Уборочные машины. Соломотряс

Размещено на http://www.allbest.ru/

Уборочные машины. Соломотряс



Содержание

Введение

1. Агротехнические требования

2. Типы соломотрясов уборочных машин

3. Анализ процесса перемещения вороха на клавишном соломотрясе

Выводы, примечания. Анализ клавишного соломотряса

Литература



Введение

Зерновой ворох, поступающий от комбайнов, содержит значительное количество примесей в виде необмолоченных колосьев, половы, частиц соломы, семян сорняков и минеральных частиц. Для получения зерна заданной чистоты зерновой ворох подвергается обработке на зерноочистительных машинах. В процессе обработки осуществляется очистка зерна от примесей и сортирование его на фракции - сорта для получения высококачественного семенного материала.

Очистка и сортирование осуществляется на основе различия у зерен и примесей величины признаков разделения - геометрических размеров и физико-механических свойств. По каждому используемому для очистки и сортирования признаку разделение осуществляется посредством специального рабочего органа.

Рабочие органы комплектуются и устанавливаются в зерноочистительных машинах в определенной последовательности. Очистка зерна осуществляется, как правило, в следующей последовательности: воздушным потоком в аспирационных каналах, решетами, триерной поверхностью и т.д. В зависимости от исходного состояния зернового вороха в указанную последовательность могут включаться промежуточные технологические операции.



1. Агротехнические требования

Агротехническими требованиями допускаются потери на соломотрясе до 0,5 % зерна, поступающего в комбайн. Скорость движения вороха по соломотрясу можно регулировать с помощью фартуков из полотна или листовой стали, которые подвешивают над клавишами так, что они могут задерживать солому и замедлять ее движение. Из всех типов соломотрясов двухвальный клавишный отличается большой энергией рыхления слоя продукта обмолота, допускает толстый слой соломы на всей поверхности, работает с большими нагрузками.

2. Типы соломотрясов уборочных машин

Соломотряс - приспособление в молотилке, служащее для отделения соломы от зерна и мякины.

Соломотряс состоит из клавиш. Внутри каждой клавиши на наклонном дне под каждым каскадом закреплены посредством резьбового соединения гибкие подбивальщики. При колебательном движении клавиши соломотряса гибкие подбивальщики ударяют по нижней стороне рабочей поверхности. Рабочая поверхность клавиши передает ударное воздействие движущемуся по ней вороху. В результате подбрасывания вороха повышается эффективность просеивания зерна и мелких примесей через отверстия клавиш соломотряса.

Соломотряс. В зерновых комбайнах применяются три основных типа соломотрясов: 1) клавишный, 2) платформенный, 3) роторный. Клавишные соломотрясы бывают двухвальные и одновальные. В отличие от стацинарных молотилок и клавишных соломотрясах в комбайнах устанавливают каскады, состоящие из гребней и шпилек (рис. 1, а), для предупреждения соскальзывания продукта при продольных или боковых наклонах машины. На (рис. 1,б), представлен платформенно-каскадный соломотряс полупрямоточного комбайна малого захвата. Для рыхления соломы на платформенных соломотрясах вместо каскадов иногда устанавливают ворошители грабельного типа, приводимые в движение двумя коленчатыми валами ( рис. 1,в). К роторным соломотрясам относятся соломочёсы, применяемые на северном комбайне (рис. 1,д), и конвейерно-роторный соломотряс, представляющий комбинацию зернового элеватора, битеров, соломочёсов, вентилятора и соломотранспортёра (рис.1,г).

Рисунок 1. Типы соломотрясов.

а- клавишный; б- платформенно-каскадный; в- платформенный с ворошителями; г- конвейерно-роторный; д- роторный.

Клавишный соломотряс даёт на ровных палях наиболее устойчивую по качеству работы. В самоходных комбайнах применены двухвальные клавишные соломотрясы.

Платформенные соломотрясы просты в производстве и эксплуатации, но лишь при не больших размерах комбайна. При больших размерах комбайна монтаж платформенного соломотряса не удобен, так как он не разбирается на отдельные не большие части. Платформенные соломотрясы применяются на прямоточных комбайнах мягкого зажима.

Конвейерно-роторный соломотряс при работе на неровных местах имеет преимущество перед другими типами в том, что битеры и соломочёсы препятствуют одностороннему сгруживанию соломы. Этот тип соломотряса

применён на комбайне "Сталинец-6".

Роторный соломотряс, составленный из соломочёсов,-самый короткий и компактный из всех типов соломотрясов, но очень дробит солому, засоряя зерно и затрудняя очистку. Применение соломотрясов очень ограничено, так как работа их протекает удовлетворительно только на влажном хлебе

Сепаратор грубого вороха содержит клавиши соломотряса и установленный над ними ворошитель. Ворошитель расположен поперечно направлению подачи вороха и состоит из вращающихся вокруг горизонтальной оси граблин. Опоры граблин для каждой клавиши выполнены из отдельной трубы с закрепленной внутри нее и насаженной на вал втулкой. Межцентровое расстояние между осью опорной трубы и осью втулки равно длине колена коленчатого вала соломотряса. Угол смещения одной опоры на валу относительно другой равен углу смещения колен коленчатого вала соломотряса. Сепаратор обеспечивает постоянный зазор между граблиной и решеткой клавиши, за счет чего осуществляется интенсивное сепарирование грубого вороха и снижение потерь зерна за соломотрясом.

Сепаратор грубого вороха зерноуборочного комбайна, содержащий привод, коленчатый вал, клавиши соломотряса и установленный над ними ворошитель, расположенный поперечно направлению подачи вороха и включающий вращающиеся вокруг горизонтальной оси граблины, отличающийся тем, что ворошитель состоит из расположенных над решеткой каждой клавиши ворошилок с граблинами, причем опора граблин для каждой ворошилки выполнена в виде отдельной трубы, внутри которой закреплена втулка с величиной межцентрового расстояния между осью отдельной трубы и осью втулки, установленной на валу ворошителя, равной длине колена коленчатого вала соломотряса, при этом угол смещения одной отдельной трубы относительно другой на валу равен углу смещения колен коленчатого вала соломотряса.

Известно применение в молотилках и комбайнах ребристого сепаратора вороха, устанавливаемого перед соломотрясами и выполняемого в виде ряда зубчатых дисков, насаженных с некоторым расстоянием между ними на общий вал. Солома из-под молотильного барабана поступает на такой сепаратор непосредственно с соломотранопортера, а следовательно, со скоростью, не обеспечивающей достаточно мощного удара соломы о рабочую поверхность сепаратора и вместе с этим достаточно интенсивного отделения вороха.

Согласно изобретению, солома подается с соломотранспортера на сепаратор посредством битера, повышающего скорость подачи соломы. Повышение скорости подачи соломы увеличивает силу ударов последней о сепаратор и вызывает уменьшение толщины слоя этой подачи, чем обеспечивается более энергичное пробивание зерном слоя соломы и, следовательно, более энергичная сепарация.

3. Анализ процесса перемещения вороха на клавишном соломотрясе

Для первого положения:

Располагаем систему координат с началом в точке О - центр вращения точки К. Ось x направляем параллельно рабочей поверхности клавиша. Радиус r располагается параллельно коленам О1А и О2В. Угол поворота б0 коленчатых валов относительно оси x, при котором частица вороха, лежащая в точке К, отрывается от поверхности клавиша, определяется уравнением:

, (3.1)

где k - показатель кинематического режима соломотряса.

Показатель кинематического режима соломотряса может быть найден по формуле:

, (3.2)

где щ - угловая скорость коленчатого вала, сек-1;

r - радиус коленчатого вала, м;

g - ускорение свободного падения, м/с2.

Угловая скорость коленчатого вала определяется по формуле:

, (3.3)

где n - число оборотов коленчатого вала, об/сек.

Подставляя исходные данные из таблицы 3 в формулы 3.1 - 3.3, получим

(сек-1)

Движение частицы вороха после отрыва от поверхности клавиша определяется начальной скоростью v0, равной скорости точки М в момент отрыва, и ускорением свободного падения g. Учитывая, что ускорение свободного падения - величина постоянная, перемещение частицы вороха в полете находят по формуле равномерно-переменного движения:

, (3.4)

где s0 - начальное перемещение частицы, м;

t - время движения частицы, сек.

По аналогии составляем уравнения текущих координат точек траектории частицы вороха в полете:

; (3.5)

, (3.6)

где x0 и y0 - начальные координаты, определяющие положение частицы

вороха в момент отрыва:

, (3.7)

; (3.8)

u0x и u0y - составляющие начальной скорости вороха в момент отрыва:

, (3.9)

; (3.10)

t0 - время поворота коленчатых валов на угол б0, сек:

; (3.11)

t - время поворота коленчатых валов на произвольный угол б, сек:

. (3.12)

Для построения траектории частицы вороха в полете удобнее выразить текущие координаты x и y в функции угла б поворота коленчатого вала. В результате совместного решения выражений (3.3, 3.5, 3.7, 3.9) и

(3.4, 3.6, 3.8, 3.9') уравнения движения вороха над клавишами будут иметь вид:

; (3.13)

. (3.14)



№	б	Градусы	0	60	90	120	150	180	210	240	270	300	330	360
		Радианы	0	1,04	1,53	2,06	2,58	3,10	3,62	4,16	4,67	5,20	5,72	6,24
1	б-б0	Рад	0	0,64	1,13	1,66	2,18	2,7	3,22	3,76	4,27	4,8	5,32	5,84
2	(б-б0)sinб0	0	0,04	0,06	0,08	0,1	0,12	0,14	0,16	0,19	0,21	0,23	0,3
3	(б-б0)cosб0	0	0,59	1,04	1,53	2	2,4	2,96	3,46	3,93	4,42	4,89	5,37
4	(б-б0)2/2	Рад	0	0,2	0,64	1,38	2,38	3,65	5,2	7,07	9,12	11,32	14,15	17,05
5	sinб0tgв(б-б0)2/2	0	0,005	0,011	0,02	0,03	0,05	0,06	0,08	0,11	0,13	0,16	0,19
6	sinб0(б-б0)2/2	0	0,08	0,26	0,55	0,95	1,46	2,07	2,83	3,65	4,61	5,66	6,8
8	y/r	0	0,91	1,18	1,38	1,45	1,34	1,29	1,03	0,68	0,21	-0,37	-1,03
10	y, мм	0	45,5	59	69	72,5	67	64,5	51,5	34	10,5	-18,5	-51,5
11	Sin б	0	0,866	1	0,866	0,5	0	-0,5	-0,866	-1	-0,866	-0,5	0
12	Y1=r Sin б	0	43	50	43	25	0	-25	-43	-50	-43	-25	0
13	Y2= -r Sin б	0	-43	-50	-43	-25	0	25	43	50	43	25	0
14	Положение первых клавиш	0	1?	2?	3?	4?	5?	6?	7?	8?	9?	10?	11?
15	Положение частицы вороха в полёте	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

По уравнениям (3.10) и (3.11) можно построить траекторию полета частицы вороха (приложение В).

В момент падения вороха на клавиши ординаты y для вороха и рабочей поверхности клавишей одинаковы:

yвороха = yклавиша. (3.15)

Для первых и вторых клавишей ординаты y определяются уравнениями:

; (3.16)

. (3.17)

Падение мелкого вороха на первые клавиши происходит при б = б1', а падение крупного вороха на вторые - при б = б2', определяем углы: б1' = 333є и б2' = 250,5є.

Перемещение крупного вороха по направлению к выходу из молотилки за одно подбрасывание Sк =58 мм; перемещение мелкого вороха за одно подбрасывание по отношению к рабочей поверхности клавиши, подбросившей этот ворох Sм = 59 мм.

Для второго положения:

Располагаем систему координат с началом в точке О - центр вращения точки К. Ось x направляем параллельно рабочей поверхности клавиша. Радиус r располагается параллельно коленам О1А и О2В. Угол поворота б0 коленчатых валов относительно оси x, при котором частица вороха, лежащая в точке К, отрывается от поверхности клавиша, определяется уравнением:

, (3.1)

где k - показатель кинематического режима соломотряса.

Показатель кинематического режима соломотряса может быть найден по формуле:

, (3.2)

где щ - угловая скорость коленчатого вала, сек-1;

r - радиус коленчатого вала, м;

g - ускорение свободного падения, м/с2.

Угловая скорость коленчатого вала определяется по формуле:

, (3.3)

где n - число оборотов коленчатого вала, об/сек.

Подставляя исходные данные из таблицы 3 в формулы 3.1 - 3.3, получим

(сек-1)

Движение частицы вороха после отрыва от поверхности клавиша определяется начальной скоростью v0, равной скорости точки М в момент отрыва, и ускорением свободного падения g. Учитывая, что ускорение свободного падения - величина постоянная, перемещение частицы вороха в полете находят по формуле равномерно-переменного движения:

, (3.4)

где s0 - начальное перемещение частицы, м;

t - время движения частицы, сек.

По аналогии составляем уравнения текущих координат точек траектории частицы вороха в полете:

; (3.5)

, (3.6)

где x0 и y0

- начальные координаты, определяющие положение частицы

вороха в момент отрыва:

, (3.7)

; (3.8)

u0x и u0y - составляющие начальной скорости вороха в момент отрыва:

, (3.9)

; (3.10)

t0 - время поворота коленчатых валов на угол б0, сек:

; (3.11)

t - время поворота коленчатых валов на произвольный угол б, сек:

. (3.12)

Для построения траектории частицы вороха в полете удобнее выразить текущие координаты x и y в функции угла б поворота коленчатого вала. В результате совместного решения выражений (3.3, 3.5, 3.7, 3.9) и

(3.4, 3.6, 3.8, 3.9') уравнения движения вороха над клавишами будут иметь вид:

; (3.13)

. (3.14)

№	б	Градусы	0	60	90	120	150	180	210	240	270	300	330	360
		Радианы	0	1,04	1,53	2,06	2,58	3,10	3,62	4,16	4,67	5,20	5,72	6,24
1	б-б0	Рад	0	0,66	1,15	1,68	2,2	2,72	3,24	3,78	4,29	4,82	5,34	5,86
2	(б-б0)sinб0	0	0,25	0,44	0,64	0,84	1,03	1,2	1,44	1,63	1,8	2,03	2,23
3	(б-б0)cosб0	0	0,61	1,07	1,56	2,05	2,53	3,01	3,52	3,99	4,48	5	5,45
4	(б-б0)2/2	Рад	0	0,22	0,66	1,4	2,42	3,7	5,24	7,14	9,2	11,62	14,3	17,2
5	sinб0tgв(б-б0)2/2	0	0,03	0,11	0,22	0,39	0,6	0,84	1,14	1,47	1,86	2,29	2,75
6	sinб0(б-б0)2/2	0	0,08	0,25	0,54	0,92	1,41	1,99	2,7	3,5	4,4	5,42	-6,5
8	y/r	0	0,91	1,2	1,4	1,51	1,5	1,4	1,2	0,87	0,46	-0,07	-0,7
10	y, мм	0	45,5	60	70	75,5	75	70	60	43,5	23	-3,7	-34,5
11	Sin б	0	0,866	1	0,866	0,5	0	-0,5	-0,866	-1	-0,866	-0,5	0
12	Y1=r Sin б	0	43	50	43	25	0	-25	-43	-50	-43	-25	0
13	Y2= -r Sin б	0	-43	-50	-43	-25	0	25	43	50	43	25	0
14	Положение первых клавиш	0	1?	2?	3?	4?	5?	6?	7?	8?	9?	10?	11?
15	Положение частицы вороха в полёте	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

По уравнениям (3.10) и (3.11) можно построить траекторию полета частицы вороха.

В момент падения вороха на клавиши ординаты y для вороха и рабочей поверхности клавишей одинаковы:

yвороха = yклавиша. (3.15)

Для первых и вторых:

клавишей ординаты y определяются уравнениями:

; (3.16)

. (3.17)

Падение мелкого вороха на первые клавиши происходит при б = б1', а падение крупного вороха на вторые - при б = б2', определяем углы: б1' = 342є и б2' = 262,5є. зерноочистительный сортирование ворох соломотряс

Перемещение крупного вороха по направлению к выходу из молотилки за одно подбрасывание Sк = 56 мм; перемещение мелкого вороха за одно подбрасывание по отношению к рабочей поверхности клавиши, подбросившей этот ворох Sм =79 мм.



Выводы, примечания. Анализ клавишного соломотряса

В результате проведенных расчетов и графических построений двух вариантов моментов падения вороха на клавишном соломотрясе, установлено, что при изменении числа оборотов коленчатого вала n1=190 (об/мин) и n2=214 (об/мин) , меняется перемещение крупного вороха по направлению к выходу из молотилки за одно подбрасывание Sк = 58 мм и Sк = 59 мм, и перемещение мелкого вороха за одно подбрасывание по отношению к рабочей поверхности клавиши, подбросившей этот ворох Sм =56 мм и Sм = 79 мм, и из этого следует, что при большей скорости коленчатого вала будет лучше протекать работа соломотряса, большего перемещение мелкого вороха.

Согласно изобретению, солома подается с соломотранспортера на сепаратор посредством битера, повышающего скорость подачи соломы. Повышение скорости подачи соломы увеличивает силу ударов последней о сепаратор и вызывает уменьшение толщины слоя этой подачи, чем обеспечивается более энергичное пробивание зерном слоя соломы и, следовательно, более энергичная сепарация. Падение мелкого вороха на первые клавиши происходит при б = б1', а падение крупного вороха на вторые - при б = б2', определяем углы: б1' = 333є и б2' = 250,5є.Перемещение крупного вороха по направлению к выходу из молотилки за одно подбрасывание Sк = 58 мм; перемещение мелкого вороха за одно подбрасывание по отношению к рабочей поверхности клавиши, подбросившей этот ворох Sм = 59 мм.



Литература

1.Методические указания к выполнению курсовой работы по уборочным машинам. 2.Кленин Н. И., Киселев С. Н., Левшин А. Г-Сельскохозяйственные машины., Колос., 2008г.

3.Долгов И.А.- Уборочные сельскохозяйствнные машины, К. 2005 г.

4.Конспект лекций

Размещено на Allbest.ru

...