Графоаналитический анализ работы очесывающего устройства с битером-отражателем

При переходе от однобарабанной конструкции очесывающего устройства к двухбарабанной с битером-отражателем следует отметить, что параметры битера-отражателя несомненно зависят от геометрии стеблестоя растений зерновых культур. Геометрические размеры как очесывающего барабана, так и битера-отражателя должны обеспечить нормальную, качественную работу устройства при высоком и низком стеблестое, полеглом и пониклом состоянии растений. Основными характеристиками геометрии стеблестоя являются максимальная (lmax) и минимальная (lmin) высота растений и зона расположения соцветий (Н) (рис. 2.8). Геометрические параметры растений и стеблестоя в целом являются случайно варьирующими величинами. Высота растений на одном и том же поле колеблется в широком диапазоне. Как показывают результаты измерений при изучении физико-механических свойств зерновых культур, зона расположения соцветий растений колеблется в пределах от 0,2 до 0,3 м. Принимая во внимание геометрию стеблестоя, а именно расположение соцветий, проведем графоаналитический анализ работы очесывающего устройства с битером-отражателем. Для этого представим очесывающее устройство в виде схемы (рис. 2.8) с указанием геометрических параметров и с соблюдением масштаба

Рис. 2.8. Схема очесывающего устройства: 1 – очесывающий барабан; 2 – битер-отражатель; 3 – кожух очесывающего барабана; 4 – кожух битера-отражателя; 5 – верхний кожух; 6 – сборник очесанного вороха.

Рассмотрим в начале необходимые условия для качественного очеса короткостебельных растений. При исследовании взаимодействия рабочих органов очесывающего барабана и битера-отражателя с растениями принимаем следующие допущения:

1 Продукты обмолота приобретают скорость равную окружной скорости очесывающих гребенок.

2 Ось битера-отражателя О2 перемещается относительно оси очесывающего барабана О1 по траектории окружности радиуса О1О2 .

3 Угол начала очесывания соцветий, при котором продукты обмолота будут направлены на активную зону битера-отражателя, принимаем равным π/4.

Следующий этап расчета геометрических параметров – определение расстояния b между очесывающим барабаном и битером-отражателем.

Для определения расстояния между битером-отражателем и очесывающим барабаном воспользуемся схемой (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Схема для определения расстояния между битером-отражателем и очесывающим барабаном.

Согласно принятых ранее допущений (АВ – касательная к поверхности очесывающего барабана, угол ) равнобедренный и прямоугольный, т. е. .

Таким образом, из определим:

. (2.5)

2.2.Теоретическое определение количества рядов гребенок барабана.

Теоретические исследования проведены для обоснования конструктив­ных параметров очесывающего устройства и его рабочих органов. Такие задачи были решены в работе П. А. Шабанова. Представлена схема к определению ширины очёсывающего пальца (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Схема к определению ширины очёсывающего пальца.

Получены уравнения (2.3) для расчёта количества рядов гребёнок очёсывающего барабана Z, рабочей длины пальца lp, ширины очёсывающего пальца b, длины заострённой части входящей в стеблестой lbx, общей длины очёсывающего пальца lo.

, (2.6)

где: Vм – скорость комбайна, м/с;

по – обороты очесывающего барабана, мин-1;

lр – рабочая длина гребенки, м.;

- угловая скорость барабана, с-1.

Для определения рабочей длины и ширины гребенки воспользуемся формулами полученной Шабановым П. А.

, (2.7)

, (2.8)

, (2.9)

. (2.10)

Параметры определены с учётом скорости движения комбайна Vм, количества прочёсов необходимых для полного вымолота соцветия no, угло­вой скорости вращения барабана ω, радиуса барабана Ro, количества стеблей обмолачиваемых за рабочий ход одним пальцем Q, зазора между очёсываю­щими пальцами , густоты стеблестоя р, угла заострения пальца β.

Для определения количества прочесов воспользуемся рабочей характеристикой очесывающего барабана:

- скорость движения комбайна V = 1,5…2,7 м/с;

- частота вращения очесывающего барабана по = 452 мин-1;

- радиус барабана r = 0,35 ,м;

- длина гребёнки l =0,0 8, м;

- рабочая длина гребёнки lр =0,0 72, м;

- путь, пройденный комбайном за время t =1с - S, м;

- путь, пройденный комбайном за 1 оборот барабана х, м.

На рисунке для определения количества прочесов показана трахоида одной гребенки, при скорости V = 10 км/ч, что соответствует 2,7 м/с.

Рис.211. Схема для определение количества прочесов гребенками барабана при движении очесывающего устройства.

Определить число прочесов одной гребенкой за единицу времени можно из соотношения (2.11)

(2.11)

где: Х – расстояние пройденное комбайном за один прочес барабана, м.

S– расстояние пройденное комбайном за единицу времени, м.

,м. (2.12)

,м. (2.13)

,м. (2.14)

Результаты расчетов вносим в таблицу 2.1., по результатам строим график Рис.

Определение количества рядов гребенок таблица 2.1.

Скорость движения комбайна V, км/ч	Путь пройденный комбайном за 1 с S1,м	Количество прочесов одной гребенкой за1с	Путь пройденный комбайном за 1 прочес	Расчетное число рядов гребенок пр	Принятое число рядов гребенок z
1,8	0,5	7,53	0,066	0,92	1
3,6	1,0	0,133	1,84	2
5,4	1,5	0,199	2,76	3
7,2	2,0	0.266	3,69	4
9	2,5	0,332	4,61	5
10,8	3,0	0,398	5,52	6
11,7	3,25	0,431	5,99

Рис.212. График зависимости количества рядов гребенок и расстояния пройденного комбайном за 1 прочес гребёнкой от его скорости.

Вывод

Согласно проведенного графоаналитического анализа, работы очесывающего устройства с учетом геометрии стеблестоя, теоретически обосновано взаимноге расположение очесывающего барабана и битера отражателя. Определено число рядов гребенок очесывающего барабана для различных скоростей движения комбайна.