2020-06-29
241
Проектирование и технологический расчет режущего аппарата
Жатки отечественных комбайнов оборудуются сегментно-пальцевыми режущими аппаратами, которые по своим геометрическим и кинематическим параметрам подразделяются на следующие группы:
- аппараты нормального резания;
- аппараты низкого резания;
- аппараты среднего резания.
Аппарат низкого резания характеризуется соотношением параметров:
t = 2t0 = S = 76,2 мм или 101,6 мм.
Такого типа режущие аппараты в первом варианте используются в сенокосилках, во втором - в прицепных комбайнах.
Для технологических расчетов принимаем t = 2t0 = S =76,2 мм.
Построение графика пробега активной части лезвия
Нож режущего аппарата совершает сложное движение: гармоническое-колебательное в относительном перемещении, переносное вместе с машиной.
Переносное движение можно принять как перемещение с постоянной скоростью и выразить уравнением:
h = vt,
где v - скорость машины, м/с;
t - время перемещения ножа из одного крайнего положения в другое.
|
|
|
Сегменты режущего аппарата за время поворота кривошипа на 180°
(щt =р) переместится из одного крайнего положения в другое.
За это время машина переместится на расстояние:
;
где n - частота вращения кривошипа;
м.
с-1.
Высота сегмента
h?= b - f =80 - 25 =55 мм.
Радиус полуокружности к построению синусоиды
мм.
Построение графика рабочих скоростей резания
График изменения рабочих скоростей резания строится в масштабе л=щ м/с, поэтому кривая скорости будет представлять собой дугу окружности радиусом r:
где vx - скорость ножа,
щ - угловая скорость вращения кривошипа,
r - радиус кривошипа.
Ординаты полуокружности в масштабе щ изображают скорости ножа, отнесенные к его перемещению Х.
Построение графика изменения высоты стерни
Общий характер изменения высоты стерни получается графическим приемом по методу академика И.Ф. Василенко, руководствуясь графиком пробега активной части лезвия. Высоту стерни определяют для ряда стеблей, располагающихся на линии mm, находящихся на расстоянии Вср от оси пальцев:
мм.
Высота стерни на участке а1с1:
где Ну - высота установки режущего аппарата, мм;
Вср - средняя величина пальцевого вкладыша, мм.
; мм.
мм.
Определим угол наклона и стеблей, имеющих высоту q1max = МД, путем построения треугольника АВС, в котором АВ=h (подача):
АС = р·r = 3,14 · 38,1 = 119,6 мм.
; 400.
Проектирование и технологический расчет мотовила
Мотовило предназначено для подвода стеблей к ножу, направления их после среза на транспортирующие устройства и освобождения режущего аппарата для приёма новых стеблей.
В процессе работы планки мотовила радиусом R равномерно вращаются вокруг горизонтальной оси с угловой скоростью щ и одновременно участвуют в поступательном движении вместе с машиной со скоростью Vм:
|
|
|
В связи с этим траектория движения планки будет представлять собой циклоиду, форма которой зависит от соотношения окружной и поступательной скоростей л = U/Vм. При л<1 она будет укороченной, а при л>1 - удлиненной. При этом путь, пройденный машиной за один оборот мотовила
So= Vм·2·р/щ или So = 2·р ·R/л.
Чтобы мотовило было работоспособным, его планки должны совершать движение по удлиненным циклоидам. Обычно значение л принимают в пределах 1,3…1,7. При л>1,7 планки, ударяя по колосу, могут вымолачивать зерно, создавая потери. А при л<1,5, наоборот, мотовило будет захватывать мало стеблей, и большая часть стеблестоя не будет подвергаться его воздействию. Поэтому для технологического расчета принимаем л=1,7. Угловая скорость мотовила определяется зависимостью:
c-1.
Частота вращения мотовила определяется по формуле:
;
об/мин.
Принимаем частоту вращения мотовила равной n = 70 об/мин.
Регулирование мотовила по высоте
Пределы регулирования мотовила по высоте выражаются зависимостью:
ДH = Hmax - Hmin = (Lmax - Lmin) + (hmax - hmin);
ДH = (0,6-0,55)+(0,1-0,05) = 0,1 м.
Определение радиуса мотовила
Радиус мотовила определяется из условия минимально возможного зазора ДH между планкой мотовила и режущим аппаратом и минимальной высотой стебля. Этот зазор устанавливается в пределах ДH =0,05 м и выражается зависимостью:
;
0,324 м.
Определение КПД мотовила
Под КПД мотовила следует понимать показатель з, отражающий какая часть стеблей срезается с помощью планок мотовила. Этот показатель можно выразить отношением ширины отрезка ДS петли траектории движения планки мотовила, на котором планка оказывает воздействие на стебли к шагу мотовила SZ:
Шаг мотовила определяется как отношение пути, пройденного машиной за один оборот мотовила SM к числу планок мотовила Z:
;
Путь, пройденный машиной за один оборот мотовила SM определяется зависимостью:
м.
Ширина отрезка ДS петли траектории движения планки мотовила, на котором планка оказывает воздействие на стебли определяется зависимостью:
;
С учетом данного выражения КПД определяется по формуле:
;
.
Определение критической скорости мотовила
Критическая окружная скорость планки мотовила ограничивается энергией удара, необходимой для выбивания зерна из колоса, поэтому:
;
где m - масса зерна пшеницы, m=4·10-5 кг·с2/см;
W - энергия удара, необходимая для выбивания зерна из колоса,
W=0,002 кг ·см.
3,16 м/с.
Следовательно поступательная скорость движения машины при л=1,7 будет равна:
м/с.
При более высоких скоростях движения машины целесообразнее работать без мотовила, если позволит состояние хлебостоя.
Проектирование молотильного аппарата
Определение основных параметров молотильного аппарата
Количество подаваемой хлебной массы в молотилку q, выражается зависимостью:
,
где В-ширина захвата жатки комбайна, м;
VM - движения комбайна, км/ч; (VM =1,4 м/с=5,04 км/ч);
QЗ - урожайность зерна, ц/га;
QС - урожайность соломы, ц/га;
в - коэффициент, учитывающий полноту сбора соломы, в = 0,8.
.
Определение длины барабана
Рабочими элементами бильного барабана являются бичи и поперечные планки подбарабанья. Суммарная длина бичей барабана определяется из условия допустимой подачи хлебной массы на метр длины бича:
;
где м - допустимая подача хлебной массы на 1 м, м=0,3.
;
Определим длину барабана задавшись числом бичей М=10:
1,774 м.
Принимаем LБ = 1800 мм.
