Расчёт параметров зерноуборочного комбайна

Для определения высоты стерни для растений группы 3 поступаем следующим образом, т.к. эти растения отгибаются на различную величину, то и высота стерни для них будет различной. Отрезок bd вдоль кромки вкладыша разбиваем на несколько частей. Величина продольного отгиба стебля, оказавшегося на одной из частей отрезка (2-d,1-d и т.д.) откладываются перпендикулярно высоте установки ножа Hу, а другой - различным значением отгиба, определяют длины оставшихся после среза частей растений. Полученные величины высоты стерни переносим на участок графика, где эти стебли расположены. В результате построений получаем график изменения высоты стерни.

 

Шнек  жатки

 

Выбираем диаметр  шнека Д_н, принимаем во внимание, что зерноуборочные комбайны имеют наружный диаметр шнека от 468 до 525 мм. В новых моделях он увеличен до 600 мм.

Шаг спирали t_ш и Д_н находится в пределах 450…500 мм.,t_ш=450 мм.

Внутренний диаметр шнека у существующих машин Д_в=300 мм.

Определим частоту вращения шнека. Особенность работы шнека заключается в том, что при транспортировании стеблей их взаимное перемещение затруднено, поэтому масса должна подаваться к шнеку разреженно(в 2..3 раза меньше, чем при свободной укладке).

Если бы коэффициент заполнения пространства между спиралями был равен единице, то за 1с шнек переместил бы объём

 

V_о=

 

где U_ш—осевая скорость перемещения материала;

 

 

 

С учётом последнего выражения:

 

V_о=

За  это время к шнеку подаётся объём хлебной массы

 

V_под=

 

где b—содержание зерна в хлебной массе;

 g=20…30 кг/м³—плотность хлебной массы;

С учётом разряжений в 2…3 раза подачи массы необходимо выполнить условие:

 

 

Откуда 

 

= рад/с

 

Молотильный аппарат

 

С учётом заданной пропускной способности q=5,6 кг/с выбираем ширину молотильного барабана – 1200мм.

Определяем суммарную длина всех бичей по выражению:

 

 

где:q_o=0,5 кг/с м—допустимая секундная нагрузка на единицу длины бича;

q-пропускная способность кг/с;

Определяем число  бичей на барабане:

 

 

Принимаем Z=10

Определяем диаметр D молотильного барабана, обеспечивающий обмолот заданной культуры и определяем частоту вращения барабана:

 

D=

 

где: =28..32 м/с - окружная скорость барабана

Dt=0,0045…,00075-промежуток времени между ударами бичей;

Определяем скорость и частоту вращения барабана:

 

w= рад/с^-1

^{n= об/м}

Определяем  длину подбарабанья:

 

Lпод=

 

a=120°-угол обхвата барабана деки

Определяем момент инерции I барабана по отношению:

 

 

где, I₀=8 кгм² –момент инерции барабана;

D₀=600 мм-диаметр молотильного барабана;

 

    кг/м²

 

Определим мощность на приводе молотильного барабана:

 

N=N₁+N₂

 

Где, f=0,75-коэффициент перетирания;

U₁=3…5 м/с-скорость массы в начале удара ;

a=0,88-коэффициент пропорциональности ;

Uб=30 м/с-скорость барабана;

U₂=aU_б=0,85*30=25,5 м/с - cкорость массы в конце удара;

 

N₁=q кВт

 

Определим мощность на преодоление трения в подшипниках  и вентиляционный эффект:

 

N₂=(AU+BU³)10^-3=(1,7*30+0,078*30³)*10^-3=2,16 кВт

 

A₀=0,85Н на каждые 100 кг веса барабана.

 

m_б=m₀LD/L₀D₀=200*0,6*1,2/1,2*0,6=200 кг.

A=A₀m_б/100=0,85*200/100=1,7Н

 

где: А- коэффициент, учитывающий сопротивление трения в опорах вала барабана, Н;

 

B₀=0,065

B=B₀

 

Следовательно:

 

N=N₁+N₂=14,5+2,16=16,66 кВт

 

Определение основных параметров соломотряса

 

Соломотряс  предназначен для выделения из соломы мелкого вороха (зерна, половы), направления его на очистку и удаление соломы из молотилки. В комбайнах получил распространение двухвальный клавишный соломотряс, все точки которого совершают движение по окружности.

Количество клавиш Z выбираем в зависимости от показателя кинематического режима к. Т.к. к=2,7, то Z=4. Так же исходя из того, что ширина молотильного барабана lб=1200мм.

Определим ширина соломотряса:

 

В=1,1*L_б=1,1*1200=1320 мм

 

 

Определяем скорость вращения коленчатого вала:

 

= =22,14 рад/с

 

Определяем скорость S соломы за одно подбрасывание. Для этого необходимо выбрать начало координат в точке О и направить ось Х вдоль клавиш. Тогда фаза подбрасывания определяется из условия:

 

wt₀=35,82⁰  

 

где, с=1,6—коэффициент, учитывающий запаздывание подбрасывания, обусловленное упругостью слоя соломы.

После подбрасывания  солома будет совершать свободный  полёт. Траектория её движения вдоль осей Х и Y будет:

 

X= wrsinwt₀*t-(gt²/2)sina

Y= wrcoswt₀t-(gt²/2)cosa

 

Задаёмся значениями t=0,04 и рассчитываем x и y. Расчёты сводим в таблицу 1

 

Таблица1

T	t1=∆t	t2=2∆t	t3=3∆t	t4=4∆t	t5=5∆t	t6=6∆t	t7=7∆t	t8=8∆t
	0,03	0.06	0.09	0,12	0.15	0.18	0.21	0.24
-rcoswt0	-0.042	-0.042	0.042	-0.042	0.042	-0.042	0.042	-0.042
wrsinwt0*t	0.022	0.044	0.067	0.089	0.111	0.133	0.156	0.178
	-0.0007	-0.0027	-0.0062	-0.011	-0.017	-0.025	-0.034	-0.048
X	-0.0208	-0.0008	0.0187	0.035	0.052	0.066	0.080	0.087
rsinwt0	0.033	0.033	0.033	0.033	0.033	0.033	0.033	0.033
wRcoswt0 t	0.028	0.056	0.084	0.122	0.14	0.167	0.196	0.233
	-0.004	-0.017	-0.039	-0.069	-0.109	-0.150	-0.210	-0.300
Y	0.057	0.072	0.078	0.078	0.064	0.05	0.019	-0.034
j=wt	38.0	76.1	114.2	152.2	190.2	228.3	266.4	317.2

 

По полученным значениям x и y строим траекторию движения соломы. Клавиша будет совершать круговое движение и ось коленвала будет занимать положения 1’,2’,3’ и т.д. Эти точки можно определить откладывая угол от положения коленвала в момент подбрасывания. Когда ординаты одновременных точек, в которых находится солома и клавиша будут одинаковы точки 5’ и 5, произойдёт встреча соломы с клавишей.

Если ординаты одноимённых точек не совпадает, то момент встречи можно уточнить методом интерполяции.

Соединив соответствующие точки 6 и 7 получили точку пересечения прямых. Через эту точку проводим прямую параллельную оси х. Расстояние S на чертеже представляет в масштабе дальность перемещения соломы за одно подбрасывание.

Определяем среднюю скорость перемещения соломы по соломотрясу:

 

 м/с

 

Определяем толщину слоя соломы на соломотрясе:

 

м.

 

Определяем коэффициент  сепарации:

 

см^-1

 

Определяем  длину соломотряса:

 

L= см.

 

 

Литература

 

1. Сташинский Р.С., Липский Н.Ю., Галинский Т.П. "Лабораторные работы и домашние задания по основам теории и расчёта рабочих процессов сельскохозяйственных машин." БИМСХ 1982.
2. Сташинский Р.С., Липский Н.Ю., Радишевский Г.А. "Расчёт параметров рабочих органов и построение схемы зерноуборочного комбайна" БАТУ Минск, 1998.

Размещено на Allbest.ru