МИНИСТЕРТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

Московский государственный агроинженерный университет

имени В.П. Горячкина

С.Г. Ломакин

Расчет рабочих органов

уборочных машин

Методические рекомендации по выполнению

курсовой работы

Курсовая работа состоит из двух частей:

I. Расчет показателей работы режущего аппарата.

II Расчет показателей работы молотилки зерноуборочного комбайна.

Исходные данные по каждому варианту задания приведены в табл. 1,2 и на рис.1.

Таблица 1

Исходные данные по вариантам

Вари- анты №	Ширина захвата режущего аппарата, В,м	Частота * вращения вала привода ножа, n,мин-1	* Скорость движения агрегата, ,м/с	Тип режущего аппарата (ТРА)	Площадь нагрузки, fн,см2	Устано-вочная высота среза, Ну,см	Урожай-ность зерна пшеницы, À ,т/га	Отношение массы соломы к массе зерна mс : mз	Убираемая площадь. S,га
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	2,8	560	3,0	1	115	5	3,0	1,25	400
2	3,5	550	2,0	2	100	7	2,8	1,35	500
3	4,9	480	2,4	3	60	10	3,4	1,3	800
4	4,1	540	2,0	2**	90	8	3,6	1,2	700
5	4,6	520	2,5	4	50	10	3,2	1,33	900
6	5,0	490	1,8	5	70	6	3,1	1,5	1000
7	6,0	470	1,6	6	80	5	3,8	1,4	1200
8	7,0	580	2,0	7	88	6	2,5	1,42	1400
9	4,0	460	1,6	1	65	10	3,0	1,5	1000
10	4,8	480	1,8	2**	85	6	2,4	1,6	1200
11	5,0	450	2,0	3	55	7	3,2	1,45	1000
12	5,5	470	2,3	4	40	8	2,6	1,55	1300
13	6,0	480	2,0	5	78	5	2,1	1,6	1200
14	7,5	490	2,0	6	90	6	2,8	1,4	1500
15	9,0	560	3,3	7	150	10	1,8	1,5	2000
16	6,7	540	3,0	7	120	8	1,6	1,45	2000
17	7,0	570	3,4	6	130	10	1,7	1,4	2500
18	6,0	470	1,5	1	68	7	1,8	1,5	1600
19	5,8	460	1,8	2	90	6	2,0	1,3	1500
20	5,5	450	2,6	3	75	10	2,4	1,4	1800
21	5,4	480	2,4	4	45	5	2,6	1,2	1600
22	5,2	500	1,8	5	65	6	2,4	1,3	1500
23	5,0	510	1,6	6	67	5	4,0	1,25	1400
24	5,8	570	2,5	7	80	7	4,3	1,3	1500
25	6,8	540	3,0	7	115	8	2,1	1,4	2000
26	5,9	475	2,4	4	45	10	2,5	1,5	1500
27	4,1	460	1,9	1**	80	5	2,3	1,6	1800
28	4,8	450	1,7	2**	90	6	2,6	1,7	1400
29	6,8	480	2,5	6	110	6	2,8	1,4	2000
30	9,0	570	3,3	7	120	7	2,1	1,2	4000
31	8,6	580	3,0	7	110	6	1,9	1,45	4200
32	8,0	475	3,2	6	145	8	2,2	1,25	3800
33	4,0	480	1,6	1	68	5	3,4	1,35	3200
34	4,8	460	1,8	2	94	6	3,1	1,4	3400
35	6,4	440	2,0	3	60	10	3,5	1,2	3000
36	6,3	470	2,2	4	42	8	3,0	1,35	3500
37	6,2	450	1,8	5	74	6	4,9	1,15	2800
38	6,0	460	2,4	6	105	7	4,0	1,0	2900
39	5,8	570	2,7	7	100	6	4,1	1,1	2800
40	6,8	580	3,0	7	110	8	3,1	1,3	3500
41	7,0	455	3,3	6	155	10	2,9	1,2	4500
42	4,2	780/450	3,6	1**	100/80	5	3,5	1,4	1800
43	3,6	600/460	3,4	2**	144/85	10	3,3	1,5	1000
44	5,0	440	1,9	3	56	8	2,7	1,6	1500
45	5,3	450	2,0	4	40	6	2,4	1,7	1800
46	5,6	460	1,7	5	68	5	4,1	1,25	2000
47	4,3	470	2,0	1	88	7	3,2	1,36	1400
48	3,8	570	2,4	2	105	6	2,0	1,57	1300
49	7,3	500	2,8	6	120	6	2,2	1,3	4200
50	4,9	540	1,8	7	68	5	3,8	1,4	2000
51	5,9	540	2,2	7	95	7	3,7	1,5	4000
52	5,0	480	2,0	6	86	8	4,4	1,25	3500
53	4,6	450	1,6	1	70	5	3,0	1,6	2000
54	4,2	440	1,5	2	80	5	4,7	1,3	1800
55	3,4	580/540	3,0	2**	140	7	3,4	1,2	1200
56	5,0	760/540	3,7	1**	110	8	3,2	1,1	3000
57	7,4	420	2,2	3	70	6	2,6	1,4	4500
58	7,8	460	1,9	4	36	5	3,6	1,05	5200
59	8,4	455	1,7	6	75	6	4,7	1,0	6000
60	9,2	545	1,5	7	55	5	5,6	1,15	5500

---

* Студенту выдается только один показатель: частота вращения кривошипного вала (n), либо скорость движения агрегата ( );

** - механизм привода МКШ открытого типа; числитель использовать при расчете Р.А.; знаменатель – для определения υ при расчете молотилки зерноуборочного комбайна.

Рис.1. Схемы сегмента (а) и противорежущей (б) пластины.

Основные размеры сегментов и противорежущих пластин Р. А. сегментно- пальцевого типа

Таблица2

Тип режущего аппарата (ТРА)	Соотношение параметров, мм	Основные размеры, мм
		a	b	h0	hр	t	c	e	h1/h1р
1;1**	t=t0=S=76,2	14	80	54	42	76	22	36	58/46
2;2**	t=t0=S=90	14	85	55	50	90	24	38	60/55
3	2t=2t0=S=152,4	13	85	55	55	76	21	29	60
4	2t=2t0=101,6	12	75	45	45	50,8	20	25	53
5	t=2t0=S=101,6	6	75	45	--	101,6	18	20	50
6	″n″t=″n″t0=S=88	14	80	57	42	76	23	37	57/46
7	″n″t=″n″t0=S=84	12	80	60	54	76	23	35	58

I. Расчет технологических и энергетических показателей работы

режущего аппарата

1.1. Рассчитать скорость движения уборочной машины , м/с или частоту вращения кривошипного вала механизма привода ножа n, мин^-1

Скорость движения машины можно найти по заданным площади нагрузки f_н и частоте вращения n кривошипного вала механизма привода ножа режущего аппарата. Используя зависимости для подачи режущего аппарата L=t_1/2 и площади нагрузки f_н = к ∙L∙S ( Р.А. № 1;2;3;4;5) или f_н = (к∙ L∙ S)/″n″,

(Р.А.№ 6;7).

где t_1/2- время, за которое кривошипный вал совершит поворот на угол , с; к - коэффициент пропорциональности между площадями подачи и нагрузки режущего аппарата; S - ход ножа, мм, получим выражение для определения

= 10^-1 ∙ f_н∙ n/30∙к∙S, м/с; или υ = 10^-1∙fн″n″∙n/30∙к∙S, м/с (1)

Следует помнить, что для Р.А. t = t₀ = S и ″n″∙t=″n″∙t0=S к = 1, а для аппаратов

2t = 2t₀ = S и t = 2t₀ = S необходимо подставить в формулу (1) большее из двух значений к (0,32 для первого и 0,68 для второго).

Например, для 2t = 2t₀ = S = 152,4 мм при n = 480 мин^-1 и f_н = 55 см²,

= 10^-1 ∙55∙ 480/30 ∙0,32 ∙152,4 = 1,8 м/с

Если в исходных данных задана скорость движения агрегата , то в разделе 1.1. необходимо определить частоту вращения кривошипного вала механизма привода ножа n .

Решив выражение (1) относительно n, имеем

для Р.А. № 1;2;3;4;5 , мин^-1, или .

для Р.А. № 6;7

2. Определение скорости резания стеблей

Из кинематики относительного движения ножа известно, что скорость относительного движения ножа изменяется в функции угла поворота t:

---

- кривошипного вала аксиального кривошипно-ползунного механизма привода ножа

U_н = r ∙∙sint, (2)

где:

r - радиус кривошипа (r = S/2),м;

 - угловая скорость кривошипа, с^-1;

- ведущего вала механизма качающейся шайбы

U_н = l∙ sin ∙ ∙sint, (3)

где:

l -длина рычага колебательного вала МКШ, м

-угол наклона шейки ведущего вала к его оси вращения, град

-угловая скорость ведущего вала, с^-1

-водила Н планетарного редуктора

U_н= (r₁+r₂)∙_н ∙sin_н ∙t (4)

где:

r1 - радиус эксцентриситета ( смещения ) оси вала саттелита относи- тельно оси вращения водила, м

r2 - радиус кривошипа вала саттелита, м

н - угловая скорость водила, с^-1

Функциональную зависимость скорости относительного движения ножа от его перемещения (х) U_н = f(х) легко установить из рис. 2(а, б, в).

Из ОВС (рис.2а) следует, что вертикальная текущая координата ″у″

точки В кривошипа определяется по выражению

у = r∙sint. (5)

По аналогии из рисунков 2б и 2в следует, что

у = l∙sin ∙sint и (6)

у = (r1+r2)∙sinн ∙t

(7)

Рис. 2. К определению функциональной зависимости U_н = f(х)

Сопоставление выражений 2 и 5; 3 и 6; 4 и 7, показывает, что скорость движения ножа в любой точке в пределах хода S может быть определена как произведение текущей координаты ″у″ и постоянной величины (н),

т.е. U_н = y∙ или U_н =у∙н. Следовательно, дуга окружности радиуса r

либо l sin , либо (r1+r2) является графиком изменения скорости движения ножа в функции его перемещениях хода (U_н =f(x)).

Масштаб графика _u =  (_{u =} н)

С учетом этой зависимости определение скорости резания становится простой графоаналитической задачей. Для ее решения необходимо начертить в масштабе 1:1 контуры сегмента (рис. 3) и противорежущих пластин, причем сегмент должен находиться в одном из двух крайних положений (левом или правом).

Для Р.А. нормального резания с одинарным и некратным ходом ножа достаточно изобразить контуры двух противорежущих пластин (рис. 3а,3г), а для аппаратов нормального резания с двойным пробегом ножа (2t = 2t₀ = S - рис. 3б) и низкого резания (t = 2t₀ = S - рис. 3в) - контуры трех пластин.

Из точки А (начало лезвия сегмента) проведем оси координат (ХАУ) и отложим вдоль оси абсцисс величину хода ножа S = 2r. Из центра этого отрезка проводим дугу окружности радиуса r - график U_{н А} = f(х), (либо окружности радиусов

l∙ sin или (r1+r2) ).

Поскольку сегмент срезает стебли только на кромке противорежущей пластины, начало резания наступает тогда, когда точка А лезвия переместится в положение А₁ (достигнет кромки противорежущей пластины), а все лезвие в положение А₁В₁. Скорость любой точки ножа в этот момент, в том числе и точки А, которой лезвие начинает срез стеблей, и есть скорость начала резания.

---

Ее величина равна произведению длины ординаты у₁ = А₁К₁ в метрах, восстановленной из точки А₁ до пересечения с кривой графика U_нА = f(х), и масштабного коэффициента _u = , т.е.

U_{н 1} = у₁∙, м/с. (4)

При ограничении рабочей высоты лезвия (hр) начало резания наступит

когда точка А лезвия достигнет кромки противорежущей пластины. Проведя через точку пересечения лезвия (т.А) и кромки противорежущей пластинки линию параллельную АВ найдем положение лезвия А1В1 в момент начала резания, ординату у1=А1К1 и скорость начала резания U_н1=у1  ( U_н1=у₁ ∙ _н)

Значение угловой скорости  определяют по соотношению

 = .

где: n - частота вращения кривошипного вала, мин^-1.

Или н = .

где: n – число двойных ходов ножа, мин^-1

Рис. 3. К определению скоростей резания: а) t = t₀ =S; б) 2t = 2t₀ =S;

в) t = 2t₀ =S, г) ″n″t=″n″t0=S.

Лезвие сегмента при дальнейшем движении будет срезать стебли другими участками (точками) своей длины вплоть до крайней точки В. Поскольку скорость движения ножа меняется от 0 в начале хода до максимального значения (U_{н мах} = r) в середине и снова до 0 в конце хода, скорости резания будут непрерывно меняться от найденной начальной U_н1 до конечной U_н2. Момент окончания резания наступит тогда, когда точка В лезвия сегмента достигнет кромки противорежущей пластины (точка В₂), а само лезвие расположится по линии В₂ А₂ . Скорость движения сегмента в данный момент - скорость конца резания - определим по графику U_н2 = y₂  (y₂ = А₂ К₂), или (U_н2 = y₂ н).

Из графика видно, что лезвие сегмента срезает растения только на участке А₁ А₂ своего хода. Этот участок хода является рабочим и обозначается х_р.

До него и после нож совершает холостой ход.

У Р.А. нормального резания с двойным пробегом ножа -

(2t = 2t₀ = S - рис.3б) лезвие сегмента за один ход срезает растения у двух пальцев (1 и 2). По аналогии с рассмотренным выше начало резания у первого пальца соответствует положению лезвия А₁В_1, а конец резания - А₂ В₂. Скорость резания у первого пальца будет изменяться от U_н1 = y₁  до U_н2 = y₂ . Момент начала резания у второго пальца будет соответствовать положению лезвия А₃ В₃ и конца резания - А₄ В₄. Скорость резания у второго пальца будет изменяться от U_н3 = y₃  в начале до U_н4 = y₄  в конце резания. Из всего хода S нож совершает полезную работу на участках х_р1 у первого и х_р2 у второго пальцев, причем х_р1 = х_р2.

Особенности соотношения параметров Р.А. низкого резания -

(t = 2t₀ = S - рис. 3в) обусловливают отсутствие участка холостого хода сегмента х_н1 до начала резания стеблей у первого пальца, так как в крайних положениях сегмента часть его лезвия перекрывается противорежущей пластиной. Следовательно, участок лезвия вблизи точки А будет подходить к кромке противорежущей пластины первого пальца со скоростью U_н, близкой к нулю (начало хода ножа). Попадание стеблей на эту часть режущей пары будет приводить к повышенным силовым нагрузкам на элементы режущей пары и забиванию режущего аппарата.

---

Для исключения возможности резания стеблей участком лезвия около точки А со скоростями ножа U_н, близкими к нулю, и тем самым предотвращения технологических и технических отказов в Р.А. низкого резания на стадии проектирования (разработки конструкции) предусматривают специальные конструктивные элементы, ограничивающие длину рабочей части лезвия участком А′В. Положение точки А′ по длине лезвия АВ устанавливают из условия

U_н1 0, 5 м/с. При такой скорости начала резания стеблей лезвием у первого пальца ордината у₁ на графике скоростей может быть определена по выражению

y₁ , м.

Положение лезвия А₁ В₁, соответствующее моменту начала резания у первого пальца, найдем следующим построением. Отложим вдоль оси У ординату у₁ и проведем из полученной точки прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с восходящим участком кривой графика U_{н А} = f (х) в точке К₁. Опустим из точки К₁ перпендикуляр К₁А₁ на ось абсцисс. Проведем из полученной точки А₁ линию, параллельную лезвию АВ, и отложим на ней отрезок А₁В₁, равный длине лезвия. Это и будет искомое положение лезвия, а точка А′ пересечения линии А₁В₁ и кромки противорежущей пластины будет началом рабочего участка лезвия. Следовательно, конструктивные элементы, ограничивающие минимальную скорость начала резания U_н1 и длину рабочего участка лезвий сегментов, располагаются на расстоянии l₀ от оси абсцисс (основания противорежущей пластины), а рабочая высота сегмента будет равна hp=h0 - l₀.

Моменту конца резания у первого пальца будет соответствовать положение лезвия А₂В₂. Скорость конца резания у первого пальца U_н2 = у₂·.

Резание стеблей у второго пальца начинается в момент, когда точка А′ достигнет кромки второй противорежущей пластины и лезвие займет положение А₃В₃, а закончится при достижении точкой В положения В₄ (положение лезвия А₄В₄). Скорости резания стеблей у второго пальца будут изменяться от U_н3 = y₃∙ в начале до U_н4 = у₄· в конце резания.

Из графиков видно, что скорости резания стеблей лезвиями сегментов зависят не только от основных конструктивных (t, t₀, S) и кинематических параметров (U_н), но и от взаиморасположения сегментов и пальцев в крайних положениях ножа. Полученные скорости резания для Р.А.№ 1;2;1**;2**;3;4;5; соответствуют совпадению в крайних положениях осей сегментов с осями пальцев после тщательного выполнения одной из основных регулировок - центрирование ножа или установки одинакового перебега (+ х) ножа в обоих крайних положениях для аппаратов ″n″t=″n″t0=S. На практике эти регулировки выполняют с большой погрешностью или не выполняют вовсе и оси сегментов в крайних положениях не совпадают (рис. 4) с осями пальцев на величину  х (+  х - перебег влево от оси пальца; -  х - недобег до оси пальца), а у Р.А. ″n″t=″n″t0=S величины перебега сегмента различны у правого и левого пальцев.

---

Смотрите также файлы

• Основные принципы питания детей.docx

• Риторика прогр юр бак.doc

• ПРИБЛИЖЕННЫЕ РЕШЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ.docx

• pravo.docx

• Курочкина Л.А. Принципы и нормы Совета Европы в уголовном судопроизводстве Российской Федерации.doc