- •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 бурякозбиральних машин
Розділ 10
ОСНОВИ ТЕОРІЇ ТА РОЗРАХУНКУ БУРЯКОЗБИРАЛЬНИХ МАШИН
10.1.Фізико-механічні характеристики цукрових буряків як об’єкта збирання
Робота бурякозбиральних машин буде ефективною лише тоді, коли їхні робочі органи спроектовані та налагоджені на збирання з урахуванням основних масових, розмірних та фізико-механічних характеристик коренеплодів цукрових буряків. Незважаючи на на- явність різних сортів цукрових буряків, характер їх природно- виробничих умов вирощування та ймовірну природу параметрів на момент збирання, є можливість визначити їхні основні фізико- механічні характеристики. Основні розмірні характеристики коре- неплоду цукрових буряків, а також параметри його розміщення в ґрунті відносно поверхні показано на рис. 10.1, а. Як бачимо, він має
Рис. 10.1. Розмірні характеристики та відносний вміст маси і розподіл цукру в тілі коренеплоду цукрового буряку
379
Розділ 10
конусоподібну форму, основна частина якого розміщена у ґрунті. Верхня частина тіла коренеплоду називається головкою і розміщу- ється, як правило, над рівнем поверхні ґрунту (в деяких випадках може бути нижче від рівня поверхні ґрунту — до 30 мм).
Основна маса цукру (понад 90 %) зосереджена в тілі коренепло- ду. Розподіл маси коренеплоду між його частинами та вміст цукру в частинах коренеплоду цукрових буряків наведено на рис. 10.1, б.
Довжина всього тіла коренеплоду може досягати 1 м, але під час збирання його хвостова частина, як правило, обривається (на діамет- рі 8…10 мм) і залишається у ґрунті, тому довжина коренеплоду фа- ктично визначається параметром lк. Листки гички, що виходять із
головки коренеплоду, кількість яких може бути від 10 до 30 шт., утворюють пучок, який також (умовно) здебільшого сформований у вигляді конуса. Іноді на момент збирання листки гички, які розмі- щені переважно із зовнішнього боку конуса гички, полягають або зовсім висихають і також полягають.
За результатами численних спостережень, спеціальних вимірю- вань та на підставі опрацювання багаторічних статистичних даних у табл. 10.1 наведено середні розмірні та масові характеристики ко- ренеплодів і гички цукрових буряків.
Таблиця 10.1. Розмірні та масові характеристики цукрових буряків
|
|
|
|
|
Показник |
Значення |
Показник |
Значення |
|
показника |
показника |
|||
|
|
|||
Довжина коренеплоду lк, |
230…280 |
Довжина стебел гички lг, |
300…400 |
|
мм |
мм |
|||
Діаметр коренеплоду dк, |
67…122 |
Діаметр пучка гички dг, |
50…60 |
|
мм |
мм |
|||
Маса коренеплоду Qк, кг |
0,3…1,6 |
Маса гички Qг, кг |
0,12…0,80 |
|
Кут конуса коренеплоду |
|
Товщина зони коронки |
|
|
γк, град |
9…19 |
∆к, мм |
13,2…16,2 |
|
Висота головки корене- |
|
Товщина зони «сплячих |
|
|
плоду hг, мм |
10,4…32,4 |
вічок» ∆с.в, мм |
8,0…21,4 |
|
Висота над рівнем пове- |
|
Маса коронки qкор, кг |
|
|
рхні ґрунту hк, мм |
18,4…42,4 |
0,05…0,09 |
||
Координати центра ваги |
|
Маса зони «сплячих ві- |
|
|
C0, мм |
90…100 |
чок» qс.в, кг |
0,06…0,12 |
Основними характеристиками міцності коренеплодів та гички цукрових буряків є сила зв’язку коренеплодів з ґрунтом, щільність коренеплодів, гички та тимчасовий опір згину коренеплодів. Основ- ні фізико-механічні характеристики коренеплодів цукрових буряків і гички наведено в табл. 10.2.
380
Основи теорії та розрахунку бурякозбиральних машин
Таблиця 10.2. Фізико-механічні характеристики цукрових буряків
Показник |
Значення |
|
показника |
||
|
Щільність коренеплоду, кг/м3 |
550…650 |
Щільність гички, кг/м3 |
140…160 |
Тимчасовий опір згину коренеплоду, МПа: |
1,80 |
статичне навантаження |
|
динамічне навантаження |
1,15 |
Модуль пружності коренеплодів, МПа |
18,40 |
Зусилля вилучення коренеплодів із ґрунту, Н |
50…770 |
Зусилля відриву гички від головки коренеплоду, Н |
50…650 |
Коефіцієнт тертя коренеплодів по сталі: |
0,50…0,70 |
статичний |
|
динамічний |
0,45…0,70 |
Питомий опір різанню коренеплодів, кН/м |
3…6 |
Питомий опір різанню гички, кН/м |
1…4 |
Кут природного схилу, град: |
35…40 |
у спокої |
|
в русі |
25…30 |
Коефіцієнт питомого опору гички, Н/мм |
2,26…2,65 |
Коефіцієнт питомого опору коренеплодів, Н/мм |
2,10…3,50 |
Робота викопування коренеплоду горизонтальною силою, Дж |
17,80…25,30 |
Робота вилучення з ґрунту підкопаного коренеплоду, Дж |
15,20 |
Опір черешків гички розриву, МПа: |
0,94 |
зовнішніх |
|
внутрішніх |
1,21 |
Робота руйнування зв’язків черешків гички з головкою коре- |
33,90 |
неплодів при дотичному прикладенні сили, Дж |
|
Сила опору коренеплодів зусиллю, Н: |
185…432 |
нахилу (до 10 °) |
|
вилученню |
227…522 |
Найважливішими характеристиками цукрових буряків є їхнє розміщення на буряковій плантації перед збиранням. Такі характе- ристики залежатимуть насамперед від сорту цукрових буряків, ме- ханізованої технології його вирощування, природно-кліматичних умов та деяких інших випадкових чинників. Так, у середньому вва- жається, що оптимальною густотою розміщення рослин цукрових буряків на буряковій плантації є 80…150 тис. шт./га.
Другою важливою характеристикою цукрових буряків є продуктив- на форма тіла коренеплоду, яка визначається щільністю ґрунту на- вколо коренеплодів буряків. Так, якщо при механізованому вирощу- ванні цукрових буряків (унаслідок проведення оранки, сівби, догляду за сходами, міжрядного рихлення) щільність ґрунту становить 1,20…1,30 г/см3, то коренеплоди мають найпродуктивнішу конусопо- дібну форму (таку, яку зображено на рис. 10.1). За надмірної щільно- сті ґрунту (1,32…1,70 г/см3) коренеплоди мають більш укорочену око- лу та бочкоподібну форму, їхні головки надмірно виступають над рів- нем поверхні ґрунту. За недостатньої щільності (1,01 г/см3 і менше)
381