Z4 = 2Z3 х. Поэтому угловая скорость вала саттелита в два раза превышает угловую скорость водила Н ω3 = 2ωн .

Радиус смещения оси вала саттелита относительно оси вращения

водила Н - r1 равен радиусу кривошипа r2 вала саттелита. Так как ход ножа S = 2 (r1 + r2) = 84мм. то r1 = r2 = 21мм.

При равенстве r1 = r2 траекторией абсолютного движения оси шейки кривошипа вала саттелита, а следовательно и оси подшипника головки ножа будет отрезок прямой линии, равный ходу ножа S = 2 (r1 + r2)

Построение траектории абсолютного движения оси шейки кривошипа вала саттелита необходимо начать с вычерчивания двух полуокружностей радиусов r1 + r2 и r₁ из центра ″О″и водила Н, расположенного на оси х на расстоянии r1 + r2 от начала координат.

Разделим обе полуокружности на одинаковое количество равных частей (достаточно на 6 частей) обозначим буквами О′_о и О″_о положение осей вала саттелита(О′) и шейки кривошипа вала саттелита(О″), соответствующих углов поворота водила Н, _нt_о = 0

При повороте на уго _нt₁ = 30° ось вала саттелита займет

положение О₁′.

За это же время вал саттелита, вращаясь в противоположном направлении с угловой скоростью ₃=2_н , повернется относительно оси О′₁, на угол

₃t₁ = 2 _нt₁ = 60° и ось шейки кривошипа О″ из положения О₀″

перейдет в положение О₁″. Точка О₁″лежит на оси х (как и точка О_о″). Это следует из рассмотрения ΔОО₁′О₁″. В этом равнобедренном треугольнике один угол (вершина О) по условию равен _нt₁ = 30°, второй (вершина О′₁) между равными сторонами ОО₁′ и О₁′О₁″ равен 180 - (2 _нt₁ = 60°) = 120°.

Следовательно и третий угол с вершиной О₁″ равен 30° .

Повороту водила Н на угол _нt₂ = 60° будет соответствовать поворот вала саттелита вокруг оси О′2 по направлению часовой стрелки на

угол ω3t2 = 2ωнt2 = 120° и ось шейки кривошипа переместиться из точкиО″1 в точку О″2, совпадающую с точкой О′о. Это утверждение следует из рассмотрения равнобедренного треугольника ОО′2О″2. В нем угол при вершине О равен по условию 60°, угол при вершине О′2 равен 180-120 = 60°. Естественно третий угол также равен 60°. Следовательно треугольник ОО′2О″2 равносторонний и сторона ОО″2 = r1=r2= ОО′0.

Повороту водила на углы ωнt3=90°; ωнt4 =120°; ωнt5 = 150° и ωнt6 =180° будут соответствовать углы поворота вала саттелита относительно осей О′3, О′4, О′5, О′6 в противоположном направлении соответственно на углы -

ω3t3 = 2ωнt3 = 180°; ω3t4 = 2ωнt4=240°;

ω3t5 = 2ωнt5=300° и ω3t6 = 2ωнt6=360°.

Соответственно ось шейки кривошипа из положения О″2 переместится в точку О″3 совпадающую с центром О, далее в точку О″4 совпадающую с точкой О′6, затем в точку О″5 и наконец в точку О″6.

Студент может самостоятельно убедиться, рассмотрев по аналогии с вышеизложенным, равносторонний или равнобедренный треугольники ОО′4О″4 И ОО′5О″5.

*Построенную траекторию выделить утолщенной линией.

II. Расчет технологических и энергетических показателей работы основных рабочих органов молотилок зерноуборочных комбайнов

---

Заданием предусмотрено определить

- загрузку основных рабочих органов и молотилки в целом;

- потери зерна в соломе, полове, просыпанием в щели и неплотности, распылом и в целом за молотилкой;

- пропускную способность молотилки на данном фоне;

- параметры вентилятора для очистки комбайна;

- мощность на привод барабана (ротора), остальных рабочих органов комбайна, передвижение комбайна (агрегата) по полю и суммарную на работу уборочного агрегата.

Заданием предусмотрено построить

- развертку штифтового поля барабана (зубового поля ротора);

- графики изменения ускорения барабана (ротора) в функции приведенной подачи;

- график изменения общих потерь зерна за молотилкой в функции приведенной подачи;

- график энергобаланса комбайна (агрегата).

1. Определение загрузки рабочих органов и молотилки в целом

Подача зерна , кг/с. (23)

Подача соломы , кг/с, (24)

где - коэффициент соломистости. Значение находят по заданному в каждом варианте отношению , в котором масса зерна принята за единицу.

Фактическая подача или , кг/с. (25)

Приведенная подача или , кг/с , (26)

где - стандартное значение коэффициента соломистости, соответствующее отношению массы соломы к массе зерна .

В соответствии с найденной величиной приведенной подачи необходимо выбрать типоразмер подходящего зерноуборочного комбайна.

Для подач q3,5 ...4,0 можно использовать комбайны ПН-100 или КЗС-3, q5,5...6,0 кг/с - СК-5М и Енисей - 1200 - 1, q9...9,5 кг/с - Дон - 1500, для подач q12...13 - CК - 10В и Дон - 2600ВД.

2. Определение потерь зерна недомолотом в соломе

Для барабанно-дековых молотильно-сепарирующих устройств (МСУ) и аксиально-роторных молотильно-сепарирующих систем (МСС) осевой запитки с рабочими органами бильного типа потери зерна недомолотом в соломе можно рассчитать по единой зависимости

,%, (27)

где - количество зерна, невымолоченного у первой планки деки (для аксиально-роторных МСУ - в заходной части), %;

- количество зерна, невымолоченного на входе в молотильное пространство МСУ(МСС) при подаче ;

- коэффициент интенсивности вымолота зерна по длине молотильного (рабочего) пространства МСУ(МСС);

- коэффициент интенсивности вымолота при подаче ;

- коэффициенты пропорциональности;

- приращение подачи;

- номинальная подача или пропускная способность, кг/с;

- приведенная подача массы в МСУ (МСС), определенная в разделе 2.1.;

 - полная длина молотильного пространства МСУ (МСС).

Для бильных и штифтовых барабанно-дековых МСУ она равна длине деки (=_д), а у аксиально-роторных (=_м+_с). В литературе _д обозначает длину деки, а _м и _с длины молотильной и сепарирующей частей а.-р. МСС.

При определении потерь зерна недомолотом в соломе, схода и сепарации зерна S_м для а.-р. МСС с тангенциальной запиткой (комбайн

---

ПН - 100) в формулы 27,28 и 29 необходимо вместо полной длины (=1,65м) молотильного пространства (формула 27) или длины молотильной части (=0,68м - формулы 28 и 29) подставлять значения ^/ (полная длина активных зон молотильного пространства) и ^/_м (длина активной зоны молотильной части МСС).

Из-за необходимости осевого смещения обрабатываемой массы при ее движении по деке и сепарирующим решеткам молотильной части на полную ее длину _м за один оборот вокруг ротора, часть деки и сепарирующих поверхностей (от правой боковины молотилки) не участвуют в работе. Применительно к параметрам молотильной части МСС комбайна ПН - 100: длина _м=0,68 м, диаметр кожуха ротора 0,65 м, угол обхвата ротора декой и сепарирующей решеткой , угол наклона направителей осевого смещения массы =58⁰ из полной длины _м=0,68м активно используется только 70…75% (^/_м=0,47…0,51) и не используется 25…30%. Полная же длина активных зон молотильного пространства ^/=^/_м+_с будет составлять 1,44…1,48 м (длина сепарирующей части _с=0,97м).

Значения показателей для расчета потерь зерна недомолотом и сепарации зерна в МСУ (МСС) различных комбайнов приведены в табл. 3.

Таблица 3

Значения показателей для определения и

	Показатели
Тип комбайнов	Р0, %	[q], кг/с	кр	м/, м	b0, 1/м	кb	, 1/м
ПН-100	26…30	3,5	2,5	0,68/1,65	3,0	0,20	3,5…3,9
К3С-3	25…28	3,2	2,5	0,65/0,65	5,3	0,90	2,0…2,2
СК-5М	25…28	5,0	2,5	0,78/0,78	5,3	0,90	2,0…2,2
Енисей-1200-1	24…27	5,5	2,5	0,68/0,68	5,4	0,90	2,1…2,4
Дон-1500	28…32	8,0	2,0	0,92/0,92	4,8	0,40	1,8…1,95
СК-10В	8…10	11,0	1,0	1,10/2,30	1,5	0,12	3,4…3,6
Дон-2600ВД	8…10	12,0	1,0	1,10/2,60	1,5	0,12	3,4…3,6

3. Определение сепарации зерна в МСУ

Сепарацию зерна в пределах молотильного пространства для МСУ различных модификаций и типов можно определить по зависимости

(28)

где Е_м - сход зерна из МСУ с соломой на начало сепаратора грубого

вороха.

Сход вымолоченного зерна с соломой, в свою очередь, определим по уравнению

,%, (29)

где - коэффициент сепарации зерна, 1/м; е - 2,71 - основание натурального логарифма; l_м - длина деки (молотильной части кожуха ротора), м.

Коэффициент сепарации зависит от большого количества факторов, среди которых одним из главных является величина приведенной подачи массы. В функции подачи зависимость имеет вид

где - пропускная способность МСУ или молотилки в целом, кг/с; - конкретная (реальная или расчетная) величина приведенной подачи в комбайн (молотилку); - номинальное значение коэффициента сепарации, соответствующее загрузке, равной пропускной способности .

---

Значения и для различных МСУ приведены в табл. 3.

2.4. Определение основных параметров штифтового барабана (ротора). Построение развертки штифтового поля

Общее количество штифтов на барабане:

- из условия допустимых потерь зерна недомолотом [Рн] = 0,5, %.

, (30)

где - приведенная подача массы в комбайн; - удельная допустимая подача массы на I штифт;

- из условия размещения на конкретном барабане или роторе

, (31)

где - число заходов винтовой линии; - рабочая длина штифтового барабана (ротора), мм; - расстояние между следами, мм (для аксиально-роторных МСУ среднее расстояние ).

Число заходов винтовой линии ,

где - число планок барабана или гребенок ротора; - показатель кратности.

У штифтовых барабанов число планок М_П обычно равно числу M_б бичей или в 1,25 раза больше, а у роторов М_Г = (1…2)М_б; показатели кратности у барабанов равны 2, а у роторов 3 или 4.

Рабочая длина ,

где l_ш- полная длина штифтового барабана равна длине бильного (l_б) у классических МСУ и длине бильной молотильной части у роторных; = 18…22 мм - для штифтовых барабанов; = 5...10 мм - для а.-р. устройств.

Длина окружности барабана по основанию штифтов (ротора - по основанию зубьев).

,

где - диаметр барабана (ротора) по крайним точкам штифтов (зубьев), мм;

h - высота штифтов или зубьев, мм.

Шаг винтовой линии t_в=аМ_П(Г).

Для аксиально-роторных МСУ расстояние между следами выбирается переменным по зависимости

, (32)

где а₀ - начальное расстояние между следами, мм; - шаг убывания а;

i- номер винта - ближайшее целое число, большее чем (здесь Z_i порядковый номер зуба).

Среднее значение расстояния между следами находят так:

, мм. (33)

У MCC роторных зерно-рисоуборочных комбайнов CК-IOPB и Дон-2600ВДР в пределах молотильной зоны длиной 1100 мм размещено 5 полных винтов (i = I...5) и два разреженных винта (i = 6 и 7) зубьев, начальное расстояние между следами a₀= 47 мм, шаг убывания = 3 мм, конечное расстояние a_к = 29 мм и а_ср= 38 мм. С целью повышения устойчивости рабочего процесса и снижения энергоемкости в первых двух винтах устанавливают острые зубья (< 0,1 мм) уменьшенной высоты ( h₁ == 60 мм - CK-IOPB и Дон-2600ВДР). На остальной части МСУ размещают неострые зубья (с толщиной кромки = 1,5...2,0 мм) увеличенной высоты (h₂ = 68 мм - CK-IOPB и Дон-2600 ВДР).

Образцы разверток штифтового поля барабана и зубового поля ротора представлены на рис. 18.

Рис.18. Развертки штифтового поля барабана (а) и зубового поля молотильной части ротора (б)

Уточнить потери зерна недомолотом за штифтовым аппаратом

, %, (34)

где - пропускная способность штифтового МСУ с размещенным на развертке количеством штифтов (зубьев); - удельная допустимая подача массы на один штифт (зуб), кг/с.

Основные данные для расчетов параметров развертки и потерь зерна за штифтовым МСУ приведены в табл. 4.

---

Таблица 4

Справочные данные по расчету штифтовых (зубовых) МСУ

Тип МСУ	lш, м	l, мм	a, мм	h, мм	dш,мм	,кг/с на 1 штифт	mв	кп(г)	, мм
Штифтовое классическое	lб	18 - 22	25 - 29	64 - 70	dб	0,025 - 0,045	3 - 5	2	-
Зубовое аксиально - роторное	lб	5 - 10	а0 = 47 а = 3	60 и 68	dб+ 42	0,18 - 0,22	2	4	и 1,5 - 2,5

5. Определение мощности, потребной на работу барабана (ротора)

Полная мощность на работу барабана (ротора)

N = N₁ + N₂ , (35)

где N₁ - мощность на рабочий процесс; N₂ - мощность на преодоление сопротивлений холостого хода барабана (ротора).

Первую составляющую можно определить по выражению

кВт, (36)

где q - приведенная подача, кг/с; u - окружная скорость бичей или штифтов (зубьев), м/с; f - коэффициент пропорциональности (протаскивания или перетирания).

Мощность на преодоление сопротивлений холостого хода определяют по зависимости

N₂ = ( a_x u + b_x u³) 10^-3 , кВт, (37)

где а_x- сила трения в опорах барабана и боковых поверхностей барабана (ротора) о воздух, приведенная к крайней точке бичей или штифтов, Н ; b_x- коэффициент, характеризующий вентиляторное сопротивление лобовых поверхностей барабана (ротора), Нс²/м².

а_х = 0,01а₀m,

где а₀ - сила трения в расчете на 100 кг массы барабана (ротора); m - масса барабана (ротора), кг.

Для бильных барабанов и роторов а_об = 0,85...0,9 Н, для штифтовых барабанов à_ош = 5...5,5 Н на каждые 100 кг массы.

Из-за сравнительно малого количества зубьев в молотильной части ротора а _{о а - р ш} = 2,0…2,5 H на 100 кг массы.

b_x = b₀ l,

где b₀ - значение коэффициента в расчете на I м длины барабана или ротора; l - длина барабана (ротора), м.

Для бильных барабанов b_об = 0,065 Нc² /м³ , бильных роторов b_оа-рб = 0,06…0,07 Нс²/м³ (0,06…0,064 - роторы МСС с тангенциальной запиткой, 0,065…0,07 - роторы с лопастной заборной частью МСС с осевой запиткой), штифтовых барабанов и зубовой части роторов аксиально-роторных МСУ b_ош = 0,045 Нс² /м³.

6. Определение углового ускорения барабана и построение графика

Из основного уравнения работы барабана имеем

, (38)

где - момент инерции вращающихся масс комбайна, приведенный к валу барабана (ротора), кгм²; - угловая скорость барабана, с^-1; N^/_дв - часть мощности двигателя, которая может пойти на привод барабана (ротора), кВт.

При известной окружной скорости бичей (планок, штифтов и т.п.) u и диаметре барабана (ротора) по крайним точкам d

.

Часть мощности двигателя N^/_дв находим из выражения

N^/_дв = N_дв - N_ро - N_п, (39)

где N_дв - эксплуатационная мощность двигателя комбайна, кВт; N_ро - мощность на привод всех рабочих органов комбайна кроме барабана (ротора), кВт; N_п - мощность на передвижение комбайна (агрегата), кВт.

Значения N_п определяют по выражениям 59, 63 или 64, приведенным в пункте 2.11. Поскольку зависимость - убывающая линейная функция и ее график - прямая линия, то для его построения достаточно иметь две точки (рис.18):

---

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