Sп= S· L , (13)

Де L - подача, що визначається за формулою (12) .

З діаграми площі подачі видно, що процес зрізу стебел супроводжується попереднім відгинанням їх у різних напрямах, у наслідок чого стерня виявляється неоднаковою та більшою, ніж висота зрізу Нвст , на яку встановлений різальний апарат.

Для визначення відгину стебел при різанні необхідно побудувати сегмента в двох правих та двох лівих положеннях, що відповідають переміщенню за півтора оберту кривошипа. Лінії лез протирізальних пластин проводяться як і у випадку з побудовою площі навантаження, паралельно осьовим лініям пальців (рис.6).

При повороті кривошипа на кут щ·t=180є=р сегмент переміститься з положення І в положення ІІ, а точки А і В активного леза будуть рухатись траєкторіями АА1 і ВВ1. Рух точок С і D активного леза сегмента з положення ІІ в положення ІІІ відбувається за траєкторією СС1 і DD1.

Аналізувати слід відгин стебел, розміщених по осьовій лінії пальця 1. Тут стебла відхиляються в праву і ліву сторони (поперечний відгин). Відгин q1, буде рівний половині ширини протирізальної пластини (?0,5·а). Відхилені вправо пальцем стебла розміщуються вздовж лінії К1К пластини. Стебла, розміщені на лінії аb, лезо АВ зрізає з відгином q1 (зона Х на боковому вигляді поля, зображеному на рис.6 справа). На даній ділянці висота стерні становить

h1=v Нвст2+q12 (14)

де q1=а/2

h1=v1902+12,52 =v36100+156,25 =v36256,25 =190,4

Рослини розміщені за лінією bс, від лінії К1К пальця активним лезом CD при русі сегмента з положення ІІ в положення ІІІ і зрізуються біля лінії О1О протирізальної пластини 2.

Приймаючи, що стебла при переході від лінії К1К до лінії О1О рухаються за тими ж траєкторіями, що і точки сегмента, знаходимо, що відгин стебел зони Y (поперечний відгин) q2 буде постійний для всіх стебел лінії bc і рівним віддалі від початкового положення (точка с) стебла до місця його зрізу (точка n2). Висота стерні тут h2 дорівнює

h2=v Нвст2+q22 (15)

Де q2 - віддаль від с до L

h2=v1902+902 =v36100+8100 =v44200 = 210,2

Стебла, розміщені між точками с і с1, не захоплюються сегментом при русі з положення ІІ в положення ІІІ. Пальцевий брус нахиляє їх за напрямком руху машини в точку d і тут вони зрізуються активним лезом сегмента А2В2 при його переміщенні з положення ІІІ в положення IV. Цей відгин q3 називається поздовжнім (зона Z на рис.6) Максимальний відгин q3max дорівнює віддалі від початкового положення стебла (точка с) до положення, де воно буде зрізане (точка d). Інші стебла будуть зрізані також в точці d, але з меншим відгином. Для зони Z висота стерні не постійна через те, що q3?const. Максимальна висота стерні h3 для цієї зони визначається за формулою

h3=v Нвст2+q32 (16)

h3=v1902+552 =v36100+3025 =v39125 =197,8

Окрім h1, h2, h3 на боковий вид потрібно нанести висоту Нвст.

2.3 Розрахунок параметрів молотильного апарата

Оптимальна колова швидкість бича молотильних апаратів Vб встановлена внаслідок експериментальних досліджень, тривалою практикою, і залежить від сорту, вологості та інших властивостей культури, що обмолочується, і повинна знаходитися в наступних межах: при обмолоті зернових 32-34 м/с; при обмолоті кукурудзи 14-16 м/с; при обмолоті бобів, гороху, сої, соняшника 14,5 м/с; при обмолоті конюшини, люцерни, рапсу 28-30 м/с. Виходячи з цих даних встановлюється швидкість била Vб=32 м/с.

Довжину барабана Lб визначають за допустимою питомою подачею на одиницю довжини била:

Lб=__q0___ (17)

q0'·n1

де q0 - пропускна здатність молотильного апарату, кг/с;

q0' - допустима питома подача на одиницю довжини била, кг/(с·м), q0'=0,50 кг/(с·м);

n1 - число бил, n1=12.

Lб= 11,5 =11,5 ? 2м

0,5·12 6

Діаметр бильного барабана D визначають за формулою:

D= Vб·Дtср· n1 (18)

Р

Де Дtср - проміжок часу між ударами по хлібній масі двох сусідніх бичів, Дtср = 0,005 с.

D= 32·0,005·12 = 0,61 м

3,14

Діаметри барабанів у сучасних комбайнах коливаються в межах D=450...700 мм. Зернозбиральні машини розроблені “Ростовсільмашем” обладнані молотарками з діаметром барабана 800мм.

Частота обертання nб барабана визначається за формулою:

nб =60· Vб (19)

р·D

nб = 60·32_ = 1002,4?1000

3,14·0,61

Потужність, потрібна для роботи молотильного пристрою, затрачається на обмолот хлібної маси і на подолання шкідливих опорів

N=N1+N2 (20)

Де N1 - потужність, що затрачається на переборення шкідливих опорів (опір у підшипниках та передавальних механізмах, опір повітря), кВт;

N2 - потужність, що затрачається на обмолот, кВт.

N=N1+N2 = 1,46·10-3+29,4 = 29,4 кВт

Середню потужність, що витрачається на обмолот, N2 визначається за формулою В.П. Горячкіна

N2 = q0· Vб2 (21)

1000(1-f)

де f - коефіцієнт перетирання, характеризується опором деки; f= 0,6 при обмолоті сухої маси зернових культур.

N2 = 11,5 · 322 = 11776 = 29,4 кВт

1000(1-0,6) 400

Середню потужність, необхідну для подолання шкідливих опорів N1 визначають за формулою:

N1= Аґ· щб + Вґ· щб3 (22)

1000

де Аґ і Вґ - коефіцієнти, значення яких отримують експериментально: Аґ приймають 0,004 Н·м, а Вґ приймають 0,91·10-6 Н·м·с2;

щб - кутова швидкість обертання барабана, с-1.

щб = р· nб (23)

30

щб = 3,14·1000 = 3140 = 104,67

30 30

N1= 0,004·104,67+0,91·10-6·104,673 =1,46·10-3 кВт

1000

Для нормальної роботи молотильного апарату необхідно дотримуватись середньої лінійної швидкості робочих органів, оскільки збільшення швидкості приводить до збільшення подрібнення зерна, а зменшення впливає на недомолот. Встановлено, що зміна середньої лінійної швидкості барабана в межах ±7 % не викликає помітного збільшення подрібнення або недомолоту.

Подолання опорів, що раптово виникли при обертанні барабана, відбувається за рахунок енергії, накопиченої в ньому. Для цього момент інерції барабана повинен мати певну величину.

Момент інерції барабана J визначається за формулою В.П.Горячкіна:

J=1000·N2 (24)

щб·d щб

dt

де d щб/dt - можливе кутове прискорення барабана, с-2.

d щб/dt=12 с-2.

J=1000·N2 = 1000·29,4 = 23,4 кг·м2

щб·d щб 104,67·12

dt

Кут охоплення барабана декою у сучасних зернозбиральних комбайнах встановлюється у межах 101...142є. При цьому чим більша довжина деки (чим більший кут охоплення) тим нижчий недомолот колосків та посилюється сепарація зерна, але у той же час збільшується його подрібнення. Подовження деки також досягається за рахунок збільшення діаметра барабана при збереженні оптимального кута охоплення. Кут охоплення приймаємо 130є.

2.4 Встановлення параметрів сепаратора грубого вороху

Соломотряс слід проектувати клавішний двохвальний. Ширина соломотряса Bс дорівнює довжині барабана: Bс = Lб.

У сучасних зернозбиральних комбайнів число клавіш при Bс<1200 мм дорівнює чотирьом, при 1200<Bс?1500 мм клавіш може бути чотири чи п'ять, коли ж Bс?1500 мм то число клавіш як правило рівне шести. Із цих роздумів встановлюється число клавіш. Ширину однієї клавіші приймають у межах 200...300 мм.

200:6=33,333

Радіус кривошипа вала r , рекомендується брати 50 мм, в цьому випадку частота обертання nс може бути в діапазоні 195...215 об/хв.

Висота шару соломи Нс на соломотряс визначається за формулою:

Нс= q0·в (25)

Bс·Vср.с·с

Де Vср.с - середня швидкість руху шару вороху по соломотрясу, для сучасних комбайнів Vср.с = 0,3...0,4 м/с, приймаємо Vср.с=0,3 м/с.

с - щільність шару соломи, що знаходиться на соломотрясі (у завданні с=20 кг/м3).

За розрахованим значенням Нс , визначають розташування даху молотарки.

Для визначення довжини соломотряса необхідно спочатку визначити коефіцієнт сепарації мс. Експериментальними дослідженнями доведено, що коефіцієнт сепарації мс в залежності від товщини шару у межах, що мають практичне значення для роботи соломотрясів, змінюється за законом рівносторонньої гіперболи, в зв'язку з чим у першому наближенні можна записати :

м = Нс (26)

мс Н

де м - коефіцієнт сепарації для відомої товщини шару Н соломи, см-1.

Значення коефіцієнта сепарації м для двохвального клавішного соломотряса при висоті шару соломи Н=200мм, складає м=0,018см-1Т Тоді значення коефіцієнта мс для проектованого соломотряса становитиме:

мс = 0,018·200 = 3,6 см-1 (27)

Нс Нс

мс = 3,6 = 0,006 см-1

580

Якщо вважати, що просіювання зерна, віднесене до одиниці довжини соломотряса, за один оберт кривошипа, однакове за всією його довжиною, то за кожне підкидання буде просіюватися однакова кількість зерна у відсотках від наявного у соломі на початку даної ділянки.

За такої умови, рівняння просіювання зерна на соломотрясі запишеться у такому вигляді

y=а·е-мсх (28)

де y -кількість зерна на розглядуваній ділянці соломотряса,кг/с;

а - подача зерна на соломотряс, кг/с;

х - довжина шляху, що проходить ворох по соломотрясу, см;

е - основа натурального логарифма.

Теоретичну довжину соломотряса Lm (рис.6), за яку приймають віддаль по горизонталі від центру вала барабана до кінця соломотряса, можна визначити із загального рівняння просіювання, замінивши в ньому координату x теоретичною довжиною соломотрясу і задавшись кількістю зерна в соломі на кінці соломотрясу yс:

yс =а·е- мс Lm (29)

Рис.7. Схема соломотряса

Якщо допустити, що разом з соломою із соломотрясу може сходити 0,25 % зерна, то yс =0,0025·а. А розв'язавши рівняння просіювання, отримаємо вираз для розрахунку теоретичної довжини соломотрясу:

Lm =6/ мс (30)

Lm =6/ 0,006=1000 см=10 м

Довжина соломотрясу Lс (рис.6) при куті його нахилу бс на віддалі від центра барабана до початку клавіш L1 визначається за формулою:

Lс = Lm- L1 (31)

Cosбс

де бс - рекомендовано в межах 5...10є. Врахування віддалі L1 пояснюється тим, що сепарація розпочинається у молотильному апараті. Для молотильних апаратів з решітчастою декою залежно від діаметра барабана дана віддаль становить L1 = 600...900 мм. Приймаємо L1 = 900 мм.

Lс = Lm- L1 = 10-0,9 = 9,1 = 9,3 м

сosбс 0,98 0,98

2.5. Розрахунок параметрів зерноочистки

Ширина решета Bр зв'язана з шириною соломотряса Bс співвідношенням:

Bр = (0,90...0,95)Bс (32)

Bр = 0,9·2=1,8 м

Bс =2 м

Bр=Bв=1,8 м

Площа решета очистки Fр визначається за допустимим питомим навантаженням на 1м2

Fр = qв (33)

qf

де qв - подача вороху на очистку.

Подача вороху qв рівна:

qв = q0(1-k0· в) (34)

де k0 - коефіцієнт, що враховує наявність дрібної соломи у воросі, що потрапила на очистку, k0=0,4...0,9. Приймаємо k0=0,5.

Для комбайнових решет qf=1,5...2,5 кг/(с·м2). Приймаємо qf=2 кг/(с·м2).

qв = 11,5(1-0,5·0,6) = 8,05 кг/с

Fр = 8,05 = 4,03 м2

2

Довжина решета Lр рівна

Lр= Fр (35)

Bр

Lр= 4,03 = 2,2 м

1,08

Кут нахилу решіт до горизонту складає 0...4є, кут нахилу подовжувача до горизонту 12...15є.

Страницы: 1, 2, 3, 4