- •Передмова
- •1.1.1. Завдання та наукові основи механічного обробітку ґрунту
- •1.1.2. Операції, способи, машини і знаряддя для обробітку ґрунту
- •1.1.3. Ґрунт як об’єкт обробітку
- •1.2.1. Теоретичні основи технологічного процесу оранки
- •1.2.2. Ножі та теорія різання ґрунту лезом
- •1.2.3. Плужні корпуси та взаємодія клину з ґрунтом
- •1.2.5. Визначення параметрів польової дошки
- •1.2.7. Особливості швидкісних робочих поверхонь плужних корпусів
- •1.2.8. Сили, що діють на плужний корпус
- •1.2.9. Тяговий опір плуга
- •1.2.10. Обґрунтування схеми розміщення робочих органів на рамі плуга
- •1.2.11. Умови рівноваги плуга
- •1.3. Теорія та розрахунок дискових ґрунтообробних машин і знарядь
- •1.3.1. Основні геометричні параметри дисків
- •1.3.2. Регульовані технологічні параметри та процес роботи дисків
- •1.3.3. Силова характеристика і тяговий опір дискових робочих органів
- •1.4. Теорія та розрахунок зубових борін
- •1.4.1. Робочі органи і процес роботи зубових борін
- •1.4.2. Розміщення зубів на рамі борони
- •1.4.3. Рівновага і тяговий опір зубової борони
- •1.5. Теорія та розрахунок культиваторів
- •1.5.1. Робочі органи культиваторів та їхні параметри
- •1.5.2. Дія полільних і універсальних лап на коріння бур’янів
- •1.5.3. Взаємне розміщення полільних і універсальних лап
- •1.5.4. Дія розпушувальних лап на ґрунт і їх взаємне розміщення
- •1.5.5. Система кріплення лап до рами та стійкість ходу по глибині
- •1.5.6. Визначення основних параметрів культиваторів
- •1.6.1. Робочі органи фрез, проріджувачів і штангових культиваторів
- •1.6.2. Процес роботи і траєкторія руху робочих органів фрези та проріджувача
- •1.6.3. Основні параметри роботи фрези
- •1.6.4. Витрати потужності для роботи фрези
- •1.6.5. Визначення основних параметрів фрези
- •1.7. Теорія та розрахунок котків
- •1.7.1. Процес дії котка на ґрунт
- •1.7.2. Визначення параметрів котка
- •1.7.3. Опір перекочуванню котка
- •Основи теорії та розрахунку машин для сівби і садіння
- •2.1. Основні властивості насіння
- •2.1.1. Технологічні властивості насіння
- •2.1.2. Закономірності руху насіння
- •2.2. Типи робочих органів сівалок
- •2.2.1. Основи розрахунку котушкових висівних апаратів
- •2.2.2. Основи теорії та розрахунку дискових висівних апаратів
- •2.2.3. Основи теорії та розрахунку пневматичних висівних апаратів
- •2.2.4. Основи теорії сошників
- •2.3. Типи робочих органів машин для садіння
- •2.3.1. Основи теорії картоплесадильних машин
- •2.3.2. Основи теорії машин для садіння розсади
- •Основи теорії та розрахунку машин для внесення добрив
- •3.1. Способи внесення добрив, види добрив та їхні технологічні властивості
- •3.2. Типи робочих органів машин для внесення мінеральних добрив
- •3.2.1. Основи теорії дискових дозувальних апаратів
- •3.2.2. Основи теорії відцентрових розсіювальних дисків
- •3.3. Типи робочих органів машин для внесення органічних добрив
- •3.3.1. Вибір і обґрунтування параметрів конвеєрного дозувального апарата
- •3.3.2. Вибір і обґрунтування параметрів розкидального апарата органічних добрив
- •Основи теорії та розрахунку машин для захисту рослин
- •4.1. Основи теорії розпилення рідин і порошків
- •4.1.1. Механічне розпилення рідин
- •4.1.2. Утворення електрично заряджених аерозолів
- •4.1.3. Розпилення порошків
- •4.1.4. Конденсаційне утворення аерозолів
- •4.1.5. Вплив розмірів краплин на ефективність обприскування і обґрунтування оптимальної дисперсності
- •4.2. Технологічний розрахунок робочих органів обприскувачів
- •4.2.1. Розрахунок параметрів баків і мішалок
- •4.2.2. Розрахунок параметрів насосів
- •4.2.3. Розрахунок параметрів розпилювальних пристроїв
- •4.3. Технологічний розрахунок робочих органів протруювачів
- •4.4. Технологічний розрахунок робочих органів обпилювачів
- •5.1. Подільники і стеблепідіймачі
- •5.1.1. Основи теорії, призначення, типи і застосування подільників
- •5.1.2. Основи теорії, призначення, типи і застосування стеблепідіймачів та гичкопідіймачів
- •5.2. Мотовила
- •5.2.1. Призначення, типи і застосування мотовил
- •5.2.2. Основи теорії та розрахунку мотовил
- •5.3. Різальні апарати
- •5.3.1. Призначення, типи і застосування різальних апаратів
- •5.3.2. Параметри, що впливають на різальну здатність ножа
- •5.3.4. Ротаційні різальні апарати з вертикальною віссю обертання. Типи. Основи теорії та розрахунку
- •5.3.6. Ротаційні різальні апарати з горизонтальною віссю обертання. Основи теорії та розрахунку
- •5.4. Вальцьові апарати
- •5.4.1. Типи і призначення вальцьових апаратів
- •5.4.2. Основи теорії та розрахунку вальцьових апаратів
- •5.5. Подрібнювальні апарати
- •5.5.1. Призначення, типи і застосування подрібнювальних апаратів
- •5.5.2. Основи теорії та розрахунку подрібнювачів кормозбиральних комбайнів
- •5.6. Транспортувальні пристрої жаток
- •5.6.1. Призначення, типи і застосування транспортувальних пристроїв жаток
- •5.6.2. Основи теорії та розрахунку транспортувальних пристроїв жаток
- •5.7. Обчісувальні пристрої
- •5.7.1. Призначення, типи і застосування обчісувальних пристроїв
- •5.7.2. Основи теорії та розрахунку обчісувальних пристроїв
- •5.8. Підбирачі
- •5.8.1. Призначення, типи і застосування підбирачів
- •5.8.2. Основи теорії та розрахунку підбирачів
- •Основи теорії та розрахунку робочих органів молотарок зернозбиральних комбайнів
- •6.1. Молотильно-сепарувальні пристрої
- •6.2. Соломовідокремлювачі
- •6.2.1. Призначення і типи соломовідокремлювачів
- •6.2.2. Основи теорії та розрахунку соломовідокремлювачів
- •6.3. Очисники зерна
- •6.3.1. Призначення, типи, параметри і режим роботи очисників зерна
- •6.4. Домолочувальні пристрої
- •6.4.1. Призначення, типи, параметри і режим роботи домолочувальних пристроїв
- •6.5. Бункери для зерна
- •6.5.1. Елементи конструкції і параметри бункерів для зерна
- •6.5.2. Тривалість заповнення і розвантаження бункера
- •6.6. Продуктивність і пропускна здатність комбайна
- •Основи теорії та розрахунку робочих органів для згрібання і пресування сіна
- •7.1. Типи робочих органів і процес згрібання сіна
- •7.2. Обґрунтування параметрів і режимів роботи поперечних граблів
- •7.4.1. Типи робочих органів пресів
- •7.4.2. Обґрунтування параметрів пресувальної камери
- •Основи теорії робочих процесів машин для збирання кукурудзи на зерно
- •8.2. Основні робочі органи кукурудзозбиральних машин
- •8.4. Пропускна здатність і швидкість обертання відокремлювальних вальців
- •8.5.1. Вибір розмірів і частоти обертання очисних вальців
- •Основи теорії та розрахунку машин для післязбиральної обробки зерна
- •9.1. Принципи очищення і сортування зерна
- •9.2. Способи очищення і сортування зерна
- •9.3. Фізико-механічні властивості зернових сумішей
- •9.3.1. Геометричні розміри насіння
- •9.3.2. Аеродинамічні властивості зернових сумішей
- •9.3.3. Інші властивості зернових сумішей
- •9.4. Робота плоских решіт
- •9.4.1. Умови переміщення матеріалу на решеті, що коливається
- •9.4.2. Умови проходження зерна крізь отвори решета
- •9.4.3. Повнота розділення зерна і режим роботи решіт
- •9.4.4. Кінематичний режим роботи решіт
- •9.4.5. Навантаження на решета та їх продуктивність
- •9.5. Робота циліндричного трієра
- •9.5.1. Теоретичні основи роботи трієра
- •9.5.2. Випадання зерна з комірки трієра і установлення приймального лотока
- •9.5.3. Режим роботи циліндричного трієра
- •9.5.4. Продуктивність трієра
- •9.6. Фрикційне очищення
- •9.7. Повітряні системи
- •9.7.1. Робочий процес у вертикальному каналі з нагнітанням повітря
- •9.7.2. Робочий процес похилого повітряного потоку
- •9.8. Теорія та розрахунок вентиляторів
- •9.8.1. Типи вентиляторів
- •9.8.2. Основне рівняння вентилятора
- •9.8.3. Вибір вентилятора
- •9.9. Основи теорії сушіння зерна
- •9.9.1. Властивості зерна як об’єкта сушіння
- •9.9.2. Загальна схема процесу сушіння
- •9.9.3. Режим роботи і продуктивність сушарок
- •Основи теорії та розрахунку бурякозбиральних машин
- •10.2. Основи розрахунку параметрів апаратів для зрізування гички та очищення головок коренеплодів
- •10.2.1. Апарати для зрізування гички
- •10.2.2. Очисники головок коренеплодів цукрових буряків на корені
- •10.3. Типи та основні параметри викопувальних робочих органів
- •10.3.1. Лемішні викопувальні робочі органи
- •10.3.2. Дискові викопувальні робочі органи
- •10.3.3. Роторні викопувальні робочі органи
- •10.4. Вибір, обґрунтування і розрахунок основних параметрів очищувальних робочих органів
- •Основи теорії та розрахунку машин для збирання картоплі
- •11.1. Машини і способи збирання картоплі
- •11.3. Типи та основні параметри підкопувальних робочих органів
- •11.4. Вибір та обґрунтування основних параметрів пруткового елеватора і грохота
- •11.5. Типи сортувальних робочих органів
- •11.6. Визначення основних параметрів сортувальної роликової поверхні
- •Основи теорії та розрахунку машин для збирання льону
- •12.1. Характеристика льону як об’єкта збирання
- •12.2. Машини і способи збирання льону
- •12.3.1. Типи бральних апаратів
- •12.3.2. Основи теорії бральних апаратів
- •12.4. Льонозбиральні комбайни
- •12.4.1. Типи і робочий процес льонозбиральних комбайнів
- •12.4.2. Вибір та обґрунтування основних параметрів обчісувальних апаратів
- •Список використаної літератури
Основи теорії та розрахунку машин для післязбиральної обробки зерна
Таблиця 9.3. Установлення і режими роботи решіт
|
Кінематич- |
Кут нахилу |
Кут напрям- |
Повнота роз- |
|
Культура |
ний режим |
ку коливань, |
|||
решета, град. |
ділення, % |
||||
|
роботи |
|
град. |
|
|
Жито, пшениця |
2,2…3,0 |
6…9 |
0…8 |
82…88 |
|
Горох |
0,5…0,7 |
4…8 |
3…5 |
80…87 |
|
Льон |
1,4…1,7 |
4…6 |
12 |
60…65 |
|
Трави |
0,8…1,5 |
4…9 |
5 |
55…60 |
|
Вика |
0,8…1,0 |
8 |
До 10 |
85 |
9.4.5. Навантаження на решета та їх продуктивність
Кількість зернової суміші, яка надходить на решето, впливає на повноту розділення та його продуктивність. Зі збільшенням наван- таження повнота розділення погіршується, а продуктивність зростає.
Продуктивність решіт W пропорційна їхній площі Fp, тобто
W = q0Fp,
де q0 — питоме навантаження на одиницю площі решета, кг/(с·м2) (для комбайнових решіт q0 = 1,5…2,5; для решіт попереднього очи- щення q0 = 1,6…2,0; для сортувальних решіт q0 = 0,5…0,6).
Найбільше питоме навантаження мають решета з більшою пло- щею живого перерізу.
Відносний живий переріз решета µp є відношенням площі всіх отворів F0 до загальної площі решета Fp:
µp = F0 .
Fp
Продуктивність решета прямо пропорційна живому перерізу, який, проте, обмежений умовами міцності решета. Найбільший жи- вий переріз мають жалюзні решета, тому вони найпродуктивніші.
9.5. Робота циліндричного трієра
Циліндричні трієри поділяють насіння за довжиною. Основним робочим органом трієра (див. рис. 9.1, г) є коміркова поверхня, а ро- бочим елементом — комірка. Циліндр установлюють під невеликим кутом до горизонту. Всередині нього розміщено жолоб. При обер- танні циліндра комірки захоплюють тільки те насіння, довжина якого менша за діаметр комірок. При певному куті повороту цилін- дра насіння або домішки під дією власної ваги випадає з комірок і потрапляє в жолоб, з якого назовні виноситься шнеком. Довше на-
357
Розділ 9
сіння, яке не вміщується в комірках або не утримується в них до то- го, поки вони не піднімуться вище від приймальної кромки жолоба, виходить із циліндра.
9.5.1. Теоретичні основи роботи трієра
Під час обертання трієрного циліндра зернова суміш поступово переміщується певним шаром з одного кінця до другого. Комірки,
|
проходячи під цим шаром, запов- |
|
|
нюються короткими зернами, які |
|
|
потім виносяться в жолоб. |
|
|
З робочою поверхнею циліндра |
|
|
контактують часточки |
нижнього |
|
шару. При цьому можливі два |
|
|
випадки: зерно потрапило в комі- |
|
|
рку; зерно розмістилося між комі- |
|
|
рками, тобто не потрапило до неї. |
|
|
Під час обертання |
циліндра |
|
радіусом R за певного |
кута α1 |
|
(рис. 9.9) зерна, які не потрапили |
|
|
до комірки, починають ковзати. |
|
|
Визначимо кут початку ков- |
|
Рис. 9.9. Схема до визначення кута |
зання зерна. На зерно масою m |
|
початку ковзання довгих домішок |
діють сила тяжіння mg, реакція |
|
у трієрі |
N, сила тертя F і відцентрова си- |
|
|
ла mω2R. |
|
Умову початку ковзання запишемо у вигляді |
|
|
mg sin α1 ≥ F, |
(9.13) |
|
де |
|
|
F = N tg ϕ. |
(9.14) |
Із рис. 9.9 знаходимо, що N =mω2R+mg cosα1.
Підставивши значення N і F в умову (9.13), запишемо її у вигляді
mg sin α1 ≥ sincos ϕϕ(mω2R + mg cosα1 ).
Після перетворення отримаємо
sin α1 cos ϕ − sin ϕcosα1 ≥ ω2R sin ϕ. g
Беремо
(9.15)
(9.16)
358
Основи теорії та розрахунку машин для післязбиральної обробки зерна
ω2R = K, g
де K — кінематичний режим роботи трієра.
З урахуванням зведення лівої частини виразу (9.16) можна запи- сати:
sin α1 cos ϕ − sin ϕcosα1 = sin(α1 − ϕ). |
(9.17) |
||||
Тоді |
|
|
|
|
|
sin(α1 − ϕ) ≥ K sin ϕ, |
|
||||
або |
|
|
|
|
|
α1 − ϕ ≤ arcsin(K sin ϕ). |
|
||||
З останнього виразу знаходимо кут початку ковзання: |
|||||
α1 ≤ ϕ + arcsin(K sin ϕ). |
(9.18) |
||||
Визначимо кут випадання зерна з |
|
|
|||
комірки трієра (рис. 9.10). |
|
|
|
|
|
У комірці зерно перебуває у віднос- |
|
|
|||
ному спокої доти, доки всі сили, що |
|
|
|||
діють на зерно (у тому числі сили інер- |
|
|
|||
ції mω2R від переносного |
руху), |
бу- |
|
|
|
дуть зрівноважені. У певний момент |
|
|
|||
часу комірка із зерном перебуває у |
|
|
|||
положенні, яке визначається кутом α2, |
|
|
|||
відрахованим від горизонтального ді- |
|
|
|||
аметра циліндра. |
|
|
|
|
|
Зерно почне випадати з комірки за |
|
|
|||
умови |
|
|
|
|
|
mg sinβ ≥ mω2R + F , |
(9.19) |
Рис. 9.10. Схема до визначення |
|||
|
|
|
|
кута випадання зерна |
|
де β = α2 − π/ 2. |
вираз |
(9.19) |
з комірки трієра |
||
Після підстановки у |
значення |
F = N tg ϕ, де |
|||
N = mg cos α2, і певних перетворень отримаємо |
|
||||
π |
+ ϕ + arcsin(K cos ϕ), |
(9.20) |
|||
α2 ≥ 2 |
де K = ω2R . g
Із нерівності (9.20) випливає, що кут α2, на який зернина підні-
мається коміркою, не випадаючи з неї, залежить від кута ϕ тертя і показника K кінематичного режиму.
359
Розділ 9
Зі зменшенням коефіцієнта тертя між часточкою і коміркою кут α2 зменшується. Значення кутів тертя для культур, які відокрем-
люють комірки трієра, коливаються в значних межах: для кукіля ϕ = 5…20°, для пшениці ϕ = 15…35°. Отже, зерно випадатиме з ко- мірки в певній зоні. Тобто кут випадання α2 відповідатиме значен-
ню ϕmin і ϕmax кута тертя.
Для трієрів зерноочисних машин, коли комірки відокремлюють кукіль, α2 = 39…50°, а при відокремленні пшениці α2 = 48…62°.
9.5.2.Випадання зерна з комірки трієра і установлення приймального лотока
Припустимо, що зерно починає випадати з комірки в точці О. Піс- ля відриву воно рухатиметься по дотичній до кола з точки О як тіло,
кинуте під кутом 2π − α2 до горизонту з початковою швидкістю
u = ωR (рис. 9.11). Виберемо прямокутну нерухому систему коорди- нат, початок якої розмістимо в точці О.
У прийнятих координатах x та y рівняння траєкторії вільного ру- ху (польоту) зерна в параметричній формі матиме вигляд
x = иcos(π/ 2 − α1 )t = иtsin α1; |
(9.21) |
|||
y = иt cos α |
− gt |
2 |
. |
|
|
|
|||
1 |
2 |
|
|
Рис. 9.11. Схема до визначення поло- ження приймального лотока трієра
Розв’язуючи ці рівняння, отримаємо траєкторію польоту зерна, яка визначається рів- нянням параболи:
y = x ctg α1 − |
x2 |
. (9.22) |
2KRsin2 α |
||
|
1 |
Зерна, які випали з комірок, мають потрапити в лотік, тому важливо, щоб вони були в ме- жах між передньою і задньою стінками лотока.
Визначимо положення пе- редньої і задньої стінок лотока, виходячи з умови, що траєкто- рія найнижчої точки випадан- ня, яка визначається кутом α2,
перетинає передню стінку ло-
360