4. Кинематический расчет

Для обеспечения полноты среды листьев и растений, имеющих наибольшую длину и жесткость, скорость резания должна быть не менее 30 м/с [3,4]. Такую скорость резания должны иметь отделители листьев лука- репки, так как им приходится обрезать материал, в котором имеются луковицы с различной длиной листьев. Жесткость листьев также уменьшается в результате их подсыхания в поле перед уборкой.

Частоту вращения ножевого ротора определим с учетом критической скорости резания ( v_р ≥ 30 м/с).

^vрез

  ^{d р} , (2.15)

2

где d_р – диаметр ротора, м (d_р = 0,420 м)

Откуда находим частоту вращения ножевого ротора

_{ } ^2vрез

d _р

 ^{2  30}  150.0с ^1

0.42

(2.16)

Кинематическая схема привода ножевых роторов приведена на рисунке

2.11.

Рисунок 2.11 - Кинематическая схема привода рабочих органов

По требуемой частоте вращения ножевого ротора подбираем шкивы.

Определим число оборотов.

_{ } n_p

30

, (2.17)

где n_р – частота вращения ножевого ротора, мин^-1;

n  ^{  30}  ^{150 30}  1500 мин^1

(2.18)

^p  3,14

Выбираем шкив Д_ш = 200 мм, число оборотов n_р =1200 мин^-1, передача мощности Р = 3 кВт.

5. Расчёт операционно-технологической карты предуборочной обрезки лука-репки с модернизацией обрезчика листьев

Нормальная работа обрезчика листьев может быть обеспечена в том случае, если сопротивление присоединений к трактору сельскохозяйственной машины не превышает величины крутящего момента на ВОМ, развеваемого трактором на рабочей передаче [7,16,19].

Величина крутящего момента на обрезчике листьев зависит от конструкции машины, и веса в рабочем состоянии, ширины захвата, и состояния рабочих органов, режима работы (скорости движения) и т.д.

Величина рабочего тягового сопротивления К_м машины определяется по формуле: К_м = К • В, где К - удельное сопротивление машины, кг/м;

В - ширина захвата рабочей части машины, м (В=1,4 м).

Полное удельное сопротивление машины складывается из двух составляющих: опорных лап (К₁ = 160...210 кг/м) и сопротивления вращающихся рабочих органов (К₂=100...160 кг/м) [7,16,19]

R_M= (200 + 140)*1,4 = 476 кг/м.

Определим расчётную тяговую мощность трактора по формуле [13]

N _T =

R_m *V 270

где V - скорость движения агрегата, км/ч.

(V = 4,2... 5,6 км/ч)

46

N_T = ^{476* 5,6} =10 кВт

270

Полученная мощность позволяет применять трактор МТЗ-920.2. Определим производительность агрегата в 1 час чистой работы:

W = 0,l • V*В

W = 0,l • 5,6* 1,4=0,8 га/ч

Производительность рабочей машины при рабочей скорости 4,2. ..5,6 км/ч составляет 0,8 га/ч.

Условия работы (исходные данные) Предуборочная обрезка листьев лука-репки.

Состав, технологическая характеристика основного и вспомогательного машинно-тракторных агрегатов. Марка трактора - МТЗ-920.2. Ширина захвата агрегата - 1,4 м.

Исходные данные для расчёта операционно-технологической карты.

Принимаем рабочую скорость трактора с обрезчиком листьев

км/ч. (Приложение 1) [16]

 _p = 4...8

Выбираем кинематический режим трактора (Приложение 2) Для навесных машин определим удельное сопротивление:

Кн = Кн (0,85...0,9) = 2,2*0,9 = 1,98 Кн/м.

Определим удельное сопротивление с учётом рабочей скорости (^

₀=5км/ч.).

КНз = Кн[1 + (^{ р3}-^{ р3}-^{ 0})*С/100], где С - темп нарастания удельного сопротивления, %;

С = 1,5...3 (Приложение 5).

Таблица 2.3 – Техническая характеристика трактора

Трактор	Передача
МТЗ-920.2	3	4	5
N кр.мах, Квт	60,1	64,6	68,6
Р кр.н., кН	50,0	48,5	41,1

V р.н., км/ч	4,35	4,6	6
V тн., кг/ч	22,9	22,7	23,0

К_нз=1,98 ^{1  (4,35  5) * 2 } = 0,014кН/ч.

^_ 100 ^_

Определим максимальную ширину захвата агрегата В мах₃ на третьей передаче:

^Вmахi⁼

^Kni

Р_кр * i

 qm * f

• sin a ^,

где а - угол наклона обрабатываемой поверхности а = 0; Ркрi - сила тяги трактора МТЗ-920.2, кН;

Ркрз = 50,0 кН.

gм - вес машины проходящей на 1 м ширины захвата, (кН/м): gм = 2,2 кН;

f- Коэффициент, учитывающий величину нагрузки трактора при работе с навесным орудием (f = 0,1...0,12). Принимаем f = 0,1; а = 1,6...2,0. Принимаем а=1,8.

qм =Gм/bк; qм = 22000 /5,4 =4,1 кН; В мах₃ =

=6,4м

50

0,014  4,10,1*1,8  0

Проектируемый вариант удовлетворяет этому требованию. Определим количество машин в агрегате:

Ncхmi = В mахi / bk , Bk = 1,4м. ,

Nсхmз = 6,4 / 1,4 = 4,5 шт. Принимаем Ncхm₃ = 1 шт.

Режим работы агрегата.

Определим действительное сопротивление обрезчика листьев на 3 передаче:

Rdi = Khi* bk* Ncхmi + Gm* Ncхmi [  *f+sinа],

Rd₃ = 0,014*1,4* 1+2,2* 1 [1,8 • 0,1 + 0 ]= 46,9 кНм .

Определим коэффициент использования силы тяги:

Екрi = Rdi / Ркрi

Екрi = 46,9 / 50 = 0,9 . Находится в пределах 0,94... 0,97.

Окончательно принимаем техническую характеристику машины при работе трактора МТЗ-920.2 на 3 передаче.

Таблица 2.4 - Техническая характеристика предлагаемого варианта

Параметр	Значение параметра
Трактор	МТЗ-920.2
Ширина захвата, м	1,4
Рабочая скорость, км/ч	4,2... 5,6
Производительность, га/ч	0,8

Кинематика движения агрегата

Для заданных условий выбираем и обосновываем способ движения агрегата на загоне, исходя из предъявляемых к сельскохозяйственной работе агротребований и возможности обеспечения наивысшего значения коэффициента рабочих ходов ^ .

Рисунок 2.12 - Схема движения машины челночным способом

,

_{ } Lp Lp 1x

где Lр-средняя рабочая длина гона, м.

1х - средняя удельная длина холостого хода на загоне, приходящаяся на 1 рабочий ход машины, на один гон.

Рабочая длина гона

Lр = L - 2Е ,

где L - длина загона (L = 1000 м.); Е - минимальная ширина поворотной полосы, м.

При петлевых поворотах Е = 3R + е, При безпетлевых Е = 1 ,5R + е.

Lх=6R+2е,

R - радиус поворота машины, м.;

е - кинематическая длина машины, м.

Радиус поворота навесной машины равен радиусу поворота трактора МТЗ-920.2. Кинематическая длина машины е - это расстояние между центром машины и линией расположения последнего рабочего органа.

Определим кинематические параметры машины. Кинематическая длина машины:

Lмта = LT + LM,

где LT - значение кинематической длины трактора.

LT = 4,684 м. LCХM = 3,350 м.

Lмта = 4,684 + 3,450 = 8,134 м.

Определим длину свободного выезда машины: е = 0,1 • Lмта,

е = 0,1 8,134 = 0,8м.

Определим наименьший радиус поворота [19]

Rо = l • dBр=l,l •5,4 = 6,5м.

Определим расчётную ширину поворотной полосы для петлевых поворотов:

Ер = 3* R + Lмта,

R= 1,2В = 1,2*5,4 = 6,48м. Ер = 3*6,48+ 8,134 = 27,6м.

Принятая ширина поворотной полосы должна быть кратна ширине захвата

Ер=Bр*n, n=Ер/Bр N=5,1, принимаем n=5

Определим рабочую длину гона Lр=L-2Е, где L-длина загона, м (L=1000м.) Lр=1000-2*27,6 = 944,8м.

Определим длину холостого хода 1х:

1х=6Rо+2е, 1х=6*6,5+2*0,8=40,6м.

Определим коэффициент эффективности рабочих ходов.

_{ } 944,8

944,8  40,6

 0,96 .