CC BY
29
т.
Vц = ——cos\ у + arccos cosy
/ \ s cos у
cos(a0-y)---------
(9)
Гг. co-
cos' у
sirt <arccos
со.
s{a0-y)-
scosy
> + Vf. (10)
Путь э может изменяться в интервале от 0 до 2гб соэа^ (соответственно точки А и Е на рис. 1, а).
По полученным зависимостям (9) и (10) мы провели расчеты для определения изменения скоростей Удг и Уп в зависимости от пути л при очесе стеблей (рис. 2).
Из рис. 2 следует, что наибольшие значения Уот имеют место в середине зоны очеса АЕ, в то же вре-
мя скорость пронизывания Уп зубьями стеблей здесь незначительна. Наибольшие величины этого показателя зафиксированы в ее начале и конце.
Таким образом, при работе очесывающего барабана с поступательно-круговым движением гребней его зубья воздействуют на слой вдоль стеблей со скоростью очеса Уд и вдоль своих линий со скоростью пронизывания Ун- Их величины рассчитываются по формулам (3) и (4). Эти уравнения справедливы для периода времени и который находится в интервале, определяемом неравенством (5). Путь перемещения 5 зуба относительно слоя стеблей при очесе высчисляется по формуле (7), а полная скорость очеса Уотстеблей по зависимости (10).
Литература
1. Шлыков М.И. Льноуборочный комбайн. — М.: Машгиз, 1949. — 300 с.
2. Гурвич Л. Ю. Исследование и обоснование основных параметров очесывающе-транспортирующего устройства льноуборочного комбайна. Дис.... канд. техн. наук. М.:1967. - 198с.
3. Хайлис Г.А., Ковалёв М.М. Анализ конструкций очесывающего и вязального аппаратовльнокомбайна//Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 1992. №5. С. 17-19.
4. Хайлис Г.А., Талах Л.О. Аналіз впливу зубів обчісувального барабана льнокомбайна на стебла//3б. Статей/Наукові нотатки (серия технічна). - Луцьк: Л11, 1993. С. 26-31. - 164 с.
5. Ковалёв М.М. Аппарат с поступательно-круговым движением гребней: анализ процесса очеса стеблей// Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 1994. №1. С. 25-27.
6. Хайлис Г.А., Ковалёв М.М. Очесывающий барабан льнокомбайна: расчет расхода энергии на привод// Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 1999. №1. С. 22-24.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ ОБОРАЧИВАНИИ ЛЕНТЫ НЕОЧЕСАННОГО ЛЬНА
В. И. ДМИТРИЕВ, инженер ВНИПТИМЛ
Изучению подбирающе-оборачивающих устройств, основной рабочий орган которых — транспортер с перекрестным ремнем, посвящены многие исследования. Однако большая часть из них выполнена для процесса приготовления льнотресты после комбайновой уборки, где технологические операции проводятся с очесанными стеблями. Вместе с тем в последние годы все большее применение находит технология раздельной уборки. Поэтому необходимы исследования в условиях работы с неочесанным льном.
Оборачиватель(рис.1) содержит ведущий шкив 7, подборщик 2, барабан которого служит одновременно ведомым шкивом, и ремень 3.
При движении машины вдоль лент льна со скоростью V пальцы подбирающего барабана поднимают неочесанные стебли 4, а перекрёстный ремень, с помощью направляющих подпружиненных прутков транспортирует их и поворачивает на 180°, после чего лента спускается на землю.
Одна из задач повышения эффективности работы подбирающе-оборачивающих устройств — уменьшение энергозатрат на выполнение технологического процесса. Для ее решения необходимо исследовать силы сопротивления, действующие на рабочие органы и ленту льна при оборачивании.
Сила Р3, необходимая для преодоления сопротивлений при повороте (закручивании) очесанных растений [ 1 ] была установлена ранее. При этом в расчетах момент сопротивления повороту ленты принимался прямо пропорциональным длине участка стебля от центра тяжести до вершины.
В отличие от очесанных стеблей, центр тяжести которых расположен на расстоянии 1/3 длины от комлевой части [2], у неочесанных он находится посредине. Это и определяет работу подбирающе-обо-рачивающего аппарата.
Рис. 1. Схемаподборщика-оборачивателя. 1 -ведущийшкив; подборщик; 3 — перекрестный ремень; 4 —стебли льна
Рассчитаем силу Р}пдя неочесанной ленты на примере выделенного из нее стебля, который обозначим КЬ (рис. 2). Он зажат между ремнем и прижимными прутками и поворачивается вместе с ремнем вокруг точки О, находящейся посередине последнего. От нее через точку К проведена ось у{, а через точку /. — ось ут Во время поворота стебля вокруг точки О преодолевается момент сопротивления воздуха М.
М.
1ОК |
= \ка)сУ^у}=-ксос{1оКУ
мс2= 1кЧУ^у2 = ка
-і п { 01 ) .!•
•оі ІГ*ҐЛ Г
К> = \к\уиУг=^[іАіо
где с1у2 — элемент длины стебля на участке ОЬ.
Крутящий момент Мс, который необходимо приложить к стеблю для его поворота, преодоления сопротивления воздуха и действия силы тяжести, окажется равным: Мс = Мс1 + Мс2 + Мс3.
В полученных равенствах сос = (р^/7^, где (рм — угол закручивания ремня отточки Дцо точки А в радианах (см. рис. 1), а ^ — время его движения между этими точками.
щие на неочесанные стебли при повороте (б).
Скорости V отдельных точек стебля прямо пропорциональны расстояниям между ними и центром О, то есть V = а>су1 (для части ОК) и V = £оу2 (для части ОЬ), где ю — угловая скорость вращения стебля. Тогда эгаоры интенсивности # сопротивления воздуха которая равна к\>, будут представлять собой фигуры, показанные на рис. 2,6. Для любой точки Е. стебля окажется равным на участке ОК—ка)сух, ОЬх — к(осу2, ЬЬ^ (коробчатаячасть) — ксосу2, где к и к — коэффициенты сопротивления воздуха самих стеблей и их коробчатой части, соответственно.
Если выделить на участке О К элемент длины стебля <1ух, то ц(1ух представляет собой элементарную силу сопротивления воздуха на этом отрезке. Она образует относительно точки О элементарный момент яу, Лух =ксосу12с1у], где у1 — расстояние ОЕ. Для определения момента Мс1, необходимого для преодоления сопротивления воздуха на всем участке ОК, проинтегрируем полученное выражение. Тогда:
3'
Аналогично находятся моменты Мс2 и М у необходимые для преодоления сопротивления воздуха на отрезках ОЬ и ЬЬ1 соответственно:
Которое определяется как /д/у , где — длина участка ВА, у — скорость движения перекрестного ремня.
Тогда,
Ч=<РВЛ»Р/1ВЛ, (1)
Сумма расстояний ОК, ОЬ{ и Ь{ Ь равна длине стебля /, ЬЬХ — зоне расположения коробочек 1к, а отношение (Ж/У можно обозначить как Д Этим коэффициентом характеризуется положение точки О на стебле, начиная от комля. При /КО,5 находится ближе к комлю, при /КО,5 — посередине стебля, а при /КО,5 — ближе к верхушке. Поэтому ОК— 1Д а ОЬ—1с{1— р). В итоге получаем следующее выражение для момента М:
м _ЬгУ^-£
I*
где $ =/У + ( 1 -р)3.
Если лента по толщине содержит п слоев стеблей, то при ее повороте сопротивление воздуха преодолевают только один ряд.
Для определения числа п рядов в ленте нужно разделить число стеблей /, на 1 м длины перекрестного ремня: Ц = В'ь^а.уир, где В — ширина захвата теребильного аппарата, которым были получены ленты льна, 1д— густота стеблестоя поля до теребления, шт./ м2), на 1/ёс, где <1с — диаметр стебля, м: п = 1?(1с = Ыс1аьи1Уг (2)
Таким образом, при Ы,10Ум/ьр<1, (3)
все стебли ленты преодолевают сопротивление воздуха, а при
>1, (4)
растения только одного ряда.
В соответствии с изложенным получается, что в случае когда имеет место условие (3) для поворота 1 м ее длины потребуется момент Мравный М/\ Если же в ленте несколько слоев, [выполняется условие (4)], то потребуется момент М, равный А/1/У, где 1/У — число стеблей при плотной их укладке в одном ряду ленты длиной 1 м, поскольку согласно (2) п/с!с =1=В1д\м/\;.
Следовательно, для поворота единицы длины ленты льна (в нашем случае 1 м) требуется момент М, равный при выполнении условия (3)
М = {В1акУм(рвл^ / /вл)х
х[1,5/* + (0,5/А2 -0,5/Х/к)} (5)
при выполнении условия (4) м = [(кур<рвл^)/^с1вл)\х
х [1,5/с3 + (0,5/А2 - 0,5/Х - Ч )• О - *'/4 (6)
Если провести вдоль перекрестной части ВА ремня ось л: с началом в точке В и рассмотреть поворот элемента ск ленты льна, то получим, что для его осуществления потребуется элементарный момент ёМравный МсЬс.
При Х=1ВА, то есть при повороте ленты по всей длине ВА ветви ремня, необходимое значение МВА этого момента окажется равным:
МВ/1=М1ВА,
где М выражается зависимостями (5) и (6).
Если момент Мм умножить на угловую скорость вра-
щения ленты при ее оборачивании м>с, то получится мощность, необходимая для преодоления сопротивлений при повороте (закручивании) ленты. Разделив ее на скорость и ремня, получим значение силы Рг С учетом (1) имеем:
ргм<рв.
Для поворота (закручивания) не всей ленты, а
только ее участка длиной х (начиная от точки В) эта сила Р3 на основании ранее сказанного и формулы (1) окажется равной: Р}= М<рВА/1ВАх.
Таким образом, мы получили формулу для расчета силы сопротивления при оборачивании ленты неочесанного льна.
Литература
1.Горбовий А.Ю. Дослідження технологічного процесу і обгрунтування параметрів пристроів для перевертання стебел льону: Автореф. Дис.... канд. техн. наук. - Луцьк, 1997. - 19 с.
2. Ковалев М.М., Дмитриев В.И. Некоторые особенности подбора стеблей подбирающими аппаратами с пальцевыми рабочими элементами.//Достижения науки и техники АПК. — 2005. №10. С. 21-23.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ВОРОШИЛКИ-ПОРЦИЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЛЬНА
И. В. СИЗОВ, кандидат технических наук ВНИПТИМЛ
Для обеспечения требуемого качества льнопродук-ции при дождливой погоде в технологии уборки льна предусмотрено применение двух дополнительных операций - ворошения и порциеобразования. Ворошение заключается в подъеме лент и расстиле их на землю со вспушиванием для просыхания стеблей. Порциеобразование проводится, когда треста уже готова, но ее прессование невозможно из-за повышенной влажности. Тогда ленты разбивают на отдельные порции, которые затем вручную устанавливают в конусы, а при наступлении благоприятных условий из последних формируют толстые ленты для последующего подбора и прессования.
На сегодняшний день разработана конструкция универсальной машины - ворошилки-порциеобразо-вателя льна, позволяющей выполнять обе упомянутые операции. Ее применение целесообразно, в первую очередь, по технико-экономическим соображениям.
Порциеобразование происходит в результате прерывистого вращения подбирающих барабанов с зубьями, которое обеспечивается специальным усгройство-м(блок кулачков) периодически разъединяющим привод и рабочие органы при движении универсальной ворошилки по полю. Процесс работы машины можно условно разделить на ряд циклов, в течение которых барабаны сначала сгребают порции, а затем приводятся во вращение при срабатывании блока кулачков.
Время такого цикла, за которое ворошилка переместится (рис. 1) со скоростью V на расстояние А из по-
ложения (I) в положение (II) выражается суммой / =
+ где и время работы машины с невращающи-
мися и вращающимися барабанами соответственно.
При перемещении порциеобразователя из положения (II) в положение (III) цикл возобновляется. Расстояние между порциями 5 равно расстоянию А (см. рисунок), то есть Б = /^/.
В результате проведенного теоретического исследования мы получили формулу для расчета массы порции
р=У&ОВ/п, (1)
где <2 — урожайность льнотресты; п — частота вращения блока кулачков; В— ширина захвата льнокомбайна, к' — периодичность смены рабочих циклов.
Значение показателя к( устанавливается при регулировке блока кулачков.
С использованием зависимости (1) построена диаграмма для выбора режима работы ворошилки-порцие -образователя льна (рис. 2). Он определяется исходя издо-
Урожайностьтресты, т/га
вателя льна. 1 - барабан с зубьями; 2 — порция тресты
Рис. 2. Диаграмма для выбора режима работы ворошилки-порциеобразователя в зависимости от урожайности тресты
пустимыхзначений массы порций (1,5...3 кг). Например, при урожайности 0=2 т/га подходит режим к= 1 (масса порций - 3 кг), а в случае когда 0= 2,75 т/га, необходима установка режима /с( = 0,5 (масса порций — 2,1 кг).
Представленную методику необходимо использовать при экспериментальных исследованиях работы ворошилки-порциеобразователя льна для обеспечения необходимого качества выполнения операции.
