книги из ГПНТБ / Диденко Н.Ф. Машины для уборки овощей

Направление колебаний, определяемое углом ß, оказывает наиболее существенное влияние на скорость транспортирования ѵт. Установлено, что с увеличением угла ß скорость перемеще­ ния материала возрастает. Однако повышение скорости наблю­ дается только до определенного значения ß, при дальнейшем его увеличении скорость транспортирования снижается.

Возрастание и снижение скорости пт с изменением угла ß происходит довольно резко: так, с увеличением угла ß от 5 до 15° скорость транспортирования повышается в 1,7 раза, а при даль­ нейшем увеличении с 15 до 25° снижается в 1,5 раза. Поэтому при проектировании следует иметь в виду, что выбор угла ß в значительной мере определяет качество работы колеблющегося лемеха и машины в целом.

Оптимальное значение угла направления колебаний р 0 П т оп­ ределяется главным образом амплитудой А и частотой колеба­ ний п, при этом малым значениям А и п соответствуют макси­ мальные значения р0Пт (рис. 102). Следовательно, при работе лемеха в области низких режимов ю2А целесообразно принимать большие значения угла ß и наоборот.

Характер перемещения почвы по поверхности лемеха при постоянной амплитуде, частоте и угле ß определяется глубиной

ßonnhZPQ-d

Рис. 102. Зависимость оптимального угла р0Пт от ам­ плитуды и частоты колебаний:

I — при А — 10 мм; 2 — при А — 15 мм; 3 — при А = 25 мм; 4 — при п — 490 об/мин; 5 — при п — 590 об/мин; 6 — при п = 675 об/мин

подкапывания h. Экспериментальными исследованиями установ­ лено, что в начальный период поступления слоя почвы на лемех влияние глубины подкапывания практически не сказывается на скорости транспортирования. При дальнейшем перемещении почвы, когда монолитность (сплошность) пласта нарушена, на­ блюдается отставание скорости перемещения верхних слоев от­ носительно нижних. Отставание происходит вследствие того, что силовой импульс, передаваемый лемехом нижним слоям

параметры и энергоемкость последующих рабочих органов и в конечном счете технологическую схему и качество работы ма­ шины. Чем меньше земли сходит с выкапывающих рабочих ор­ ганов вместе с корнеплодами и чем интенсивнее разрушены свя­ зи между отдельными агрегатами почвенного пласта, тем легче очистить корнеплоды от почвы.

Требованиям ограничения количества почвы и интенсивной ее деформации наиболее полно отвечают выжимные копачи: лемешковые, вильчатые, а также дисковые.

Особенностью рабочих органов этого вида является наличие двух рабочих поверхностей, симметричных относительно верти­ кальной плоскости, проходящей вдоль убираемого ряда. Пласт почвы с корнеплодами при выкапывании проходит через посто­ янно сужающееся русло, образованное этими поверхностями, в результате чего подвергается сжатию и «выжиманию» вверх. Выжимные копачи работают на меньшей глубине, чем глубина залегания корнеплодов, и имеют ограниченную ширину захвата. Поэтому они забирают в несколько раз меньше почвы, чем леме­ ха картофелеуборочных машин.

Лемешковые и вильчатые выжимные копачи применялись еще в начале XX в. в свеклоподъемниках и свеклоуборочных комбайнах.

Различие между лемешковыми и вильчатыми копачами за­ ключается в форме рабочей поверхности. Лемешковые копачи представляют собой два симметрично расположенных лемеха, поставленных под углом к направлению движения машины. Имея более или менее развитую, чаще всего плоскую рабочую поверхность, они воздействуют на корнеплод через деформиру­ емую почву.

Вильчатые копачи, представляющие собой спаренные заост­ ренные стержни, менее интенсивно сжимают пласт, поэтому име­ ют меньшее тяговое сопротивление, но недостаточная дефор­ мация вилками почвенного пласта приводит к необходимости непосредственного воздействия на корнеплод, при котором неиз­ бежны повреждения.

В конструктивном оформлении как лемешковые (рис. 105, а и б), так и вильчатые (рис. 106, а и б) копачи могут быть замкну­ тыми и разомкнутыми.

Замкнутые копачи интенсивнее крошат пласт и имеют боль­ шую прочность, но наносят больше повреждений корнеплодам и склонны к забиванию.

Выжимные рабочие органы представляют собой спаренные трехгранные клинья. Этим обусловливается характер воздейст­ вия их на почву. В отличие от пласта, подрезаемого лемехами почвообрабатывающих и картофелеуборочных машин, пласт, подрезаемый выжимными рабочими органами, не может свобод­ но перемещаться в открытую борозду или на дневную поверх­ ность почвы и движется в сужающем русле.

или с вырезами) или выполняться без сплошного лезвия (доло­ тообразные и пальчатые).

Дисковые копачи также представляют собой спаренные трех­ гранные клинья. Параметры их характеризуются теми же угла­ ми, но в отличие от поступательного перемещения лемешковых копачей различные точки дисковых копачей перемещаются по сложным пространственным траекториям, которые можно запи­ сать в виде уравнений

h — заглубление дисковых копачей в мм.

Максимальное расстояние между кромками дисков на по­ верхности почвы должно обеспечивать выкапывание всех корней без повреждения их боковой поверхности, т. е.

55

Zy=W°

Рис. ПО. Номограмма зависимостей между основными парамет­ рами дисковых копачей

Минимальное расстояние между кромками дисков на поверх­ ности почвы с' определяется размерами корней и густотой их насаждения.

Применив логарифмический масштаб для обеих осей коорди­ нат и произведя необходимые вычисления, получаем номограм­ му (рис. ПО), на которой правая и левая части уравнения пред­ ставлены семействами прямых. По номограмме можно опреде­ лить любой из неизвестных параметров при известных осталь­ ных. Например, при D = 710 мм, h = 150 мм и 2у = 24° получаем с — 320 мм.

Номограмма составлена при условии, что минимальное рас­ стояние с' = 80 мм, но она может использоваться и при других значениях с'.

В связи с тем, что в уравнение (91) входит разность вели­ чин с и с\ изменение значения с' по сравнению с принятым для номограммы на любую величину должно быть компенсировано соответствующим увеличением или уменьшением с на ту же ве­ личину, т. е. если, например, для с' = 80 мм при прочих постоян­ ных параметрах имеем с = 320 мм, то для с' = 60 мм при тех же значениях D, h и 2у с = 300 мм.

Диаметр дисков следует принимать в пределах 700—750 мм. При меньшем диаметре снижается полнота извлечения корне­ плодов и затрудняется конструктивное оформление привода ди­ сков. Увеличение диаметра свыше 750 мм затрудняет компонов­ ку многорядной машины и увеличивает металлоемкость ко­ пачей.

С увеличением угла атаки улучшается крошение почвенного пласта и увеличивается ширина зоны захвата (расстояние с), что улучшает вождение машины по ряду, но возрастает количество почвы, поступающей в машину, и затрачиваемая мощность [32].

Подставляя значение Стах в выражение (92), получаем

S — 2Дb—A s—cmill

2D

Для 5 = 450 мм; Ab = 5 мм; As = 15 мм; D = 750 мм полу­

чаем sin-^-<; 0,243, чему соответствует е = 28°.

Соотношение между углами 2у и 2ß при постоянном угле е определяется углом і, на который плоскость максимального рас­ крытия отклонена от вертикали. Чем больше угол і, тем больше 2у и лучше условия ведения машины по ряду, однако увеличе­ ние угла і (или, что то же самое, угла резания а) ухудшает

транспортирование почвенного пласта. Лабораторно-полевые ис­ следования дисковых копачей показывают, что с увеличением углов і и а свыше 45—50° наблюдается сгруживание почвенного пласта, что приводит к росту потерь и повреждений корнеплодов.

В многорядных машинах (при ширине междурядий не бо­ ле 45 см) для увеличения ширины зоны захвата копачей следу­

обеспечиваться увеличением диаметра дисков до 800 мм и угла максимального раскрытия е до 38°.

Как было указано раньше, по форме диски разделяются на сферические и плоские, последние, в свою очередь, могут быть с лезвием и пальчатые. Радиус сферы диска определяется осо­ бенностями выполняемого технологического процесса.

С уменьшением радиуса сферы дисков почвообрабатываю­ щих орудий улучшается крошение и оборачивание пласта.

В корнеплодоуборочных машинах пласт почвы с корнеплода­ ми защемляется в пространстве между дисками. Относительные перемещения почвенных частиц по поверхности диска незначи­ тельные, преобладающими являются переносные вместе с точ­ ками диска. Поэтому изменение радиуса сферы диска в этом случае практически не влияет на крошение почвенного пласта. Вместе с тем к расчету дисков применимы формулы, получен­ ные Г. Н. Синеоковым для определения максимально допустимо­ го радиуса сферы дисков почвообрабатывающих орудий {24].

Для нормальной работы диска необходимо обеспечить поло­ жительное (или в крайнем случае нулевое) значение заднего угла резания, т. е. исключить взаимодействие затылочной час­ ти лезвия со стенкой борозды. Несоблюдение этого условия, как указывает Г. Н. Синеоков, вызывает увеличение тягового соп­ ротивления Rx и вертикальной реакции Rz, выталкивающей диск

R с —• радиус сферы в мм;

А— угол заточки лезвия диска в град.

Всвязи с тем, что значение суммарного угла ft + А не оста­ ется постоянным в различных горизонтальных сечениях диска.