Обоснование рабочих режимов вибрационного копача Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Б-Б

Рис. 4. Схема для определения площади контакта гранул с нанесенным на них жидким раствором лигногумата:

1 — гранулы минеральных удобрений с нанесенным на них раствором жидкого лигногумата; 2 — оболочка раствора жидкого лигногумата; 3 — плоскость сечения места контакта гранул минерального удобрения

=П

к 2

ТЭяК,

3'-^ + К, -

\2

4п п

3—^ + К3 - К

4п п гр гр

Очевидно, что при увеличении числа гранул в массиве удобрений на единицу, число площадей контакта будет увеличиваться на 3. В результате получим формулу для нахождения общей площади контакта для п-го числа гранул минерального удобрения с нанесенным на них жидким лигногуматом:

(3п - 6)

4п п

-Т3я Кг,

4п п

Выразив число гранул через объем партии минерального удобрения, получим:

9¥

мин - 6

4яК3

V гр /

\ 2

V

\2

р-ра

+ 1 - 1

-73

V

р-ра

+1 -1

Выводы

1. Выведена теоретическая зависимость, позволяющая определить площадь контакта гранул минерального удобрения с нанесенным на них раствором лигногумата в объеме слоя, по которой в процессе сушки происходит слипание гранул.

2. Теоретически определить силу слипания сложно, поэтому для ее определения необходимо провести экспериментальные исследования.

г развернуто

+

2

УДК 631.356.24

В.И. Горшенин, доктор техн. наук, профессор А.Г. Абросимов, ассистент

ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет»

ОБОСНОВАНИЕ РАБОЧИХ РЕЖИМОВ ВИБРАЦИОННОГО КОПАЧА

Анализ литературных источников показал, что в тяжелых условиях уборки корнеплодов сахарной свеклы более работоспособны вибрационные рабочие органы, которые используются на многих зарубежных комбайнах, а в последнее время и на отечественных. Работу вибрационного рабоче-

го органа с вибрацией в горизонтальной плоскости исследовал В.В. Брей. Он предложил принцип работы копача в двух плоскостях с изменяемой амплитудой по мере удаления точек рабочей поверхности от режущей кромки. В этом случае через русло копача проходит минимальный объем почвы, но интен-

сивность крошения почвы недостаточна [1]. Исследованием работы вибрационного рабочего органа с вибрацией в трех плоскостях занимался И.А. Дро-бышев. Описанная им установка производит лучшее рыхление почвы, но из-за неизменной амплитуды кромок рабочего органа через русло копача проходит большой объем почвы [2].

Для устранение перечисленных недостатков предлагается модель копателя корнеплодов (рис. 1).

Для эффективной работы представленного вибрационного копателя необходимо оптимизировать его режимы.

Перемещение точки передней части рабочего органа (рис. 2) можно выразить уравнениями:

х = vt + a sin в + b1 cos rot y = a cos в + b2cos rot z = b3 sin rot,

где v — скорость машины, м/с; ю — угловая скорость, рад/с; a — расстояние от передней части рабочего органа до оси рядка, м; b1, b2, b3 — амплитуда колебания в направлениях ox, oy, oz, м; t — время, с; в — угол поворота рабочего органа, рад.

Перемещение любой точки рабочего русла описывается системой уравнений

х = ut + R cos ф-R cos^ + ф) + b1cos rot

y = R sin(P + ф) + b2 cos ro

cos ф

z = R-----sin rot,

cos a

где l — длина прутка рабочего органа, м; у — угол наклона рабочего органа в вертикальной плоскости, параллельной движению агрегата, град; ф — угол между осью рядка и осью, проходящей через центр вращения копача и точку рабочего русла, град.

Угол в определяем через угловую скорость ю, радиус кривошипа r и расстояние от точки крепления рабочего органа L (см. рис. 1).

1 2 3

Рис. 1. Вибрационный копатель корнеплодов:

1 — рама; 2 — вал вибрации; 3 — ступица;

4 — крышка; 5 — вал привода; 6 — шарнир;

7 — каретка; 8 — шатун; 9 — лемех

Представим, что К = г / Ь, следовательно

sin в = K sin rot(1 + K2 sin2 rot)

2.

cos в = (1 + K2 sin2 rot) 2.

Скорость и ускорение передней части рабочего органа:

х = u + a(sin в) - b1ro sin rot y = a(cos в) - b2ro sin rot z = b3ro cos ro x = a(sinв) + b1ro2 cos rot y = a(cos в) - b2ro sin rot z = -b3ro cos rot.

4

Рис. 2. Кинематика движения рабочего органа

х(0 ...........у(0

г(і)

15

10

5

0

-5

-10

0,1 0,2 0,3 0,4

- х'(0 ............./(0----------------2'(0

600

400

200

0

-200

-400

-600

її 111?' ш

7 V її іШїї

г у !, г

0

0,1

х"(і)

0,2 0,3

-------у"(і)

0,4 0,5

-----2''(0

Рис. 3. Кинематические элементы движения точек рабочего русла вибрационного копача при V = 2 м/с,

К = 0,15 м, ю = 80 рад/с, а = 0,1 м, р = 20 град, а = 10°

Скорость и ускорение любой точки рабочего русла:

X = и - К008 ф(с0Бв) + КБІПф(БІПв) - Ь1ЮБІПЮ? у = К БІП Ф(с0б в) + К СОБ Ф(бІП в) - Ь2ю БІП Ю? п СОБ Ф

2 = Кю--------СОБ Юt

соб а

X = - К СОБ Ф(с0б в) + К БІП Ф(б ІП в) + Ь1Ю2 СОБ Ю?

у = КБІПФ(с0бв) + КСОБФ(бІПв) - Ь2юБІПЮ?

_ 2 СОБ Ф .

2 = -КЮ --------БІП ЮІ,

соб а

3

где БІПв = (1 + К біп Ю?) 2 КЮ соб Ю?;

3

^2„,, , 1^2 . 2

СОБ в=- К Ю(1 + К БІП Ю?) 2 БІП Ю? СОБ ю?; К2ю2 [1 + К2(3 - 2біп2 ю?)] біп ю?

•^/(1 + К2 БІП2 Ю?)5

БІП в = --

С ОБ в = -

К2ю2 [соб 2ю? - К2(1 + соб2 ю?) БІП2 ю?]

•^(1 + К2 БІП2 Ю?)5

Кинематика движения точек рабочего русла вибрационного копача показана на рис. 3.

Анализ уравнений и построенных по ним графиков показывает, что по мере удаления точек рабочей поверхности от точки О возрастают амплитуды колебания во всех трех плоскостях. Скорость и ускорение рабочих поверхностей существенно возрастают, что свидетельствует о высоких динамических показателях рабочего органа.

Список литературы

1. Брей, В.В. Исследование и разработка процесса извлечения из почвы корней сахарной свеклы: автореф. дис. ... канд. техн. наук 05.06.01 / В.В. Брей. — Киев, 1972. — 31 с.

2. Дробышев, И.А. Повышение эффективности использования свеклокопателя путем разработки лемешного вибрационного копача: автореф. дис. ... канд. техн. наук 05.20.01, 05.20.03 / И.А. Дробышев. — Мичуринск, 2005. — 28 с.

УДК 631.3.004.14

А.В. Пасин, канд. техн. наук, доцент

ФГОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»

формирование и эффективное использование резервных технологических комплексов

Низкая эффективность производственных процессов в растениеводстве в значительной мере предопределяется несоответствием состава техники и ее использования складывающимся погодно-производственным условиям. Применение зональных и местных технологий выполнения работ и существующих методов использования технолого-техниче-ских средств часто не приводит к сокращению сро-

ков, значительному повышению качества и существенному снижению потерь сельскохозяйственной продукции в производственных процессах растениеводства. Фактическая продолжительность механизированных работ в отдельные годы превышает расчетную в 2.3 и более раз. Невосполнимые биологические потери достигают 20.25 % от валового сбора продукции.