Задание № 21

ТЕМА: МЕХАНИЗАЦИЯ УБОРКИ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА С РАЗРАБОТКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЛЬНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

1.ШИРИНА ЗАХВАТА КОМБАЙНА__1.6(2.0)___М.

2. СКОРОСТЬ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ КОМБАЙНА___1.1(1.3)___М/С.

3.УГОЛ РАСТВОРА РАБОЧИХ КРОМОК ДЕЛИТЕЛЯ - 40°.

4.УГОЛ НАКЛОНА ДЕЛИТЕЛЯ - 15°.

5. АБСОЛЮТНОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ТОЧКИ ЗАЖИМА СТЕБЛЕЙ ЛЬНА–7,5 (8,0) СМ;

6. АБСОЛЮТНАЯ СКОРОСТЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ТОЧКИ ЗАЖИМА - 2,0 (2,5) М/С.

СОДЕРЖАНИЕ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ.

1.АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К УБОРКЕ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС УБОРКИ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА.

3. АНАЛИЗ СПОСОБОВ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И КОМПЛЕКСОВ МАШИН ДЛЯ УБОРКИ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА.

4. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛЬНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ.

5. ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЛЬНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА. ВЫБОР ТИПОВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ.

6. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ.

6.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ДЕЛИТЕЛЕЙ, РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ НИМИ И ЧИСЛА СЕКЦИЙ. РАСЧЕТ СТЕПЕНИ РАСТЯНУТОСТИ СТЕБЛЕЙ В ЛЕНТЕ.

6.2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ НА ТЕРЕБЛЕНИЕ СТЕБЛЕЙ ЛЬНА.

7. ОСНОВНЫЕ РЕГУЛИРОВКИ ЛЬНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА И НАСТРОЙКА ЕГО НА ЗАДАННЫЕ УСЛОВИЯ РАБОТЫ.

8. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РАБОТЫ КОМБАЙНА.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ.

1. СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА УБОРКИ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ЛЬНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Кленин Н.И., Киселев С.Н., Левшин А.Г. Сельскохозяйственные машины. – М.: КолосС, 2008.- 816 с.

2. Сельскохозяйственная техника и технологии/ И.А. Спицын, А.Н. Орлов, В.В. Ляшенко и др.; Под ред. И.А. Спицына. – М.: КолосС, 2006. - 647 с.

3. Сельскохозяйственные машины. Халанский В.М., Горбачев И.В.-.: М., 2004.-624 с.

4.Новиков М.А., Смелик В.А., Теплинский И.З., Ерошенко Л.И., Феофанова А.С., Ружьев В.А. Сельскохозяйственные машины. Технологические расчеты в примерах и задачах : учебное пособие / под ред. М.А. Новикова - .: С-Пб.:Проспект Науки, 2011. – 208 с.

5. Лурье А.Б., Громбчевский А.А. Расчет и конструирование сельскохозяйственных машин. – Л.: Машиностроение, 1977.- 528 с.

6. Справочник инженера-механика сельскохозяйственного производства. Часть 1,2. Баутин В.М. Буклагин Д.С.и др-.: М., 2011.- 492 с.

7. Технологическая модернизация отраслей растениеводства АПК Северо-Западного федерального округа. Попов В.Д., Максимов Д.А., Морозов Ю.Л. и др. – СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Росельхозакадемии, 2014. – 288 с.

8. Черников В.Г. Машины для уборки льна: (конструкция, теория, расчет). М., 1999. – 209 с.

Задание выдано: _____________. Дата защиты : __________

IV Примеры выполнения технологических расчетов

1 Почвообрабатывающие машины

Плуги

1.1. Построить схему оборота пласта почвы и определить угол наклона его при вспашке корпусом с лемешно-отвальной поверхностью без предплужника. Глубина вспашки см; ширина захвата корпуса см.

Решение. При движении плужный корпус отрезает от общего массива пласт почвы (рис. 1.1) толщиной и шириной . В процессе действия рабочей поверхности корпуса на пласт, последний вначале поворачивается относительно грани до вертикального положения ; затем пласт поворачивается относительно грани и ложится на ранее отваленный пласт гранью .

Рис. 1.1

После оборота пласт занимает положение . Следует отметить, что точки стыка смежных пластов ( , и т.д.) находятся на уровне непаханого поля ( ), а расстояние между опорными точками отваленных пластов равно ; контур является поперечным профилем открытой борозды.

Угол наклона отваленного пласта находим из схемы , отсюда .

1.2. Построить схему оборота пласта и определить угол наклона отваленного пласта при вспашке почвы плужным корпусом с предплужником на глубину см. Ширина захвата корпуса см; глубина хода предплужника см; ширина захвата его см.

Построение схемы оборота пласта показано на рис. 1.2.

Рис. 1.2

– поперечное сечение пласта, вырезаемого предплужником;

– поперечное сечение отваленного пласта;

– поперечный профиль открытой борозды.

Из схемы имеем ; .

1.3.Определить, при какой глубине вспашки корпусом без предплужника пласт почвы окажется в предельно-устойчивом положении, если ширина захвата корпуса см.

Решение. На рис. 1.3 показана схема отваленных пластов в предельно-устойчивом положении. Из подобия треугольников и имеем . Обозначив , после преобразований получим: . Решая уравнение, находим ; это предельное значение отношения . Тогда предельное значение глубины вспашки будет равно:

см.

Рис. 1.3

1.4. Построить лобовой контур рабочей поверхности корпуса плуга при глубине вспашки см и ширине захвата см. Перекрытие ширины захвата корпусов см.

Решение. Лобовой контур очерчивается с четырёх сторон контурными линиями – обрезами: нижним, полевым, бороздным и верхним (рис 1.4).

Нижний обрез: см.

Высота полевого обреза: ; при см можно принять , тогда см. Верхняя точка полевого обреза отклоняется от вертикали на 5…10 мм. На рисунке – полевой обрез.

Для построения бороздного обреза строим схему оборота пласта с размерами и в. Проводим линию на расстоянии 15…20 мм, параллельную верхней грани пласта. На середине верхней грани отваленного пласта (точка ) Контур –бороздной обрез. Высота расположения точки стыка находится после построения направляющей кривой с учетом ширины лемешной стали мм.

Рис. 1.4

Верхний обрез очерчивается по кривой . Построение её видно из рисунка. Перпендикуляр восстановлен к середине отрезка .

1.5.Определить длину полевой доски корпуса кустарниково-болотного плуга при ширине захвата см, угле наклона лемеха к стенке борозды и коэффициенте трения почвы о поверхность лемеха .

Решение. При движении корпуса в почве на него действуют силы сопротивления, которые стремятся повернуть корпус относительно оси, проходящей через центр лезвия лемеха. Устойчивость корпусу в борозде придает полевая доска ВС. Для выполнения своего назначения полевая доска должна иметь определённую длину . При определении длины полевой доски исходят из предположения, что основное сопротивление сосредоточено на середине лемеха АВ. На основании этого считают достаточным соблюдать условие, при котором проекция силы сопротивления , действующей на середину лемеха (точка D), при своем продолжении встречает пятку полевой доски (точка С).

Рис. 1.5

Линия действия силы (рис. 1.5) отклоняется от нормали к лезвию лемеха на угол трения . Из расчётной схемы можно записать: или , откуда , тогда 153 см.

Бороны, лущильники, культиваторы, фрезы

6. Рыхлительная лапа шириной = 4 см наклонена к горизонту под углом и установлена на глубину обработки почвы см. Начертить схему размещения лап в принятом масштабе. Коэффициент трения почвы о поверхность лапы ; угол между сечениями, ограничивающими деформацию почвы с боковых сторон ; вылет лапы см; перекрытие полосок рыхления см. Число рядов лап – 2.

Решение. Лапа, перемещаясь в почве, погружается на глубину (рис.1.6, а).

Рис. 1.6 - а) – схема действия рыхлительной лапы в почве; б) – схема размещения лап на раме культиватора

Зона деформации почвы в продольном направлении ограничивается линией кn, расположенной под углом к нормали, проведенной через носок лапы. С боковых сторон зона деформации ограничивается плоскостями, расположенными к линии km¹¹ под углом

Из рис. 1.6 а следует, что ширина разрыхлённой полоски почвы равна: , где ; угол трения .

С учётом этого см.

Расстояние между лапами в ряду, расположенными на культиваторе в n_р рядов (n_р – число рядов лап):

Тогда, расстояние между лапами в ряду, расположенными на культиваторе в два ряда (рис.1.6 б), будет см.

Расстояние между рядами лап

см.

1.7.Определить подачу на нож пропашной фрезы, построить траекторию абсолютного движения двух последовательно работающих друг за другом ножей и определить расчётную толщину стружки, снимаемой ножом, при следующих условиях: диаметр барабана =350 мм; частота вращения его мин^-1; число ножей на секции =6 (три ножа с левым загибом и три ножа с правым загибом); глубина обработки почвы см; скорость перемещения машины = 1,1 м/с.

Решение.

1) Подача на нож – это перемещение машины за время поворота барабана на угол , где – число ножей, работающих друг за другом, в нашем случае =3 (на рис. 1.7 точками , , обозначены концы соответствующих ножей).

За один оборот барабана машина проходит путь .

Подача на нож 0,092м = 92 мм.

2) Абсолютное движение ножа складывается из относительного движения вокруг оси барабана с угловой скоростью и переносного перемещения со скоростью . Для построения траектории абсолютного движения конца ножа от исходного положения вала I откладываем отрезок, равный . Затем делим этот отрезок и окружность радиусом на одинаковое число равных частей, например на 12. Точки I, II, III и т.д. определяют положение вала барабана в данный момент времени. Складывая поступательное перемещение и относительное движение конца ножа за данный отрезок времени, находим положение ножа в абсолютном движении (точки , , и т.д.). На рис. 1.7 построены траектории абсолютного движения крайних точек ножей и .

Рис. 1.7

3) Толщину стружки определяем следующим образом. При глубине обработки почвы ножи и входят в почву в точках и . Сечение снимаемой стружки определяется заштрихованной площадью между траекториями движения ножей.

Толщину стружки измеряют по линии продолжения радиуса . Приближенно толщина стружки может быть принята равной отрезку , то есть , где – угол входа ножа в почву. Из рис. 1.7 следует, что , где .

Тогда толщина стружки равна

= 83,06 мм.

1.8.Определить частоту вращения фрезерного барабана диаметром

=350 мм при скорости перемещения машины = 1,4 м/с и глубине обработки почвы см. В момент входа ножа в почву (точка ) абсолютная скорость его направлена вертикально вниз (рис.1.8).

Решение. По условию задачи в момент входа ножа в почву горизонтальная составляющая абсолютной скорости ножа = 0.

Рис. 1.8

Составляющая , где .

Обозначим момент входа ножа в почву и угол входа тогда и .

Так как , то .

С другой стороны , где .

Тогда показатель кинематического режима работы фрезы можно определить по формуле .

При = 0,57 показатель .

Угловая скорость вращения барабана рад/с.

Частота вращения барабана мин^-1.

1.9.Определить мощность, необходимую для работы прицепной болотной фрезы на фрезеровании луговой дернины при следующих условиях: ширина захвата м; диаметр фрезерного барабана мм; частота вращения его мин^-1; общее число ножей ; на каждой секции закреплено по ножей с левым и правым загибом ( ); один нож снимает стружку почвы шириной = 6,7 см; глубина обработки почвы см; скорость перемещения фрезы м/с. Сила тяжести фрезы кН; коэффициент сопротивления перекатыванию = 0,2; коэффициент удельного сопротивления деформации почвы 0,15 МПа; коэффициент отбрасывания 1,0; КПД передачи 0,98; плотность почвы = 1300 кг/м³.

Решение. Мощность, необходимую для работы фрезы определяют по формуле ,

где – мощность на передвижение фрезы; – мощность на фрезерование почвы; – мощность на трение в передачах; – мощность на подталкивание барабана вперед.

Мощность на передвижение фрезы ,

= 0,2∙20000∙0,875 = 3500 Вт = 3,5 кВт.

Мощность на фрезерование .

Здесь – мощность на резание; – мощность на отбрасывание почвы.

Мощность на резание .

Подача на нож м.

Таким образом, кВт.

Мощность на отбрасывание почвы 0,5 .

Скорость резания почвы .

Окружная скорость фрезы м/с.

Тогда 8,69 – 0,875 = 7,815 м/с.

= 0,5∙1,0∙2∙0,2∙0,875(7,815)² ∙1300 = 13894 Вт = 13,9 кВт.

Отсюда = 52,65 + 13,9 = 66,55 кВт.

Мощность на трение в передачах

= 66,55(1– 0,98) = 1,33 кВт

Мощность на подталкивание фрезерного барабана

кВт.

Таким образом, полная мощность, необходимая для работы фрезы будет

= 66,55 + 3,5 + 1,33 – 6,7=64,68кВт.