Определение основных параметров настройки и производительности зерноуборочного комбайна

 

          

     

       Последовательность анализа работы режущего аппарата:

     1. Построить график скорости резания  в масштабе, для чего:

• вычертить рабочую часть сегмента с лезвием АВ и элементы противорежущей части пальца, при ,со смещением оси сегмента и пальца на величину:

                                                                                                      (5.2)

       Для комбайнов КЗС-7 и «Лида – 1300» при V″ = 1,71 м/с и w″ = 63,3 с^-1 значение y″= 0,027м

       • oт точки А отложить отрезок S, провести полуокружность радиусом

r = S/2 и определить положение точки О, центра окружности;

     • ординаты полуокружности в масштабе  ω изображают скорость точек лезвия ножа отнесенную к перемещению;

     • отметить ординату y″ и провести прямую до пересечения с полуокружностью,  соединить прямую с точкой А и концом хода ножа. Ломаная линия и будет представлять собой в координатах Х и Y график изменения скорости.

      

       Скорости резания будут равны: 

                                   V’= ,

где - соответственно длины отрезков, обозначающие на графике скорости начала и конца резания, ;

     Условие качественного среза выполняется, т.к. полученные скорости больше предельного значения [V_р] ³ 1,5м/c. 

     Подставляем значения в формулу (5.2)  получим

     

= мм

     • определить величину перемещения машины за одни ход, ножа — подачу L машины

                                                                                                        (5.3)

     Подставив значения в формулу получим

                                                  =

     • определить величину перемещения машины при угле поворота          ведущего вала на угол методом пропорций:

                                                          ,                                           (5.4)      

                              

                               .

и обозначить точки e и f на вертикальной прямой подачи;

      2. Построить график пробега лезвия сегмента в следующей                  последовательности:

     •   провести на расстоянии  t₀ = 76 мм осевые линии движения двух   противорежущих пластин пальцев режущего аппарата и отложить среднюю ширину противорежущей пластины пальца

            .

                                                                   b=  (5.5)

     •   вычертить четыре положения режущей части сегмента соответствующие их прямому и обратному ходу, расположив их основания на   расстоянии L , так как на это расстояние перемещается машина за один ход ножа;

     •    воспользовавшись шаблоном, полученным при построении предыдущего графика соединить крайние точки соответствующих лезвий кривыми линиями шаблона.

     3. Построить диаграмму изменения высоты стерни для стеблей, растущих на линии   т-m, расположенных вдоль кромки противорежущей пластины

пальца, для чего:

     4. Построить график высоты стерни для стеблей, растущих на линии   т'- т' смещенной относительно линии т'- т' на заданное расстояние S'.

     Проверим  вероятность потерь зерна с короткими  стеблями за счет отгиба стеблей.

          Потери возможны, если  высота стерни больше или равна минимальной длине стеблестоя:

                                                     L_min  ≤ l_{ст max},                                                  (5.6)

          где l_ст –– высота стерни, которая определится из графика или аналитически

                 по ниже приведенным выражениям;

                 L_min –– минимальная длина стеблестоя.

     Высота  стерни для второй и третьей (максимальное значение) зоны:

         (5.7)

                         

 

       ,  (5.8)      

                      

  

            где  q_2max и q_3max –– соответственно значение поперечного и максимального

                 продольного отгиба стеблей, , , (из графика

                  высоты стерни);

       Предельную высоту установки  режущего аппарата проверим из  условия, что минимальная длина  среза стеблей l_{cp max} должна быть больше или равна максимальной высоте стерни:

           l_{cp min} ≥ l_{ст max},    (5.9)

     0,46>0,126

     Проверим  возможность потерь зерна по предельно  допустимому продольному отгибу.

         Предельно допустимый продольный:

                                                                                                  

                        

     

     должен  обеспечить высоту стерни равную или  меньшую минимальной высоты хлебостоя, т.е.:

           l_{ст max} ≤ L_min, (5.10)  

     0,126<0,6

     Вывод: Из проведенной работы следует, что отклонение высоты стерни (не учитывая рельеф поля) зависит от следующих факторов: скорости перемещения комбайна, скорости резания, и от положения стебля относительно противорежущей пластины.    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    6. МОЩНОСТЬ, ЗАТРАЧИВАЕМАЯ  НА ВЫПОЛНЕНИЕ

    ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОМБАЙНОМ 

    Для обеспечения работы  комбайна необходимо выполнение условия  

                                                            N_дв≥ N_Т,                                                                                  (6.1)                                                                     

    где  N_дв мощность двигателя, 132кВт;

            N_Т  - мощность необходимая на выполнения технологического процесса.

    Мощность, необходимая для выполнения технологического процесса комбайном

                                                    N_т = N_р +N_ма+ N_п+Nро _,                                                        (6.2) 

    где N_ма -  мощность на привод барабана;

           N_ро - мощность на привод остальных рабочих органов, (принимается по

                 экспериментальным данным)

           N_п  - мощность на перемещение комбайна.

           N_р -мощность, затрачиваемая на процесс резания.  

    6.1 Мощность, затрачиваемая на резание.

    Мощность, необходимая для выполнения процесса резания  

                                                       N_р = T_max w r,                                                (6.3)

                где T_max -максимальная сила на приводе ножа  

    Во  время работы  на нож режущего аппарата действуют силы  

                         

=2145,7+34=2179,7H,              (6.4)

    где P_ji  –– сила инерции масс ножа, возникающая за счет переменной

                скорости и ускорения ножа, Н;

              F –– сила трения ножа по пальцевому брусу, вызываемая силой

                   тяжести.

            -- среднее сопротивление срезу стеблей, Н

    Сила  сопротивления срезу стеблей  зависит от площади нагрузки и  густоты стеблестоя:

                                                           ,                                             (6.5)                                 

      где e –– удельная работа, затрачиваемая на срез растений с 1 см² , принимаем

            e = 1,8 ּ10^-2 Дж / см² [3]для зерновых культур),

              f_н –– площадь нагрузки на лезвие сегмента,

           х_н и х_к –– величина перемещения ножа соответствующая началу и концу

                          резания, м;

             z – число сегментов.

    

 

                                                            f =LS  ,                                                   (6.6)                                     

    где L –– подача, см.;

          S –– ход ножа, см²; 

                                       f=4,2·8,5=35,7cм  

    Число сегментов

                                                         z = B/t,                                                  (6.7)                                     

    где B –– ширина захвата жатки, м.  

    z=6/0,076=79 

       Для механизма «Шумахера» сила инерции выражается формулой:

                          

,                         (6.8)

где:    m- масса одного погонного метра ножа, кг,

         r- радиус кривошипа r=S/2=42,5мм,

                                                                       (6.9)

       Максимальное  значение силы инерции при х = 0 и х = S

     P _j' _max = ± m w² r,

 

     Сила  трения  F ножа об элементы пальцевого бруса, возникающая от силы тяжести ножа: