Simulation investigations on energetic loading of the withdrawing-compacting rolls and the chopping unit of forage harvester

Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW
Agriculture No 60 (Agricultural and Forest Engineering) 2012: 75–87
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. – SGGW, Agricult. 60, 2012)

Simulation investigations on energetic loading of the withdrawing-compacting rolls and the chopping unit of forage harvester

JAROSŁAW CHLEBOWSKI
Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Sciences – SGGW

Abstract: Basing on the developed and positively verifi ed mathematical models there were carried out the simulation investigations explaining the effect of working parameters of withdrawing-compacting rolls and chopping unit on energetic indices during maize plants harvesting. The investigations were executed for wet plant flow intensity in the range of 1.5–5.3 kg⋅s–1, number of springs pressing down the withdrawing-compacting rolls 2, 3, 4, 6, rotational speed of knife disk 800–1000 rev.⋅min–1, assuming identical theoretical cutting length 5 mm. An increase in knife disk rotational speed and loading of rolls by application of bigger number of springs caused a decrease in the requirement for power and specific energy related to dry matter for the chopping unit and an increase in these indices for the set of withdrawing-compacting rolls. Cutting by the rolls of more compacted material in the throat is more effective and reduces the increased energetic loading of these rolls.

Key words: simulation investigations, set of withdrawing-compacting rolls, chopping unit, forage harvester

Streszczenie: Badania symulacyjne obciążeń energetycznych zespołu walców wciągająco-zgniatających i rozdrabniającego sieczkarni polowej. Celem pracy jest wyjaśnienie wpływu wybranych parametrów technicznych na efektywną moc oraz energię jednostkową, odniesioną do masy suchej substancji, potrzebną do napędu walców wciągająco-zgniatających i toporowego zespołu rozdrabniającego na podstawie opracowanych i pozytywnie zweryfi kowanych modeli matematycznych. Zapotrzebowanie na moc efektywną zwiększa się wraz ze zwiększeniem się zasilania zespołów roboczych sieczkarni polowej. Przy założeniu potrzeby zachowania jednakowej teoretycznej długości cięcia, redukcja prędkości obrotowej tarczy nożowej toporowego zespołu rozdrabniającego powoduje zmniejszenie zapotrzebowania na moc efektywną dla zespołu rozdrabniającego i zwiększenie tego zapotrzebowania dla zespołu walców wciągająco-zgniatających. Zmiana prędkości tarczy nożowej z 1000 do 800 obr.⋅min–1 pozwala na zmniejszenie mocy efektywnej dla obu zespołów sumarycznie średnio o 20%. Zwiększenie liczby sprężyn z 2 do 6 powoduje zmniejszenie mocy efektywnej oraz energii jednostkowej, odniesionej do suchej substancji, dla zespołu rozdrabniającego, dzięki lepszemu zagęszczeniu materiału w zespole walców wciągająco-zgniatających, którego konsekwencją jest zwiększenie efektywności cięcia.

Please use the following format to cite the selected article:
CHLEBOWSKI J. Simulation investigations on energetic loading of the withdrawing-compacting rolls and the chopping unit of forage harvester. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Agriculture No 60 (Agricultural and Forest Engineering) 2012: 75–87

Authors’ addresses:
Jarosław Chlebowski
Katedra Maszyn Rolniczych i Leśnych SGGW
02-787 Warszawa
ul. Nowoursynowska 166
Poland
e-mail: jaroslaw_chlebowski@sggw.pl