Расчёт параметров зерноуборочного комбайна

Размещено на http://www.allbest.ru/

Белорусский Государственный Аграрный Технический Университет

Кафедра: "Сельскохозяйственные машины"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая  работа

"Расчёт  параметров зерноуборочного комбайна"

Вариант 10

 

 

 

 

 

 

Работу выполнил: Коледа А.В.

Работу принял: Портянко Г.Н.

 

 

 

 

 

Минск 2008

 

Содержание

 

1. Задание

2. Реферат

3. Введение

4. Определение основных параметров мотовила

5. Определение рабочих характеристик режущего аппарата

6. Шнек жатки

7. Молотильный аппарат

8. Определение основных параметров соломотрясa

Литература 

 

Введение

 

На современном этапе  экономического и рыночного развития наступила огромная роль ускорения темпов научно-технического прогресса и повышения эффективности производства во всех областях народного хозяйства.

Главной задачей  агропромышленного комплекса является достижение устойчивого роста сельскохозяйственного производства, надёжное обеспечение РБ продуктами питания и сельхозсырьём.

Обеспечение дальнейшего  подъёма сельского хозяйства  определяется использованием возросшего экономического потенциала РБ, крупных капитальных вложений в сельское хозяйство, обеспечение его высококачественными машинами и орудиями производства, строительными материалами, оборудованием и так далее.

Машины для  сельского хозяйства нашей республики создаются и применяются в  соответствии с системой для комплексной механизации.

 

Реферат

 

Пояснительная записка содержит 19 страниц; в том числе 1 таблица, 2 листа: 2 листа–А1.

В курсовом проекте  представлен расчёт основных рабочих  органов зерноуборочного комбайна, разработаны схемы работы мотовила, режущего аппарата, соломотряса и общая схема зерноуборочного комбайна.

В исследовательской  части проекта представлен анализ факторов влияющих на работу основных рабочих органов зерноуборочного  комбайна. Дана оценка их работоспособности.

В записке используются технические термины такие как: комбайн, мотовило, шнек, соломотряс, молотильный барабан, и т.д.

 

Определение основных параметров мотовила

 

Основная функция  мотовила – подводить стебли к  режущему аппарату в момент их среза. Качество работы мотовила зависит от множества параметров. Выбор параметров определяется свойствами и состоянием стеблей.

 

1. По заданной ширине захвата B, урожайности Q и содержанию зерна в хлебной массе b определяем рабочую скорость U_м комбайна.

 

U_м= м/с

 

где:q-пропускная способность комбайна, кг\с;

В-ширина захвата жатки, м;

Q-урожайность, ц/га;

-содержание зерна в хлебной  массе;

Окружная скорость мотовила должна быть выше поступательной скорости машины и определяют по выражению:

 

U=lU_м=1,7*1,39=2,36 м/с

 

где: l-показатель кинематического режима мотовила;

Величина l наиболее часто принимается в пределах 1,4…1,7 и зависит от состояния стеблестоя и скорости машины. При увеличении скорости l уменьшают. Чтобы срезанные стебли не переваливались через планки мотовила вперед, последние должны в момент среза находиться выше центра тяжести срезанной части стебля. Из этого условия радиус мотовила определяется по выражению:

 

 

2. Радиус мотовила

 

R м.

 

Принимаем R=0,55 м.

где: l-длина срезаемой части стебля ,м;

 

= L_СР-h_СР=1-0,15=0,85

 

С целью обеспечения нормальной работы мотовила на стеблестое различной длины высота установки центра мотовила относительно режущего аппарата должна регулироваться в пределах от H_min до H_max

 

H_min=L_min-h_max+

H_max=L_max-h_min+

 

где: Lmax, Lmin – соответственно максимальная и

минимальная высота стеблестоя, м;

hmax, hmin – соответственно максимальная и минимальная

высота среза, м;

 

L_min=L_cp-(0,2…0,3)=1-0,25=0,75 м.

L_max=L_cp+(0,2…0,3)=1+0,25=1,25 м.

h_min=h_cp-0,05=0,15-0,05=0,1 м.

h_max=h_cp+0,05=0,15+0,05=0,2 м.

 

l_min=l-0,2=1,7-0,2=1,5

l_max=l_cp+0,2=1,7+0,2=1,9

 

Тогда

зерноуборочный  комбайн мотовило соломотряс

H_min= м.

H_max= м.

 

Величина перемещения  оси мотовила по вертикали, которую  должен обеспечивать регулировочный механизм:

 

H_p=H_max-H_min=1,52-0,95=0,57 м.

 

Шаг планки мотовила:

 

S_z= м.

 

где: z-число планок мотовила;

 

3. Построить траекторию планок мотовила, определить максимально допустимый вынос мотовила относительно режущего аппарата. В выбранном масштабе радиусом проводим окружность, делим её на 12 равных частей, получаем точки, соединяем их с центром окружности, в результате получим положение планки через равные промежутки времени, определяем время одного оборота мотовила:

 

t= c.

 

Определяем путь машины за один оборот мотовила:

 

S_о= м.

 

В выбранном  масштабе строим окружность и проводим линию от центра длинной S_о и разделим её на 12 равных частей. Из точек 0^',1^',2^'…12^' проводим прямые линии, параллельные направлению движения оси мотовила, затем из точек 0^',1^'…12^' радиусом R сделаем засечки на соответствующих прямых проведённых из точек 0^',1^',2^'…12^' и т.д. Полученные методом засечек точки пронумеровать 0",1", 2"…12", соединить их плавной кривой, которая и будет представлять траекторию планки.

Определяем  теоретическую ширину в полосы стеблей, захватываемой одной планкой, для чего:

—отметим на петле траектории планки точку а, соответствующую положению конца планки в момент вхождения её в хлебную массу;

—из точки а  отложим вертикальный отрезок a_m, равный в выбранном масштабе средней длине стебля L_cp, и из точки m проведём горизонтальную линию, соответствующую поверхности поля, от которой отложим в масштабе отрезок h_cp и проведём горизонтальную пунктирную линию, соответствующую уровню движения режущего аппарата;

—из точки m радиусом R проведём дугу и обозначим на второй ветви точку d соответствующую выходу планки из стеблестоя и соединяем d с m, определив тем самым крайнее положение стебля в момент окончания воздействия на него планки;

—из точки d радиусом R сделаем засечку на линии движения центра мотовила и обозначим полученную точку d^' и соединим её с точкой d (отрезок dd^' определяет положение радиуса в момент окончания среза);

—на полученной схеме с учётом масштаба определяем теоретическую ширину в полосы стеблей, срезаемых при воздействии планки, и вынос мотовила относительно режущего аппарата и записываем на схеме их значения с учётом выбранного масштаба.

 

4. Степенью воздействия на стебли или коэффициентом полезного действия мотовила принято называть величину отношения количества стеблей, срезаемых ножом за то же время легко сказать, что этот коэффициент равен отношению ширины вq полосы стеблей, которые срезает нож при воздействии одной планки к шагу мотовила, т.е.

 

h=

 

При резком прямостоящем стеблестое вq равно теоретической ширине полосы стеблей, захватываемой одной планкой. При густом и длинном хлебостое вq>в за счет взаимодействия стеблей:

 

В_g=εВ=1,0*0,26=0,26м.

 

где: e-коэффициент, учитывающий взаимодействия стеблей (1,0…1,7);

Принимаем e=1,0

Коэффициент воздействия  мотовила на стебли повышается с увеличением выноса с мотовила вперед относительно режущего аппарата ,однако это имеет место лишь до определенного значения сmax ,после которого воздействие планок на стебли прекращается до подхода к ним режущего режущего аппарата. С учетом вышеизложенного коэффициент воздействия мотовила определяется следующим образом:

 

+ -

-

 

Коэффициент воздействия  мотовила на стебли повышается с увеличением  выноса мотовила вперёд относительно режущего аппарата, однако это имеет место лишь до определённого значения, после которого воздействие планок на стебли прекращается до подхода к ним режущего аппарата.

 

Определение рабочих характеристик режущего аппарата

 

Сегмент ножа режущего аппарата участвует в сложном движении. Оно складывается из относительного движения по уравнению x=r(1-coswt) и переносного движения по уравнению y=vt

где:r-радиус кривошипа, м;

w-угловая скорость кривошипа, рад/с;

v-скорость движения машины, м/с;

По заданной площади нагрузки fн на лезвие сегмента определим перемещение L режущего аппарата за один ход ножа по формуле:

 

L=

 

где, fн - площадь подачи

S-ход ножа

 

Площадь подачи связана с площадью нагрузки выражением:

 

fн=к*fп

 

Для аппарата нормального резания с одинарным пробегом ножа к=1,т.к. в комбайнах применяются нормальный режущий аппарат с одинарным пробегом ножа.

 

b=75мм; f=21мм; l=16мм; t=76,2мм; h=57мм; b1=b2=22мм

 

Следовательно

 

 

По формуле  находим угловую скорость вала кривошипа:

 

рад/с

 

Находим тангенс угла наклона касательной:

 

tg =

 

где:

-угол наклона касательной в точке перегиба синусоиды,

r- радиус кривошипа, м

 

tg =

 

По исходным данным строим график изменения рабочей скорости резания, для чего поступаем следующим способом. Вычерчиваем положение вкладыша и лезвие соседнего сегмента для аппарата нормального резания с одинарным пробегом ножа.

Радиусом r проводят полуокружность так, чтобы крайняя нижняя точка активной части лезвия а₀ совпадала с началом координат (началом дуги полуокружности). Ординаты полуокружности в масштабе w изображают скорости ножа (резания), соответствующие его перемещению.

Процесс резания растений осуществляется по принципу ножниц, поэтому срезание растений начнется в тот момент, когда лезвие сегмента а₀с₀ встретится с лезвием вкладыша пальца и закончится, когда точка с₀ лезвия коснется вкладыша пальца. Через точки встречи лезвий сегмента и вкладыша проводят линии, параллельные лезвию а ₀ с₀,до пересечения с осью абсцисс. Ординаты точек а_н и а_к являются искомыми скоростями начала vн и конца vк резания.

Таким же образом  находят скорости и при обратном ходе ножа.

Численное значение всех скоростей резания получают умножением величины соответствующей ординаты y графика на масштаб, т.е.

 

Vн=|yн|w м/с, Vк=|yк|w м/с.

 

Изменение скорости резания в процессе работы режущей пары характеризуется отрезком дуги полуокружности, заключенным между ординатами yн и yк.

 

Vн=0,037*48.2=1.78 м/с >1,5м/с

Vк=0,033*48,2=1,59 м/с>1,5м/с

 

Условие резания  выполняется.

По данным из условия и по расчётным данным строим график пробега активной части лезвия и график высоты стерни. Выбираем масштаб построения 1:1 и вычерчиваем положение сегмента и противорежущей пластины пальца. Высота сегмента h’=b-f=75-21=54мм. Из точки пересечения оси сегмента и основания лезвия проводим полуокружность радиусом r и делим её и подачу L на шесть равных частей. Точка пересечения горизонталей и вертикалей проведённых с одноимённых точек подачи и полуокружности, являются точками синусоиды, по которой движется любая точка сегмента при его перемещении из одного крайнего положения в другое. Во время пробега при прямом ходе активным является отрезок лезвия а0с0, а при обратном ходе – а0’c0’. Вычертим положение вкладышей пальцев и заштрихуем площадки на которых активные части лезвия захватят и срежут стебли при прямом и обратном ходе.

График изменения  высоты стерни строим для стеблей, расположенных вдоль кромки противорежущей пластины. Для этого нанесём ширину вкладышей, приняв её постоянной b0=22мм.

Проводим линию  одной из кромок вкладыша (m,m) и отмечаем группу стеблей, которые срезаются без отгиба (1), с поперечным отгибом (2) и с продольным отгибом (3). Высота стерни в группе (1) на отрезке а,с, будет равна заданной высоте среза hср. Для определения высоты стерни 2-ой группы стеблей поступаем следующим образом. Стебли группы 2 не попадают под лезвие при его прямом ходе. Все они откланяются на кромке противоположного вкладыша и срезаются у неё при обратном ходе ножа. Приближённо считаем все растения этой группы будут отклоняться по касательной к синусоиде, имеющей минимальный угол наклона. Отрезок q2, заключённый соседними вкладышами, будет величиной отгиба q2.