Определение основных параметров настройки и производительности зерноуборочного комбайна

    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.                                                                                                                                               

    Дальнейшее  совершенствование и техническое  переоснащение отрасли требует более качественной профессиональной подготовки инженерно- технических специалистов для села. Современный инженер-механик должен не только хорошо знать устройство и процесс работы машин и оборудования, но также обладать определёнными технологическим и экономическим багажом и ведением перспективы применения новой техники для снижения затрат ресурсов себестоимости продукции 
 
 
 
 
 

 

    

1. АНАЛИЗ  СХЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА 

    Хлебная масса с поля поступает на рабочие  органы, производительность которых должна быть согласована между собой. Однако изменения условий уборки (влажность, урожайность, соотношение зерна и т. д.) неодинаково влияет на производительность каждого рабочего органа при соблюдении агротехнических требований.

    В секунду с поля на рабочие органы жатки поступает хлебная масса q (кг/с), которая передается в молотильный аппарат (МА). За счет удара бичей барабана и протаскивания массы в зазор между барабаном и подбарабаньем происходит обмолот зерна и первый этап разделения хлебной массы на мелкий ворох q’_мв просеваемый через решетку подбарабанья, поступающий на очистку (Оч) и грубый ворох q_гв, поступающий на соломотряс (С). Соломотряс выделяет из поступившей массы оставшееся после обмолота зерно и в виде мелкого вороха q”_мв возврвщает на очистку.

    В сумме на очистку поступает: 

    

    Пройдя  очистку из массы q_мв выделяется зерно q_з – поступающее в бункер «Б», при этом его чистота должна составлять не менее 95%. При этом часть зерна р₀ теряется при очистке и уходит вместе с половой. Не выделенное соломотрясом зерно р_с составляют потери зерна, которые не должны превышать 0,3…0,5%, р_ж- потери за жаткой (р_ж ≤ 1%).

    Суммарные потери зерна:

    

    Суммарные потери за комбайном не должны превышать 1,5% . 

    Вывод: проанализировав технологический процесс работы комбайна можно

сказать, что суммарные потери зерна не должны превышать 1,5 %. Тот факт, что  потери превышают 1,5% свидетельствует  о необходимости выполнить технологические  регулировки рабочих органов зерноуборочного комбайна. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ МОЛОТИЛЬНОГО АППАРАТА

    При расчете параметров и пропускной способности молотильного аппарата ориентируются на следующие условия, которые называются входными параметрами (исходными данными):

    Q- урожайность зерна (55 ц/га);

    Lср – средняя высота хлебостоя (L=0,71м);

    β – содержание соломы в хлебной массе (β=0,48) ;

    w – абсолютная влажность хлебной массы (17%).

    Коэффициент β для длиностебельных малоурожайных культур больше, а для короткостебельных высокоурожайных меньше и находится в пределах:

• для пшеницы  – 0,5-0,6;
• для ржи – 0,65-0,75;
• для ячменя и овса – 0,48-0,52.

    Содержание  зерна в хлебной массе оценивается  коэффициентом

    

    Между приведенными коэффициентами существует связь:

    

    С увеличением содержания зерна в  хлебной массе и снижением влажности секундная подача увеличивается и наоборот.

    Определяем  допустимую подачу хлебной массы в молотильный аппарат при номинальной пропускной способности комбайна и эталонной соломистости определяют по формуле: 

                                                                                                  (2.1)

    где М – число бичей, шт.,

         L_б – длина барабана, м.

         -допустимая удельная нагрузка на единицу длины бича, для «КЗС-7» принимаем =0,64 кг/м*с

    По  таблице П1[4] принимаем число бичей М=10шт, длина барабана L_б =1,2м.

    Подставляем принятые значения в формулу (2.1) получим:

    

           Так как в молотильный аппарат поступает хлебная масса с показателями, отличными от эталонных при номинальной пропускной способности комбайна, то фактическая пропускная способность молотильного аппарата определится по выражению:

                                           ,                                         (2.2)  

    где β₀ – эталонное    значение        коэффициента         соломистости (при

                 проектировании

                 молотилок принимают β₀=0,6);

             - коэффициент засорённости ( =0,11-0,18), принимаем =0,13

                    =0,48- коэффициент соломистости для заданных условий;

                 - коэффициени использования пропускной способности комбайна

                       =1,21 

    Подставляя  значения в формулу (2.2) получим  
 

           , 

    Вывод : проанализировав условия уборки по заданию(соломистость, влажность и коэффициент σ) определили, что максимальная пропускная способность комбайна по молотильному аппарату равна 6,47кг/с 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ  СПОСОБНОСТИ  СОЛОМОТРЯСА И ОЧИСТКИ

    Назначение  соломотряса - выделить зерно, которое поступает вместе с соломой и половой на соломоотделитель. В комбайнах с классической схемой молотильно-сепарирующего устройства наиболее распространены клавишные соломотрясы. Они подбрасывают, вспушивают и растаскивают ворох, а также транспортируют солому к соломонабивателю или измельчителю. Клавишные соломотрясы бывают с четырьмя или пятью клавишами. Корпус клавиши шарнирно соединен с двумя коленчатыми валами   одинакового   радиуса   колен   (r_с).   Валы   и   клавиши   образуют четырехзвенный параллелограммный механизм. Каждая точка клавиши совершает плоскопараллельное движение по окружности радиуса r_с. Колена валов двух соседних клавиш смещены на некоторый угол, который зависит от их количества.

    Пропускная  способность соломотряса характеризуется  процентом допустимых потерь сепарации зерна соломотрясом, происходит за счет просеивания зерна через пространственную решетку соломы и жалюзийные решетки клавиши и характеризуется коэффициентом сепарации µ (отношением количества зерна просеянного на определенном участке соломотряса к количеству поступившего на этот участок зерна). Доказано, что коэффициент µ для данных условий величина постоянная и в основном зависит от толщины слоя соломы перемещаемого по соломотрясу, которая в свою очередь зависит от подачи соломы, размеров соломотряса и средней скорости перемещения соломы по клавишам.

    Чтобы определить фактический процент  потерь зерна р_с и допустимую фактическую подачу хлебной массы [q'_ф] необходимо выполнить следующие расчеты и графические действия.

    3.1 Определяем кинематический режим  соломотряса и угол отрыва  соломы от клавиши:

    - кинематический режим:

                                                      

                                                    (3.1)

      где  - заданный, согласно курсовой работе, радиус кривошипа   

                соломотряса,  =0,059 м

    Подставляя  значения в формулу (3.1) получим  

    

       - угловая скорость точек клавиши:

                                                             

                                             (3.2)  

          Подставляя значения в формулу (3.2) получим  

    

 

    - фаза отрыва (подбрасывания) соломы:

                                                                                           (3.3)

    где α - угол наклона клавиши к горизонту, α=12 град.

    С - коэффициент, учитывающий запаздывание подбрасывание соломы, обусловленные ее упругостью. Коэффициент С зависит от величины и может быть определен из зависимости ;

                                               

                                                (3.4) 

    Подставляя  значения в формулу (3.4) получим 

    

 

    Подставляя  значения в формулу (3.3) получим  

    

    - угол отрыва соломы от клавиш:

                                          

                                      (3.5)

    Подставляя  значения в формулу (3.5) получим  

    

 

          3.2 Рассчитатываем траекторию полета  соломы после отрыва от клавиши в координатах с началом координат в точке отрыва, для чего:

    - определяем время одного поворота  коленчатого вала соломотряса:

                                                                                                             (3.6)

    Подставляя  значения в формулу (3.7) получим  
 

    

; 

    Выбираем промежуток времени t, через который будем рассчитывать координаты х и у так, чтобы получилось 8...9 точек (обычно принимают t =0,03...0,05 с);