Курсовая работа (т): Огляд існуючих конструкцій обчісувальних жаток

Цей пристрій являє собою конструкцію, за допомогою якої зроблена спроба поділу обчісаних оберемків на фракції безпосередньо в камері обчісуючого пристрою. Вирішення даного питання таким чином, ускладнює конструкцію і експлуатацію такого пристосування. Збільшується вага машини що небажано. За якісними показниками двохбарабанні пристрої перевершують інші, в першу чергу щодо зниження втрат осипом.

У Всесоюзному науково-дослідному інституті рису колективом авторів А.Г. Шулякова, В.Н. Погорєловим та ін. Розроблено та запатентовано пристрій для обмолоту зернових культур на корені (рис. 1.7). Пристрій містить передній і задній очісуючого барабани 1 і 2 з молотильними органами 3 і 4. Барабани мають кожухи 5 і 6. Передній барабан виконаний у вигляді діаметрального вентилятора, а нижня частина його кожуха 5 виконана гофрованої. При обертанні барабана 1 повітряний потік діє на верхівки стебел і притискає їх до молотильним органам 4 заднього барабана 2, що сприяє зниженню втрат зерна.

Аналізуючи конструкцію пристрою і технологічний процес роботи, а саме застосування бітера-відбивача у вигляді діаметрального вентилятора, передбачає виникнення втрат зерна осипом. В результаті створення потужного повітряного потоку діаметральним вентилятором і очісуючого барабаном утворюються небажані завихрення, проте конструкція пропонує великі перспективи в пневмотранспортировці обчісаних оберемків.

Рис. 3.6. Пристрій ВНДІ рису для обмолоту зернових культур на корені А.Г. Шулякова, В.Н. Погорєлова: 1, 2 - очісуючі барабани; 3, 4 - молотильні органи; 5, 6 - кожухи.

Відома конструкція пристрою для збирання зернових культур на корені, яка розроблена в МІМСХе інженерами М.М. Аблогін, М.М. Данченко, П.А. Шабановим та ін (рис. 1.8). Очісуючий пристрій представлено двохбарабанної модифікацї, що дозволяє знизити втрати зерна осипом за рахунок застосування бітера-відбивача 1 з гребінками 3. Обмолот рослин виконує очісуючий барабан 2 гребінками 4. обчісана купа направляється в камеру 5 очісуючого пристрою зверху обмежену кожухом 9 і сіткою 12, призначеної для виведення пилу і потоку повітря. Потім обчесана

купа направляється по верхньому кожуху до шнека 11, яким транспортується в похилу камеру 13. очісані стебла зрізаються ріжучим пристроєм 14 і укладаються у валок.

Рис. 3.7. Пристрій для збирання зернових культур на корені, конструкції (МІМСХ): 1 - бітер-відбивач; 2 - обчісуючий барабан; 3 - гребінки бітера відбивача; 4 - гребінки обчісуючого барабана; 5 - камера обчісуючого пристрої; 6 - кожух бітера-відбивача; 7 - подільники; 8, 10 - регульовані заслінки; 9 - верхній кожух; 11 - шнек; 12 - сітка; 13 - похила камера; 14 - ріжучий апарат.

У Всесоюзному науково-дослідному інституті механізації сільського господарства ВІМ Е.В. Жалнин, А.С. Мнацаканов та А.І. Савченков розробили пристрій для подачі стеблової маси сільськогосподарських культур на очісування при обмолоті на корені (рис. 1.9). Пристрій працює наступним чином. При русі агрегату по полю стеблопідйомниками 3 піднімають полеглі рослини. Барабан 4, обертаючись у бік протилежний напрямку обертання очісуючого транспортера, нахиляє підняті стебла

колоссям назад, притискаючи їх до стеблопідйомника. При взаємодії з стеблопідйомниками і барабаном 4 забираються пальцями 6 досягається нахил стебла колосом назад по ходу агрегату і увігнутістю стебла до очісуючого транспортеру 1. Далі сформований стебловий потік подається колоссям назад на прямолінійний ділянку очісуючого транспортера, де відбувається процес обмолоту і очесу-обриву верхівкової колосової частини рослин по прямій лінії вздовж напрямку руху очісуючого транспортера, звідки вимолочене зерно і очісана купа потрапляють до збірки продуктів очісування.

Рис. 1.9. Пристрій для подачі стеблової маси на очесування при обмолоті на корені: 1 - очісуючий транспортер; 2 - гребінки; 3 - стеблепідйомники; 4 - барабан; 5 - вісь пальців; 6 - пальці; 7 - регульована заслінка; 8 - кожух.

Верхня частина стеблепідйомників 3 розташована вище нижнього валу обчісуючого транспортера 1, тому сформований стебловий потік може потрапляти безпосередньо на прямолінійний ділянку обчісуючого транспортера.

Використання описаного пристрою для подачі стеблової маси на обчісування при обмолоті на корені дозволить знизити втрати при збиранні ярусних, полеглих і поникли рослин на 2 ... 2,5%.

РОЗДІЛ 4 ОБГРУНТУВАННЯ ЗАПРОПОНОВАНОГО ПРИСТРОЮ

За основу конструкції обчісуючого пристрою була обрана двоколісна причіпна установка, яка дозволяла встановлювати різні робочі органи, змінювати режими їх роботи і складати з них найбільш перспективні відомі технологічні схеми машин для обмолоту рослин на корені розглянуті в огляді. Дана установка була розроблена і виготовлена спільно з НДІ "Єфіролія" (рис. 4.2, 4.3).

Причіпна польова установка (рис. 4.4) складалася з обчісуючого, сепаруючого і домолочующого пристроїв, а також механізмів приводу і додаткового обладнання. Всі ці елементи кріпилися до рами.

Обчісуючий пристрій складався з бітера відбивача 1, обчісуючого барабана 2 з гребінками 3 і допоміжного барабана 5 з прогумованими лопатями 6.

Сепаруючий пристрій являв собою зварену конструкцію двох елементів: сепаруючого решета з поздовжніми гребенями і транспортної дошки. Домолочуючий пристрій складається з шнека 7 і деки 8.

Привід установки здійснювався від ВВП трактора через карданну 13 і ланцюгову передачі. Для зміни крутного моменту за величиною і напрямком використовувалися редуктори.

Додаткове обладнання включало звужуючий шнек 4 і пробовідбірник 9 і 10. Для зчіпки з трактором було передбачено причіпний пристрій 14, який має два положення, робоче і транспортне.

Рис. 4.1. Експериментальна установка (вид праворуч).

Рис. 4.2. Експериментальна установка в роботі. Відповідно до плану досліджень в установці були передбачені регулювання швидкості обертання очісуючого і допоміжного барабанів, бітера відбивача і звужено шнека, а також зміни положення по висоті очісуючого барабана і бітера відбивача. Технологічний процес показаний на малюнку 4.3. При русі агрегата барабан 2 своїми гребінками 3 виконував очісування рослин з окружною швидкістю 10 ... 15 м / с, (п = 470-710 хв-1).

Рис. 4.3. Технологічна схема польовий установки: 1 - бітера відбивача; 2 - обчісуючого барабан; 3 - гребінки; 4- шнек; 5 - допоміжний барабан; 6 - лопаті; 7 - шнек; 8 - дека; 9, 10 - збірники; 11 - транспортна дошка; 12 - опорна колесо; 13 - кардан; 14 - причіпний пристрій.

Основний потік обчісаного оберемка надходив на сепаруючий пристрій 11, а частина купи потрапляла на поверхні бітера відбивача 1 і допоміжного барабана 5 і також ними прямувала на сепаратор. Для більш ефективного використання площі сепаратора в конструкції був передбачений звужуючий шнек 4, який направляв обчісаний оберемок на початок сепаратора. Сепаратор, здійснюючи коливальні рухи, переміщував очісаний оберемок по решету, виділяючи при цьому вільний зерно, яке прокидалося через решето на похилу транспортну дошку сепаратора. Відсепароване зерно надходило в пробовідбірник 10. Після сепаратора залишився зерновий ворох у складі якого були в основному необмолочені колосся і соломисті домішки надходили в домолочуючий пристрій шнекового типу. Шнек 7 переміщував необмолочене колосся по деці 8 і в результаті їх взаємодії відбувався домолот оберемка. Виділене вільне зерно прокидалося через деку і збиралося в пробовідбірник 9.

Дослідження причіпної установки проводилося у два етапи. Перший етап досліджень передбачав визначення перспективної технологічної схеми обчісуючого пристрою. Другий етап - агротехнічна оцінка обраної технологічної схеми обчісуючого пристрою.

Для першого етапу дослідження були обрані чотири технологічні схеми які відрізняються між собою наявністю і розташуванням робочих органів. Друга технологічна схема (рис. 4.4.б) відрізнялася від першої (рис. 4.4.а, рис. 4.5), описаної вище, наявністю направляючого кожуха 5. У третій технологічною схемою (рис. 4.5.в, рис. 4.6) повністю усунутий з конструкції звужуючий шнек 4. Четверта технологічна схема істотно відрізняється від попередніх. У цій функції допоміжного барабана 3 і бітера-відбивача 1 замінюють встановлені попереду очісуючого барабана діаметральний вентилятор 7. При дослідженні першої технологічної схеми встановлено, що очісана купа відкидається від звужено шнека 4 вперед установки і губиться на поверхні поля.

Для усунення цього недоліку була запропонована і випробувана друга технологічна схема з використанням кожуха 5, встановленого над звужуючим шнеком (рис. 4.4.б). Установка кожуха спричинила за собою утворення повітряного потоку між кожухом 5 і допоміжним барабаном 3, що також сприяло збільшенню втрат. Застосування поздовжніх лопатей на звужуючому шнеку і зміни положення по висоті шнека і кожуха до бажаного результату не привело. Від технологічних схем №1 і №2 були змушені відмовитися. При випробуванні третьої схеми технологічний процес протікав стійко і з хорошими якісними показниками. Великі надії покладалися на четверту схему, але через неможливість регулювати направляючого повітряного потіку до очісуючого пристрою, виникав великий розкид очісаних оберемків, а відповідно збільшувалися втрати зерна осипом.

У результаті проведення першого етапу досліджень була обрана технологічна схема №3, що забезпечує надійність техпроцесу і найкращі якісні показники.

Проведення агротехнічної оцінки обраної технологічної схеми здійснювалося на збиранні пшениці сорту "Обрій" з наступними характеристиками агрофона: густота рослин - 131 шт / м2; довжина рослин - 0,45 м; полеглість - 10%; засміченість - 2%; врожайність - 2,05 т / га; маса 1000 насінин - 40 г; відношення маси зерна до маси соломи - 1: 1,1; вологість зерна - 14%; вологість соломи - 14%.

Рис. 4.4. Технологічні схеми обчісуючого пристрою: 1 - бітер-відбивач; 2 - обчісуючий барабан; 3 - допоміжний барабан; 4 - шнек; 5 - кожух; 6 - транспортна дошка; 7 - діаметральний вентилятор.

Рис. 4.5. Розташування робочих органів з КС №3

Рис. 4.6. Розташування робочих органів з КС №3.

Перед проведенням досвіду виконувалися наступні роботи:

. Здавалося режим (табл. 1.1) робочих органів (барабанів) установки, шляхом зміни передавального числа приводу. Контроль проводився тахометром при роботі установки.

. Для збору зернової купи отриманої після обмолоту був передбачений брезент, який стелився на решеті очищення.

. Встановлювалася глибина обчісування. Проводився контроль висоти бітера- відбивача і обчісуючого барабана.

Режими роботи експериментальної установки, dоч.б. = 380 мм, dб.о. = 700 мм

. Робоча швидкість агрегату, м / с 1,0 ... 3,0

. Обороти очісуючого барабана, хв-1 470 ... 710

. Обороти бітера-відбивача, хв-1 0 ... 650

. Обороти допоміжного барабана, хв-1 340 ... 840

. Висота очісуючого барабана, м 0,05 ... 0,20

. Висота бітера-відбивача, м 0,15 ... 0,45

При дослідженні установки з оптимальним набором і розташуванням робочих органів отримані наступні якісні показники, склад обчісаного оберемка мав 20-30% вільного зерна, 20-30% Не обмолоченого колоса, 40-50% соломистих домішок. Дроблення і травмування зерна не спостерігалося. Загальні втрати за установкою перебували в межах 1,0 ... 12%, які були в основному втратами осипом.

Пошукові дослідження показали, що з усіх розроблених технологічних схем найкращі результати мала схема №3. Отримані якісні показники обраної схеми, за результатами польових досліджень свідчать про те, що потрібно ще доробка і вдосконалення робочих органів обчісуючого пристрою особливо бітера-відбивача з метою зниження втрат зерна осипом.

РОЗДІЛ 5 РОЗРАХУНКИ, ЩО ПІДТВЕРДЖУЮТЬ ПРАЦЕЗДАТНІСТЬ МАШИНИ

5.1 Технологічний розрахунок

. Продукти обмолоту здобувають швидкість яка дорівнює окружній швидкості обчісувальних гребінок.

. Вісь бітера-відбивача О2 переміщується щодо осі обчісувального барабану О1 по траєкторії кола радіуса О1О2.

. Кут початку обчісування суцвіть, при якому продукти обмолоту будуть спрямованні на активну зону бітера-відбивача, дорівнює / 4.

З аналізу роботи пристрою та геометричних побудов (рис. 1) визначені параметри взаєморосташування бітера-відбивача та обчісувального барабану.

Кут нахилу лінії, що з'єднує центри барабанів О1О2 визначається залежністю

Кут нахилу дотичної що з'єднує поверхні барабанів розраховується за формулою

Важливим для ефективної роботи обчісувального пристрою є положення кожуха бітера-відбивача, яке характеризується кутом відхилення від вертикальної осі (точка С, рис.1). Згідно представлених побудов кут дорівнює

Відповідно кут , що характеризує положення точки D кінця кожуху бітера-відбивача, буде становити

де l - довжина зуба обчісувальної гребінки.

При визначені впливу діаметра барабану бітера-відбивача і його розшатування по висоті на умови находження довгостебельних рослин у зону обчісування кут нахилу барабана змінювався від 5o до 25o занурення робочих органів у стеблестій змінювалося від 350 до 550 мм з інтервалом 50 мм. Висота рослин приймалась рівної 0,8 м, як середнє значення по вимірах стеблестою. За оптимальні умови надходження суцвіть в зону обчісування приймалося положення рослини, коли суцвіття попаде в зону обчісування раніше, ніж вигнуте стебло торкнеться робочих органів обчісувального барабану (рис. 2, зображено пунктиром).

У результаті проведених досліджень встановлено, що зміна діаметру бітера-відбивача та кута нахилу не впливає на умови надходження високорослих рослин у зону обчісування , а найбільший вплив має величина занурення робочих органів у стеблестой, який повинен складати 350...450 мм.

При роботі обчісувального пристрою мають місто дві зони впливу елементів механізму на переміщення зерна. Це пасивна, пов'язана зі стаціонарним розміщенням кожуха і активна при взаімодії з бітером-відбивачем. Дослідженнями зміни співвідношення зон Lпас/Lакт від діаметра бітера-відбивача d, встановлена нелінійна їх залежність (рис. 3). До данної залежності підібране емпіричне рівняння, дослідження функції на екстремум, дозволило встановити оптимальне значення діаметра бітера-відбивача, d= 0,38 м.

Важливим етапом, технологічного процесу обчісування є транспортування відокремленного вороху в збірник зерна. При цьому колова швидкість гребінок барабанів повинна бути такою, щоб забезпечити обчісанному вороху кінетичну енергію достатню для гарантованного проходження поверхні верхнього кожуху і досягання збірника. У випадку порушення даної умови збільшаться втрати на осипання.

Для визначення швидкості достатньої для подолання шляху ОА (рис. 4) на верхньому кожусі обчісувального пристрою складені диференційні рівняння руху зерна ( точки М) в природній формі представлення (6). При цьому перше із рівнянь визначає закон руху частинки, а друге реакцію ії зв'язку з внутрішньою поверхнею кожуха.