Energetic loading of forage harvester working units depending on cutting length of the plant material

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW
Agriculture No 64 (Agricultural and Forest Engineering) 2014: 39-47
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 64, 2014)

Energetic loading of forage harvester working units depending on cutting length of the plant material

JAROSŁAW CHLEBOWSKI, JACEK KLONOWSKI
Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Sciences - SGGW

Abstract: Energetic loading of forage harvester working units depending on cutting length of the plant material. Basing on the developed mathematical models and carried out calculations on the forage harvester energetic loading there are presented changes in the effective power and specific energy related to a dry matter mass, needed to drive the withdrawing-compacting rolls and the chopping unit depending on cutting length of the plant material. Simulation investigations were carried out for the flow intensity of moist plants in the range of 1.5-5.3 kg.s-1, knife disk rotational speed 1000 rpm and theoretical cutting lengths 5 and 10 mm. It is evident from energetic loadings of the withdrawing-compacting rolls set and the chopping unit, that at certain disk rotational speed a decrease in the number of cutting knives at constant flow of the chopped plants and the same theoretical cutting length causes a decrease in effective power requirement of forage harvester, in spite of the increased loading of withdrawing--compacting rolls set. More distinct differences in energetic indices at the small theoretical plant cutting lengths at the reduced number of knives result from the lower speed of withdrawing-compacting rolls; it causes an increase in the plant layer thickness and an increase in forces in tension springs, as well as better compacting of plants between rolls. As a result of better compaction of thicker layer of plants, one can find better effectiveness of cutting and lower energy consumed by the chopping unit.

Key words: forage harvester, withdrawing-compacting rolls, chopping unit, energetic loading

Streszczenie: Obciążenia energetyczne zespołów roboczych sieczkarni polowej w zależności od długości cięcia materiału roślinnego. Na podstawie opracowanych i pozytywnie zweryfikowanych modeli matematycznych dla walców wciągająco-zagęszczających i zespołu rozdrabniającego przeprowadzono badania symulacyjne, na podstawie których wyjaśniono wpływ ustawienia długości cięcia materiału roślinnego na wskaźniki energetyczne tych zespołów podczas zbioru roślin kukurydzy. Badania przeprowadzono dla natężenia strumienia wilgotnych roślin w zakresie 1,5-5,3 kg.s-1, prędkości obrotowej tarczy nożowej wynoszącej 1000 obr.min-1 i teoretycznych długości cięcia wynoszących 5 i 10 mm. Z bilansu obciążeń energetycznych zespołu walców wcią-gająco-zagęszczających i zespołu rozdrabniającego wynika, że przy ustalonej prędkości obrotowej tarczy rozdrabniającej zmniejszenie liczby noży tnących przy zachowaniu tej samej teoretycznej długości cięcia powoduje redukcję zapotrzebowania na moc efektywną sieczkarni polowej pomimo zwiększonego obciążenia zespołu walców wciągająco-zagęszczających.

Please use the following format to cite the selected article:
CHLEBOWSKI J., KLONOWSKI J. Energetic loading of forage harvester working units depending on cutting length of the plant material. Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 64, 2014: 39-47

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