Розділ 3 обгрунтування основних параметрів обчісувальної жатки

3.1 Розрахунок параметрів бітера –відбивача

При дослідженні взаємодії робочих органів обчісувального барабану та бітера-відбивача з рослинами прийняті наступні припущення:

1. Продукти обмолоту здобувають швидкість яка дорівнює окружній швидкості обчісувальних гребінок.

2. Вісь бітера-відбивача О₂ переміщується щодо осі обчісувального барабану О₁ по траєкторії кола радіуса О₁О₂.

3. Кут початку обчісування суцвіть, при якому продукти обмолоту будуть спрямованні на активну зону бітера-відбивача, дорівнює 1/ 4.

З аналізу роботи пристрою та геометричних побудов визначені параметри взаєморосташування бітера-відбивача та обчісувального барабану.

Встановлено, що відстань між барабанами дорівнює

де r₁– радіус обчісувального барабану по кінцях гребінок;

r₂ – радіус бітера-відбивача по кінцях гребінок.

Кут нахилу лінії, що з'єднує центри барабанів О₁О₂ визначається залежністю

Кут нахилу дотичної що з'єднує поверхні барабанів розраховується за формулою:

(3)

Важливим для ефективної роботи обчісувального пристрою є положення кожуха бітера-відбивача, яке характеризується кутом відхилення від вертикальної осі.

Згідно представлених побудов кут дорівнює

Відповідно кут , що характеризує положення точки D кінця кожуху бітера-відбивача, буде становити

е _l – довжина зуба обчісувальної гребінки.

При визначені впливу діаметра барабану бітера-відбивача і його розшатування по висоті на умови находження довгостебельних рослин у зону обчісування кут нахилу барабана змінювався від 5^o до 25^o занурення робочих органів у стеблестой змінювалося від 350 до 550 мм з інтервалом 50 мм. Висота рослин приймалась рівної 0,8 м, як середнє значення по вимірах стеблестою. За оптимальні умови надходження суцвіть в зону обчісування приймалося положення рослини, коли суцвіття попаде в зону обчісування раніше, ніж вигнуте стебло торкнеться робочих органів обчісувального барабану.

У результаті проведених досліджень встановлено, що зміна діаметру бітера-відбивача та кута нахилу не впливає на умови надходження високорослих рослин у зону обчісування , а найбільший вплив має величина занурення робочих органів у стеблестой, який повинен складати 350...450 мм.

При роботі обчісувального пристрою мають місце дві зони впливу елементів механізму на переміщення зерна. Це пасивна, пов'язана зі стаціонарним розміщенням кожуха і активна при взаімодії з бітером-відбивачем. Дослідженнями зміни співвідношення зон Lпас/Lакт від діаметра бітера-відбивача d, встановлена нелінійна їх залежність (рис. 3). До данної залежності

підібране емпіричне рівняння, дослідження функції на екстремум, дозволило встановити оптимальне значення діаметра бітера-відбивача, d= 0,38 м.

Важливим етапом, технологічного процесу обчісування є транспортування відокремленного вороху в збірник зерна. При цьому колова швидкість гребінок барабанів повинна бути такою, щоб забезпечити обчісанному вороху кінетичну енергію достатню для гарантованого проходження поверхні верхнього кожусі досягання збірника. У випадку порушення даної умови збільшаться втрати на осипання.

Для визначення швидкості достатньої для подолання шляху ОА на верхньому кожусі обчісувального пристрою складені диференційні рівняння руху зерна ( точки М) в природній формі представлення (6). При цьому перше із рівнянь визначає закон руху частинки, а друге реакцію ії зв'язку з внутрішньою поверхнею кожуха.

де , f – коефіцієнт тертя зерна о напрямну поверхню ОА.

Рівняння (6) включають невідомі велечини V, N, Р, с, і для однозначного вирішення поставленої задачі руху потребують введеня додаткових рівнянь.Це рівняння форми верхнього кожуха в перерезі с=с(Р) відповідно до нього першої похідної- зміни танзенец, кута нахилу дотичної.

Використовуючи метод підстановок, після відповідних математичних перетворень отримата залежність для визначення початкової швидкості частинки необхідної для її руху без відриву від внутришньої поверхні кожуха

Аналіз впливу основних конструктивних параметрів на дінаміку руху зернини виконаний чисельним методом на ПЕОМ. Встановлено що при зміні

радіусу кожуху обчісувального пристрою від 1м до 7м швидкість руху змінюється від 6,3м/с до 16,5м/с. Мінімальне значення початкової швидкості з урахуванням конструктивних особливостей пристрою складає V₀ = 6,3 м/c.

Відповідно до проведених досліджень динаміки руху і визначеної початкової швидкості зернин які відокремлюются від стебел, потужність процесу обчісування буде складати

де Q – зусилля, необхідне для обчісування одного суцвіття, Н;

l – довжина зуба обчісувальної гребінки, м;

Вр – ширина захвату обчісувального пристрою, м;

Н – густота стеблостою, шт/м2.