Расчёт параметров зерноуборочного комбайна (стр. 2 из 3)
L=
где, fн - площадь подачи
S-ход ножа
Площадь подачи связана с площадью нагрузки выражением:
fн=к*fп
Для аппарата нормального резания с одинарным пробегом ножа к=1,т.к. в комбайнах применяются нормальный режущий аппарат с одинарным пробегом ножа.
b=75мм; f=21мм; l=16мм; t=76,2мм; h=57мм; b1=b2=22ммСледовательно
По формуле находим угловую скорость вала кривошипа:
рад/сНаходим тангенс угла наклона касательной:
tg
= 
где:
-угол наклона касательной в точке перегиба синусоиды,r- радиус кривошипа, м
tg
= 
По исходным данным строим график изменения рабочей скорости резания, для чего поступаем следующим способом. Вычерчиваем положение вкладыша и лезвие соседнего сегмента для аппарата нормального резания с одинарным пробегом ножа.
Радиусом r проводят полуокружность так, чтобы крайняя нижняя точка активной части лезвия а0 совпадала с началом координат (началом дуги полуокружности). Ординаты полуокружности в масштабе w изображают скорости ножа (резания), соответствующие его перемещению.
Процесс резания растений осуществляется по принципу ножниц, поэтому срезание растений начнется в тот момент, когда лезвие сегмента а0с0 встретится с лезвием вкладыша пальца и закончится, когда точка с0 лезвия коснется вкладыша пальца. Через точки встречи лезвий сегмента и вкладыша проводят линии, параллельные лезвию а 0 с0,до пересечения с осью абсцисс. Ординаты точек ан и ак являются искомыми скоростями начала vн и конца vк резания.
Таким же образом находят скорости и при обратном ходе ножа.
Численное значение всех скоростей резания получают умножением величины соответствующей ординаты y графика на масштаб, т.е.
Vн=|yн|w м/с, Vк=|yк|w м/с.
Изменение скорости резания в процессе работы режущей пары характеризуется отрезком дуги полуокружности, заключенным между ординатами yн и yк.
Vн=0,037*48.2=1.78 м/с >1,5м/с
Vк=0,033*48,2=1,59 м/с>1,5м/с
Условие резания выполняется.
По данным из условия и по расчётным данным строим график пробега активной части лезвия и график высоты стерни. Выбираем масштаб построения 1:1 и вычерчиваем положение сегмента и противорежущей пластины пальца. Высота сегмента h’=b-f=75-21=54мм. Из точки пересечения оси сегмента и основания лезвия проводим полуокружность радиусом r и делим её и подачу L на шесть равных частей. Точка пересечения горизонталей и вертикалей проведённых с одноимённых точек подачи и полуокружности, являются точками синусоиды, по которой движется любая точка сегмента при его перемещении из одного крайнего положения в другое. Во время пробега при прямом ходе активным является отрезок лезвия а0с0, а при обратном ходе – а0’c0’. Вычертим положение вкладышей пальцев и заштрихуем площадки на которых активные части лезвия захватят и срежут стебли при прямом и обратном ходе.
График изменения высоты стерни строим для стеблей, расположенных вдоль кромки противорежущей пластины. Для этого нанесём ширину вкладышей, приняв её постоянной b0=22мм.
Проводим линию одной из кромок вкладыша (m,m) и отмечаем группу стеблей, которые срезаются без отгиба (1), с поперечным отгибом (2) и с продольным отгибом (3). Высота стерни в группе (1) на отрезке а,с, будет равна заданной высоте среза hср. Для определения высоты стерни 2-ой группы стеблей поступаем следующим образом. Стебли группы 2 не попадают под лезвие при его прямом ходе. Все они откланяются на кромке противоположного вкладыша и срезаются у неё при обратном ходе ножа. Приближённо считаем все растения этой группы будут отклоняться по касательной к синусоиде, имеющей минимальный угол наклона. Отрезок q2, заключённый соседними вкладышами, будет величиной отгиба q2.
Для определения высоты стерни для растений группы 3 поступаем следующим образом, т.к. эти растения отгибаются на различную величину, то и высота стерни для них будет различной. Отрезок bd вдоль кромки вкладыша разбиваем на несколько частей. Величина продольного отгиба стебля, оказавшегося на одной из частей отрезка (2-d,1-d и т.д.) откладываются перпендикулярно высоте установки ножа Hу, а другой - различным значением отгиба, определяют длины оставшихся после среза частей растений. Полученные величины высоты стерни переносим на участок графика, где эти стебли расположены. В результате построений получаем график изменения высоты стерни.
Шнек жатки
Выбираем диаметр шнека Дн, принимаем во внимание, что зерноуборочные комбайны имеют наружный диаметр шнека от 468 до 525 мм. В новых моделях он увеличен до 600 мм.
Шаг спирали tш и Дн находится в пределах 450…500 мм.,tш=450 мм.
Внутренний диаметр шнека у существующих машин Дв=300 мм.
Определим частоту вращения шнека. Особенность работы шнека заключается в том, что при транспортировании стеблей их взаимное перемещение затруднено, поэтому масса должна подаваться к шнеку разреженно(в 2..3 раза меньше, чем при свободной укладке).
Если бы коэффициент заполнения пространства между спиралями был равен единице, то за 1с шнек переместил бы объём
Vо=
где Uш—осевая скорость перемещения материала;
С учётом последнего выражения:
Vо=
За это время к шнеку подаётся объём хлебной массы
Vпод=
где b—содержание зерна в хлебной массе;
g=20…30 кг/м3—плотность хлебной массы;
С учётом разряжений в 2…3 раза подачи массы необходимо выполнить условие:
Откуда
= 
рад/сМолотильный аппарат
С учётом заданной пропускной способности q=5,6 кг/с выбираем ширину молотильного барабана – 1200мм.
Определяем суммарную длина всех бичей по выражению:
где:qo=0,5 кг/с м—допустимая секундная нагрузка на единицу длины бича;
q-пропускная способность кг/с;
Определяем число бичей на барабане:
Принимаем Z=10
Определяем диаметр D молотильного барабана, обеспечивающий обмолот заданной культуры и определяем частоту вращения барабана:
D=
где:
=28..32 м/с - окружная скорость барабанаDt=0,0045…,00075-промежуток времени между ударами бичей;
Определяем скорость и частоту вращения барабана:
w=
рад/с-1n= 
об/м
Определяем длину подбарабанья:
Lпод= 
a=120°-угол обхватабарабана деки
Определяем момент инерции I барабана по отношению:
где, I0=8 кгм2 –момент инерции барабана;
D0=600 мм-диаметр молотильного барабана;
кг/м2Определим мощность на приводе молотильного барабана:
N=N1+N2
Где, f=0,75-коэффициент перетирания;
U1=3…5 м/с-скорость массы в начале удара ;
a=0,88-коэффициент пропорциональности ;
Uб=30 м/с-скорость барабана;
U2=aUб=0,85*30=25,5 м/с - cкорость массы в конце удара;
N1=q
кВтОпределим мощность на преодоление трения в подшипниках и вентиляционный эффект:
N2=(AU+BU3)10-3=(1,7*30+0,078*303)*10-3=2,16 кВт
A0=0,85Н на каждые 100 кг веса барабана.
mб=m0LD/L0D0=200*0,6*1,2/1,2*0,6=200 кг.
A=A0mб/100=0,85*200/100=1,7Н
где: А- коэффициент, учитывающий сопротивление трения в опорах вала барабана, Н;
B0=0,065
B=B0 
Следовательно:
N=N1+N2=14,5+2,16=16,66кВт
Определение основных параметров соломотряса
Соломотряс предназначен для выделения из соломы мелкого вороха (зерна, половы), направления его на очистку и удаление соломы из молотилки. В комбайнах получил распространение двухвальный клавишный соломотряс, все точки которого совершают движение по окружности.