có bộ phận rũ rơm. Khi sử dụng trống đập loại dọc trục, ngƣời ta có thể bỏ đi bộ phận rũ rơm mà chất lƣợng đập hoàn toàn tốt hơn bộ phận đập tiếp tuyến.
Ở một vài loại máy gặt đập liên hợp, ngƣời ta bố trí hai trống đập loại tiếp tuyến hoặc cả hai loại dọc trục. Việc sử dụng hai trống đập tiếp tuyến sẽ giảm đƣợc vận tốc của trống đập đáng kể, do đó giảm đƣợc độ tróc vỡ hạt. Còn đối với việc sử dụng hai trống đập dọc trục thì tăng năng suất của bộ phận đập.
Hình 3.1. Bộ phận đập kiểu tiếp tuyến
Đối với bộ phận đập hai trống kiểu tiếp tuyến bắt buộc phải bố trí thêm trống hất rơm giữa hai trống (hình 3.1 d, e). Tuy nhiên máy GĐLH hai trống ít đƣợc ƣa
thích vì nó quá phức tạp, trọng lƣợng máy gia tăng thêm 1,4 1,6 lần so với kiểu 1 trống, đồng thời nó làm tăng chi phí công suất di chuyển của liên hợp.
* Bộ phận đập tiếp tuyến (Hình 3.1): Kết cấu của bộ phận đập này bao gồm trống đập và máng trống. Trống đập có 2 loại: loại trống thanh và trống răng. Khoảng cách giữa trống đập và máng trống là khe hở đập. Khi làm việc trống mang năng lƣợng quay, làm các thanh răng va đập vào khối lúa đƣợc đƣa vào khe hở. Dƣới tác động do va đập vào khối lúa, mối liên kết giữa hạt với gié bị phá vỡ.
Quá trình tác động vào khối lúa, trống kéo theo khối lúa qua khe hở đập, dẫn đến chà xát giữa các lớp lúa với nhau và lúa với máng trống làm hạt rụng khỏi gié, sau đó đƣợc phân ly lọt khỏi máng trống xuống phía dƣới, một số hạt chƣa kịp lọt xuống bị cuốn theo rơm thoát ra ngoài khe hở đập.
Đối với loại bộ phận đập này vận tốc va đập của đầu răng và khe hở đập đóng vai trò rất quan trọng. Do vậy để có chất lƣợng đập tách hạt tốt cần phải lựa chọn vận tốc đầu răng và khe hở đập thích hợp.
Việc điều chỉnh khe hở đập thích hợp với từng giống lúa, độ ẩm của lúa là rất quan trọng. Chất lƣợng đập sạch hạt khi khe đập nhỏ, nhƣng lại gia tăng độ hƣ hỏng hạt và tróc vỡ (khe hở từ 8-20 mm).
*Kết cấu máng trống: Hay còn gọi là máng sàng, kết hợp với trống đập tạo thành bộ phận đập. Máng sàng có tác dụng bứt tách hạt và phân ly(cho hạt lọt qua và giữ rơm lại.
Máng sàng gồm các cung máng, thanh máng, dây cung máng luồn qua các thanh máng hình 3.2).
Hình 3.2. Máng trống và cơ cấu điều chỉnh khe hở
Bộ phận đập tiếp tuyến là bộ phận đập cổ điển, tuy vậy nó vẫn là bộ phận đập ƣu việt đối với lúa, nó có có ƣu, nhƣợc điểm là:
- Cho năng suất cao, thời gian vật liệu lƣu trong khe hở đập chỉ vào khoảng từ 0,03 0,035s.
- Do thời gian vật liệu đập lƣu trong bộ phận đập ngắn nên vận tốc đập cần phải lớn dẫn đến gia tăng độ vỡ hạt. Vận tốc đầu răng của trống khi đập lúa mì thƣờng từ 25 30m/s; Vận tốc đầu răng trống khi đập lúa nƣớc thƣờng từ 25 32m/s. Đƣờng kính trống thƣờng đƣợc chế tạo 450 800 mm, số vòng quay của trống từ 700 1200 v/ph.
- Do thời gian vật liệu đập lƣu trong bộ phận đập ngắn nên khả năng phân ly hạt bị hạn chế do đó thóc thoát ra theo rơm nhiều. Có khoảng 70% hạt đƣợc tách lọt khỏi máng trống, còn gần 30% hạt theo rơm.
- Bộ phận đập tiếp tuyến áp dụng tốt đối với đập lúa mì, bắp, đậu tƣơng nhƣng với lúa nƣớc, nó gây tróc vỡ hạt nhiều, do vậy bộ phận đập tiếp tuyến không ƣu việt đối với đập lúa nƣớc.
Trong quá trình đập lúa, có hai chỉ tiêu rất quan trọng để đánh giá chất lƣợng làm việc của máy đập, đó là:
+ Độ sót hạt: Là số lƣợng hạt không đƣợc tách khỏi gié so với tổng số hạt của bông lúa, tính bằng%;
+ Độ tróc vỡ hạt: Là số hạt bị vỡ, tróc vỏ trấu so với tổng số hạt đƣợc đập ra, tính bằng%.
Hai tỷ số này đối với với bộ phận đập này đập thƣờng trái ngƣợc nhau với vận tốc trống đập. Muốn đập sạch thì phải tăng vận tốc trống đập lên, nhƣng nếu tăng vận tốc trống thì độ tróc vỡ lại tăng lên. Để khắc phục tình trạng này vấn đề đặt ra là:
- Giảm tốc độ trống đập xuống dƣới vận tốc giới hạn làm vỡ hạt (<24 m/s) - Tăng thời gian lƣu khối lúa trong khe hở đập.
Để giải quyết hai vấn đề trên ngƣời ta dùng giải pháp sử dụng nhiều trống đập tiếp tuyến nối tiếp nhau
* Bộ phận đập dọc trục (Axial)
Xuất phát từ ý tƣởng tăng thời gian lƣu lại của khối lúa trong buồng đập mà không làm giảm năng suất đập, trong khi lại giảm đƣợc vận tốc đập. Nhƣ vậy quá trình đập đƣợc giảm đi nhƣng lại gia tăng quá trình chà xát, đẩy khối lúa di chuyển theo đƣờng xoắn ốc theo khe hở giữa trống và máng sàng có tác dụng vò khối lúa. Bộ phận đập dọc trục có 2 cách cấp liệu: cấp liệu đầu trục (hình 3.3) và cấp liệu tiếp tuyến, nó bao gồm các bộ phận chủ yếu là trống đập, máng trống và nắp trống. Về mặt kết cấu trống đập dọc trục có các loại: trống thanh, trống răng và trống kết hợp răng tròn với răng bản.
Hình 3.3. Máy GĐLH sử dụng trống đập dọc trục, cấp liệu đầu trục
1- Bộ phận gặt, 2-Trống cấp lúa, 3- Băng chuyền nghiêng, 4- cánh vơ đầu trống đập, 5- Cánh vít, 6- Cabin, 7- Thùng chứa, 8,15,17,21,22, và 24- vít tải, 9 và 10- Thanh trống đập,
11- trống đập, 12- Động cơ, 18, 19- Sàng làm sạch, 20 Máng trống, 23- Quạt gió… ..(4,5,9,10,11-Các bộ phận của trống đập cấp liệu đầu trục)