Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сельскохозяйственные машины. В 2 частях. Ч. 1. Почвообрабатывающие и посевные машины. Практикум для бакалавров
.pdf
81
Предварительно по формуле (73) определяют глубину колеи h2, считая,
что сеялка оборудована колесами с жестким ободом. Затем на координатной
бумаге строят продольное сечение колеса, обозначив расчетную глубину колеи
h2 (рис. 20 б).
Рис. 20. Продольное сечение колеса:
а — схема к расчету катка; б — схема условного колеса сеялки
и характера его взаимодействия с почвой
а)
б)
82
Зная величину скольжения ε, по формуле (80) находят условное приращение ∆r колеса, сводящее его к воображаемому колесу, катящемуся без
скольжения:
∆r =
1
, (80)
где r — радиус колеса сеялки, м;
— коэффициент скольжения.
Из центра О колеса сеялки (рис. 20 б) радиусом r + ∆r делают засечку на
вертикальной линии, находя таким образом центр мгновенного вращения воображаемого колеса (мгновенный центр скорости) С. Из точки С проводят касательную к окружности и находят «замечательную» точку а, в которой направление абсолютной скорости Va и нормального давления N обода колеса на почву совпадают.
Если «замечательная» точка а находится ниже поверхности поля, то строят векторы Vв и Nв для точки В, лежащей на поверхности поля. Затем дугу С1а
разбивают на три равных части и в двух вновь полученных точках (а1 и а2) также строят векторы скорости V
абс
в мгновенном вращении соответствующих точек поверхности обода относительно мгновенного центра C и нормального давления N почвы на обод колеса.
Рис. 21. Номограмма для определения коэффициента перекатывания µ
83
Замеряют величину углов ξ для всех точек и сопоставляют ее с углом
трения почвы по стали . На основании этого делают вывод о характере деформации почвы, контактирующей с разными точками обода колеса, имея в виду
то, что при ξ > уплотнение почвы будет происходить без ее скольжения по
его поверхности.
По номограмме (рис. 21) находят величину µ. Подставив ее значение
в формулу (75), определяют сопротивление колеса перекатыванию.
Затем находят сопротивление перекатыванию считая, что при тех же параметрах сеялки, движущейся по полю с поднятыми сошниками, ее колеса
с жестким ободом заменены на пневматические (формула (78), табл. 12).
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
наименование, цель, номер варианта и исходные данные работы;
все предусмотренные в работе расчеты;
приведенные на рис. 20 построения, выполненные по исходным дан-
ным варианта;
выводы.
Контрольные вопросы
1. От каких параметров катка зависит глубина образуемой им колеи?
2. Как влияют диаметр и вес катка на сопротивление перекатыванию?
3. Что такое коэффициент перекатывания?
4. Что называется транспортирующей способностью колеса?
5. Как учитывается увеличение сопротивления перекатыванию колес
с негладкой поверхностью?
6. Как учитывается уменьшение сопротивления перекатыванию пневма-
тических колес?
7. Как определяют графическим методом мгновенный центр скорости
колеса?
8. Как определяется движение колеса со скольжением?
9. Как определяется движение колеса с буксованием?
10. При каком условии происходит смятие почвы колесом со скольжением?
11. При каком условии происходит смятие почвы колесом без скольжения?
84
11. РАСЧЕТ ЗЕРНОТУКОВОЙ СЕЯЛКИ
Цели работы:
1) углубить обучающимися знаний об устройстве основных узлов и меха-
низмов зернотуковой сеялки и характере процесса дозирования семян катушечным высевающим аппаратом;
2) закрепить навыков по технологической регулировке зернотуковой сеялки.
Теоретическая часть
Для расчета зернотуковой сеялки могут быть использованы следующие
формулы, устанавливающие связь между конструктивными и технологическими параметрами машины.
1. Емкость семенных ящиков V
сем
(м3) определяют по формуле (81):
сем
=
В
10
4
е
,
(81)
где L — длина гона между заправками, м;
B — ширина захвата сеялки, м;
Q — норма высева семян, кг/га;
ρ — насыпная плотность семян, кг/м3;
е — коэффициент использования объема семенных ящиков (0,86–0,9).
2. Емкость туковых ящиков V
тук
(м3) находят по формуле (82):
тук
=
тук
10
4
тук
тук
,
(82)
где Q
тук
— стартовая доза удобрения (аммиачная селитра), кг/га;
ρ
тук
— насыпная плотность аммиачной селитры, кг/м3;
тук
— коэффициент использования объема туковых ящиков (0,85–0,95).
3. Число семян , высеваемых на погонный метр одного ряда (шт./м),
определяют по формуле (83):
μ =
10
,
(83)
где a — расстояние между сошниками, м;
— масса 1 000 семян, кг.
85
4. Массу семян mк (кг), высеваемых за один оборот колеса сеялки, рассчи-
тывают по формуле (84):
т
к
=
10
4
,
, (84)
где D — диаметр колеса сеялки, м.
5. Объем семян Uок, высеваемый одной катушкой за оборот колеса (с уче-
том его проскальзывания) (м3), определяют по формуле:
Uок =
к
1 ε
,
, (85)
где — коэффициент скольжения колеса сеялки.
6. Объем семян Uо, высеваемых желобковой катушкой за один ее оборот
(м3), состоит из двух составляющих (86):
Uо = Uж + U
акт
, (86)
где Uж — объем семян, выносимый за один оборот желобками катушки (м3)
(2 на рис. 22);
U
акт
— объем семян, проходящих за одни оборот катушки в активном
слое (м3) (3 на рис. 22).
Очевидно, что:
Uж = β × fж × z × lр, (87)
где β = 0,7–0,85 — коэффициент заполнения желобков;
fж — площадь поперечного сечения одного желобка, м2;
z = 12 — количество желобков;
lр — длина рабочей части катушки, м.
Как следует из рис. 22 б, скорость зерна в активном слое переменна по
его толщине и варьируется от 0 на поверхности клапана до V
кат
в зоне контакта
с ребрами катушки. В связи с этим в расчетах принято учитывать приведенную
толщину активного слоя cпр (на рис. 22 б обозначена как x), который выносит
тот же объем семян, двигаясь (условно) со скоростью V
кат
ребра катушки, что
в реальности выносит поток толщиной c, слои которого движутся при этом
с переменной скоростью.
86
Рис. 22. Движение зерна в катушечном высевающем аппарате:
а — зоны движения; б — характер распределения скоростей движения в активном слое;
1 — свободное движение семян за счет силы тяжести;
2 — принудительное движение семян, перемещаемых желобками катушки;
3 — движение семян в активном слое
Тогда объем зерна, выбрасываемый активным слоем за один оборот ка-
тушки, может быть найден по формуле (88):
U
акт
= π × d × c
пр
× lр, (88)
где d — наружный диаметр катушки, м.
Таким образом, за один оборот катушки высевающего аппарата она вы-
носит объем зерна U, который определяют по формуле (89):
UΣ = (β × fж × z + π × d × cпр) × lр, (89)
7. Передаточное отношение привода высевающих аппаратов сеялки нахо-
дят по формуле:
i = Uок / UΣ. (90)
Практическая часть
При выполнении указанной расчетной работы необходимо выполнить
следующие действия:
построить схему взаимодействия желобковой катушки с семенным ма-
териалом (рис. 22);
выполнить расчеты основных технологических и кинематических па-
раметров сеялки.
87
Исходные данные. Варианты исходных данных, необходимых для вы-
полнения работы, приведены в табл. 14, в которой заданы:
B — ширина захвата сеялки, м;
a — ширина междурядья, м;
Q
тук
— норма внесения стартовой дозы минеральных удобрений, кг/га;
f — площадь поперечного сечения одного желобка катушки высевающего
аппарата, м2 × 10–4;
lр — рабочая длина катушки, м;
L — длина гона между заправками сеялки, м;
Q — норма высева зерна, кг/га;
D — диаметр колеса сеялки;
d — диаметр желобковой катушки по ребрам желобков, м;
c
пр
— приведенная толщина активного слоя семян, м × 10–3.
Выбор индивидуальных данных обучающийся должен осуществить, ори-
ентируясь на последнюю и предпоследнюю цифры номера его зачетной книжки.
Таблица 14
Исходные данные для расчета зернотуковой сеялки
Последняя цифра
номера зачетной книжки
Ширина захвата сеялки
B, м
Ширина междурядий
a, м
Норма внесения
удобрений
Q
тук
, кг/га
Поперечное сечение
желоба катушки
f
ж
, м
2
× 10
–4
Рабочая длина катушки
l
р
,
м
Предпоследняя цифра
номера зачетной книжки
Длина гона между
заправками
L, м
Норма высева семян
Q, кг/га
Диаметр колеса
D, м
Диаметр катушки
d, м
Приведенная толщина
активного слоя
c
пр
, м × 10
–3
1
2,8
0,15
30
0,8
0,032
0
2 000
185
1,4
0,05
3,6
2
3,0
0,15
32
0,9
0,034
1
2 100
175
1,3
0,05
3,5
3
3,2
0,15
34
1,0
0,034
2
2 200
195
1,2
0,05
3,4
4
3,4
0,16
36
1,1
0,030
3
2 300
200
1,0
0,04
3,3
5
3,6
0,16
38
1,2
0,035
4
2 500
205
1,4
0,04
3,1
6
3,8
0,16
40
0,8
0,033
5
1 900
210
1,3
0,05
2,9
7
4,0
0,12
42
0,9
0,034
6
1 850
215
1,2
0,05
2,7
8
2,9
0,12
44
1,0
0,031
7
1 700
220
1,0
0,05
3,5
9
3,1
0,14
46
1,1
0,030
8
2 050
225
1,1
0,04
3,4
0
3,3
0,14
48
1,2
0,035
9
2 150
230
1,3
0,04
3,3
88
Внимание! Все расчеты выполнять строго в системе СИ. Результаты расчетов по
каждой формуле округлять до трех значащих цифр (после запятой или нулей).
Порядок выполнения работы
Опыт свидетельствует о том, что расчет сеялки может быть сопряжен
с определенными трудностями, поэтому порядок его выполнения приведем
в виде конкретного числового примера, чтобы обучающиеся могли сопоставлять порядок цифр, полученных по каждой из расчетных формул, с правильным
результатом. Считаем, что высевается пшеница, а в качестве удобрения используется гранулированная аммиачная селитра. Параметры семян и удобрения
имеются в доступных справочных изданиях. Обучающиеся могут их заимствовать из данных, использованных в примере расчета сеялки.
Исходные данные для примера расчета:
B = 3,6 м;
L = 2 000 м;
a = 0,15 м;
Q = 200 кг/га;
Q
тук
= 40 кг/га;
fж = 1 × 10–4 м2;
lр = 0,032 м;
D = 1,2 м;
d = 0,05 м;
cпр = 3,5 × 10–3 м.
Остальные параметры, входящие в формулы, принять по средним значе-
ниям рекомендуемых в примере расчетов диапазонов варьирования данных.
В случае их отсутствия заимствовать недостающие сведения непосредственно
из соответствующих формул примера расчета.
Пример расчета зернотуковой сеялки:
1. Определяем по формуле (81) емкость семенных ящиков V
сем
(м3):
V
сем
=
10
4
е
=
2 000 3,6 200
10
4
750 0,88
=
2 000 3,6 200
10
4
750 0,88
= 0,218 м3.
2. По формуле (82) определяем емкость туковых ящиков V
тук
(м3):
V
тук
=
тук
10
4
тук
тук
=
2 000 3,6 40
10
4
1 000 0,9
=
=
2 000 3,6 40
10
4
1 000 0,9
=
= 0,032 м3.
89
(Насыпная плотность аммиачной селитры варьируется в пределах
0,94–1,05 г/см3).
3. По формуле (83) определяем число семян (), высеваемых на погонный
метр одного ряда (шт./м):
µ =
10 δ
=
200 0,15
10 0,03
=
200 0,15
10 0,03
= 100 шт/м.
(Масса тысячи семян пшеницы варьируется в пределах 30–45 г).
4. По формуле (84) определяем массу семян (mк), высеваемых за один
оборот колеса сеялки (кг):
mк =
10
4
=
3,14 1,2 3,6 200
10
4
= 0,271 кг.
5. По формуле (85) определяем объем семян (Uок), высеваемых одной ка-
тушкой за один оборот колеса (с учетом его проскальзывания) (м3):
Uок =
к
1 ε
=
0,271 0,15
750 3,6
1 0,05
= 0,0000157 м
3
.
(Степень проскальзывания колеса принимаем = 5 %).
6. По формуле (89) определяем объем зерна (U), который катушка высе-
вающего аппарата выносит за один свой оборот (м3):
UΣ = (β × fж × z + π × d × cпр) × lр =
= 0,77 × 0,0001 × 12 + 3,14 + 0,05 × 0,0035) × 0,032 = 0,0000313 м3.
(Принято среднее значение для β из приведенного в литературе диапазона).
7. По формуле (90) находим передаточное отношение привода высеваю-
щих аппаратов сеялки, обеспечивающее заданную норму высева:
i = Uок / UΣ = 0,0000157 / 0,0000313 = 0,5.
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
наименование, цель, номер варианта и исходные данные работы;
90
все предусмотренные в работе расчеты, которые выполнять и оформ-
лять так, как показано в примере расчета, т.е. приводить формулу в общем виде
и после подстановки числовых данных с указанием единиц измерения;
приведенные на рис. 22 построения, выполненные по исходным дан-
ным варианта в масштабе увеличения;
выводы.
Контрольные вопросы
1. Что такое активный слой семян?
2. Как найти передаточное отношение привода высевающего аппарата,
зная частоту вращения колеса и вала аппаратов?
3. Почему для высева удобрений не используют желобковую катушку?
4. Какой тип высевающего аппарата применяют для высева минеральных
удобрений?
5. Как изменить норму высева семян на серийной сеялке типа СЗТ-3,6?
6. Зависит ли норма высева семян от передачи, на которой движется трактор?
7. Каким образом происходит отключение привода высевающих аппара-
тов при развороте сеялки в конце гона?
8. Почему в семенной ящик сеялки ни в коем случае нельзя засыпать ми-
неральные удобрения?
9. Как изменить передаточное отношение привода высевающих аппара-
тов зерновой сеялки типа СЗТ-3,6А?
10. Как изменить рабочую длину желобковой катушки?
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]