- •Содержание
- •1. Лабораторные работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
- •2. Домашние задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
- •2.1. Проектирование рабочей поверхности корпуса плуга . . . 63
- •Предисловие
- •1. Лабораторные работы
- •2. Домашние задания
- •2.1. Проектирование рабочей поверхности
- •2.2. Изучение силового взаимодействия плуга
- •2.2.1. Силы, действующие на плуг
- •2.2.2. Определение реакции на ободе опорного колеса
- •2.2.3. Анализ процесса перевода плуга из рабочего
- •2.2.4. Продольная устойчивость агрегата
- •2.2.5. Порядок выполнения задания
- •2.3. Проектирование звена зубовой бороны
- •2.4. Определение расчетных характеристик работы
- •3. Курсовая работа
- •3.1. Цель работы
- •3.2. Задание на проектирование
- •3. 3. Методические указания к проектированию
- •3.3.1. Уточнение принципиальной схемы
- •3.4. Содержание основных разделов
- •3.4.1. Введение
- •3.4.2. Краткая характеристика хозяйства
- •3.4.3. Обзорный анализ известных аналогичных устройств с
- •3.4.4. Обоснование и расчет основных технологических
- •3.4.5. Инженерные расчеты конструкции
- •3.4.6. Инструкции по технологическим регулировкам, техническому
- •3.4.7. Заключение
- •4. Задачи и упражнения
- •4.1. Машины и орудия для обработки почвы
- •4.1.1. Деформации почвы, возникающие при работе двугранного клина
- •4.1.2. Деформации почвы, возникающие при работе
- •4.1.3. Сопротивления почвы, возникающие при
- •4.1.4. Проектирование рабочей поверхности корпуса плуга
- •4.1.5. Рациональная формула в.П. Горячкина для
- •4.1.6. Зубовые бороны
- •4.1.7. Катки и колеса
- •4.1.8. Культиваторы
- •4.1.9. Дисковые почвообрабатывающие орудия
- •4.1.10. Ротационные почвообрабатывающие рабочие
- •4.2. Машины для посева и посадки
- •4.2.1. Сеялки
- •4.2.2. Посадочные машины
- •4.3. Машины для внесения удобрений
- •4.3.1. Машины для внесения удобрений
- •4.4. Машины для уборки кормовых культур
- •4.4.1. Косилки
- •4.4.2. Грабли, подборщики, пресс-подборщики, кормоуборочные
- •4.5. Машины для уборки зерновых культур
- •4.5.1. Жатки. Пропускная способность комбайна
- •4.5.2. Молотильный аппарат
- •4.5.3. Соломоотделители
- •4.6. Машины для послеуборочной обработки зерна
- •4.6.1. Размерные характеристики семян. Работа плоских решет
- •4.6.2. Работа цилиндрических триеров
- •4.6.3. Устройство для разделения семян по форме и состоянию
- •4.7. Машины для уборки корнеклубнеплодов
- •4.7.1. Картофелеуборочные машины
- •4.7.2. Свекло- и корнеуборочные машины
- •4.8. Мелиоративные машины
- •4.8.1. Землеройные машины общего назначения
- •4.8.2. Машины для полива
4.4.2. Грабли, подборщики, пресс-подборщики, кормоуборочные
и силоуборочные комбайны
Масса сена на длине валка в 1 м, кг/м:
, (4.88)
где У- урожайность зеленой массы травы, ц/га; В - ширина захвата граблей, м.
Расстояние, необходимое для формирования одной копны (стога) массой G при подборе валка:
, (4.89)
где G - масса копны (стога), кг.
Производительность пресса в т/ч можно определить по выражению
Q = 3,6∙q∙k, (4.90)
где q - пропускная способность пресса, кг/с (существующие прессы имеют пропускную способность в пределах 3...5 кг/с); k - коэффициент, зависящий от полноты загрузки пресса и равный 0,3...0,55. Пропускную способность пресса можно также определить по формуле:
, (4.91)
где υм - скорость пресс-подборщика, км/ч; У - урожайность сена, ц/га; В- ширина захвата граблей, формировавших валок, м.
Необходимое число ножей на измельчающем барабане силосоуборочных комбайнов определяют по выражению:
, (4.92)
где υсл - скорость подачи слоя материала на измельчающий барабан (принимают приблизительно на 30...35% больше скорости комбайна), м/с; n - частота вращения барабана, мин-1; lрез - длина резки, мм.
Масса материала G2 при выходе из сушильной камеры
, (4.93)
где W1, W2 - соответственно содержание влаги до и после сушки, %; G1 - масса материала до сушки, кг.
Направление перемещения травы при сгребании колесно-пальцевыми граблями можно с достаточной степенью точности принять совпадающим с направлением абсолютной скорости υа конца пальца, находящегося в самом низком положении. В этой точке абсолютная скорость υа пальца составляет с переносной скоростью υм угол ε. Из треугольника скоростей видно (рисунок 4.27), что
(4.94)
где α – угол между направлением движения и плоскостью вращения пальцевых колес; ω – угловая скорость пальцевых колес; r – радиус пальцевых колес.
Рисунок 4.27 - Схема сгребания травы колесно-пальцевыми граблями
В процессе работы пальцы подборщика совершают сложное движение. Концы пальцев движутся по траекториям, характеризуемым уравнениями
(4.95)
где r – радиус вращения конца пальца; ω – угловая скорость пальца подборщика; υм – поступательная скорость подборщика.
Мощность N, потребная на прессование, определяется по формуле
, (4.96)
где ε – удельные энергозатраты на тонну спрессованного сена , принимаемые от 0,4 до 0,85 кВтч/т; - масса валка на длине в 1м, кг; - скорость движения машины, м/с.
Средняя длина lр резки зависит от скорости Uм подачи массы питающими вальцами кормоуборочного комбайна, от числа z ножей и частоты n их вращения
(4.97)
где Uв – окружная скорость подающих вальцов; ηб – коэффициент пробуксования массы в вальцах (ηб = 0,10…0,15).
Пример 84. Урожай зеленой массы травы составляет 30 ц/га. Определеить массу травы на длине валка в 1 м, если она собирается граблями ГВР-630.
Решение: Из технической характеристики ГВР-630 известно, что ширина захвата равна 6,3 м. Тогда масса сена на длине валка в 1 м может быть определена по формуле (4.88)
кг/м.
Ответ: mв = 1,89 кг/м.
Пример 85. Урожай сена составляет 45 ц/га. Оно собрано в валки на расстоянии 10 м друг от друга. Определить путь подборщика-копнителя для образования одной копны массой 400 кг.
Решение: Расстояние, необходимое для формирования копны массой 400 кг при подборе валков подборщиком-копнителем, может быть определено по формуле (4.89)
м.
Ответ: l = 88,9 м.
Пример 86. Производительность пресс-подборщика ПС-1,6 при максимальной скорости агрегата составляет 9 т/ч. Определеить пропускную способность пресс-подборщика.
Решение: Пропускная способность пресс-подборщика ПС-1,6 может быть определена по формуле (4.90). Коэффициент k, зависящий от полноты загрузки пресса, принимаем k 0,55. Тогда
кг/с.
Ответ: q=4,5 кг/с.
Пример 87. Урожайность сена составляет 40 ц/га. Оно собрано в валки на расстоянии 6 м друг от друга. Валок подбирается пресс-подборщиком ПС-1,6 при скорости 7 км/ч. Определить пропускную способность пресса.
Решение: Пропускную способность пресса определяем по формуле (4.91)
кг/с.
Ответ: q=4,6 кг/с.
Пример 88. Урожай зеленой массы тимофеевки, убираемой на травяную муку, составляет 36 ц/га. Определить ожидаемый выход травяной муки (10%-й влажности) с одного гектара площади, если начальная влажность зеленой массы составляет 70%.
Решение: Масса материала (травяная мука) при выходе из сушильной камеры может быть определена по формуле (4.93)
.
Ответ: G2=12 ц/га.
Пример 89. Определить необходимое число ножей на барабане силосоуборочного комбайна для обеспечения длины резки 30 мм, если частота вращения барабана 1150 мин-1, скорость подачи слоя материала 2 м/с.
Решение: Количество ножей на измельчающем барабане для обеспечения заданной длины резки определяем по формуле (4.92)
ножа.
Полученное по данному выражению число ножей округляет до целого числа, и, как правило, берут четный, так как при замене ножа, вышедшего из строя, или при необходимости изменить их количество, снимая противоположный парный нож, можно уравновесить барабан.
Ответ: z=4 ножа.
Пример 90. Определить величину и направление абсолютной скорости υа конца пружинного пальца колесно-пальцевых граблей, с которой он взаимодействует на скошенную траву в своем нижнем положении, если коэффициент скольжения колес относительно почвы δ=0,08, угол между плоскостью вращения рабочего колеса и направлением движения α=45, а поступательная скорость агрегата υм=2,4 м/с.
Решение: Из рисунка 4.27 следует, что
м/с,
где м/с.
Направление вектора абсолютной скорости υа определится углом ε с переносной скоростью υм по выражению (4.94)
отсюда ε=arctg11,4=85.
Ответ: υа =3,12 м/с; ε=85.
Пример 91. Колесно-пальцевые грабли имеют шесть рабочих колес r=600 мм, которые установлены к направлению движения под углом α=45 и сгребают траву на высоте гребня h=50 мм. Определить ширину l1 полосы, с которой трава сгребается одним колесом и ширину захвата В граблей.
Решение: Из рисунка 4.27 следует, что:
где .
Ширина захвата граблей ,
где z – число рабочих колес.
Ответ: l1 = 0,34 м; В = 2,04 м.
Пример 92. Подборщик валков движется с поступательной скоростью υм =8 км/ч. Определить окружную скорость U конца пальца, находящегося в верхнем положении, при котором обеспечивается качественный подбор валка.
Решение: Известно [3,7], что качественный подбор валка обеспечивается при показателе кинематического режима Приняв λ=1,7, найдем
м/с.
где υм =8км/ч=2,22 м/с.
Ответ: U=3,78 м/с.
Пример 93. Определить мощность N, требуемую на прессование сена влажностью 17…18% из валков в тюки плотностью 160 кг/м3. Валки сформированы ротационными граблями ГВР-420 шириной захвата В=4,2 м при поступательной скорости υм =1,2 м/с. Урожайность подбираемой растительной массы У=4 т/га.
Решение: Массу валка на длине в 1 м можно определить по формуле (4.88)
кг/м.
Мощность N, потребная на прессование, определяется формулой (4.96)
кВт,
где ε=5 кВт∙ч/т – удельные энергозатраты на тонну с прессованного сена.
Ответ: N=36,2 кВт.
Пример 94. Определить окружную скорость Uв вальцов, падающих растения к измельчающему диску с частотой вращения n=170 c-1, если требуемая длина измельчения растений lр= 5 мм.
Решение: В зависимости от длины резки применяют диски (или барабаны) с различным числом z ножей (от 3 до 12). Поскольку длина резки достаточно малая, то примем z=12. Величину коэффициента ηб пробуксованная примем равным 0,10. Из формулы (4.97) при z=12 и ηб=0,10 будем иметь
м/с.
Ответ: Uв =11,33 м/с.
Упражнения
4.17. Урожай травы в поле определен в 48 ц/га. Ее собирают в валки размером 4 кг на длине 1 м. Определить расстояние между соседними валками.
4.18. Урожай зеленой массы при влажности 70% составляет 40 ц/га. При влажности 25% сено сгребается в валки граблями ГВК-6. Определить массу сена на длине валка в 1 м.
4.19. Урожай сена составляет 30 ц/га. Оно собрано в валки на расстоянии 8 м друг от друга. Определить путь подборщика-полуприцепа ТП-Ф-45 для образования массы сена 300 кг.
4.20. Сено сгребается в валки граблями ГВК-6 массой 3 кг на длине валка в 1 м. Определить расстояние между соседними копнами, образованными подборщиком-копнителем, если масса одной копны 400 кг.
4.21. Сбор сена из валка массой 4 кг на длине 1 м осуществляется навесной волокушей ВНШ-3,0. Определить путь волокуши ВНШ-3,0 для образования копны массой 250 кг.
4.22. Производительность пресс-подборщика ПС-1,6 составляет 10 т/ч. Определить пропускную способность пресс-подборщика, если коэффициент k=0,4.
4.23. Урожайность сена составляет 30 ц/га. Оно собрано в валки на расстоянии 10 м друг от друга. Валок подбирается пресс-подборщиком ПС-1,6 при скорости 6 км/ч. Определить пропускную способность пресса.
4.24. Определить, с какой скоростью должен двигаться пресс-подборщик ПС-1,6, подбирающий валок массой 3 кг на длине в 1 м, если максимальная его производительность 15 т/ч.
4.25. Определить производительность пресс-подборщика ПС-1,6, подбирающего валок, образованный граблями ГВК-6. Урожайность сена 35 ц/га. Скорость пресс-подборщика ПС-1,6 - 5 км/ч. Коэффициент k принять равным 0,5.
4.26. Урожай зеленой массы при влажности 73% составляет 43 ц/га. При влажности 23% сено собирается в валки граблями ГВР-630 и подбирается пресс-подборщиком ПС-1,6. Скорость пресс-подборщика 6 км/ч. Определить пропускную способность и производительность пресс-подборщика, если коэффициент k равен 0,3.
4.27. Определить расстояние между соседними рулонами, сформированными пресс-подборщиком ПРП-1,6. Масса сена 3 кг на длине валка в 1 м. Рулон формируется массой 450 кг.
4.28. Определить расстояние между соседними тюками, образованными пресс-подборщиком ПС-1,6, если сено сгребалось в валки граблями ГВР-630 при урожайности 30 ц/га, масса тюка 20 кг.
4.29. Масса травяной муки (8%-й влажности) с 18 га составила 180 кг. Определить, какая была урожайность зеленой массы с одного гектара площади, если начальная влажность зеленой массы составляла 73%.
4.30. Определить число ножей на барабане кормоуборочного комбайна для обеспечения длины резки 30 мм, если частота вращения барабана 1400 мин-1, а скорость движения комбайна - 5 км/ч.
4.31. Определить скорость движения комбайна Дон-750 для обеспечения длины резки 40 мм, если частота вращения барабана 1150 мин-1, а число ножей на барабане - 6 шт.
4.32. Определить длину резки зеленой массы, убираемой кормоуборочным комбайном, если частота вращения барабана 1400 мин-1, скорость подачи слоя материала на измельчающий барабан 2,5 м/с, а число ножей на барабане 4.
4.33. Три комбайна КСК-100 А убирают кукурузу на силос. Урожайность зеленой массы 250 ц/га. Скорость движения комбайна 5 км/ч. Определить, сколько потребуется автомобилей грузоподъемностью 2 т для отвоза силосной массы на расстояние 5 км, если средняя скорость машины в пути составляет 25 км/ч/ Время разгрузки - 5 мин.
4.34. Тюки, спрессованные пресс-подборщиком при влажности сена 35%, отвезены для активного вентилирования подогретым воздухом. Размер тюков: 1000x500x360 мм, плотность прессования 100 кг/м3. Определить массу тюка после активного вентилирования, если влажность сена снизилась до 16%.
4.35. Урожай зеленой массы при влажности 72% составляет 48 ц/га. При влажности 27% сено сгребается в валке граблями ГВР-630. При влажности 16% сено подбирается подборщиком-полуприцепом ТП-Ф-45 вместимостью 45 м3. Определить путь подборщика-полуприцепа ТП-Ф-45 до полной его загрузки, если плотность массы в нем 60 кг/м3.
4.36. Определить величину и направление областной скорости υа конца пружинного пальца колесно-пальцевых граблей с которой он взаимодействует на скошенную траву в своем в нижнем положении, если коэффициент скольжения колес относительно почвы δ, угол между плоскостью вращения рабочего колеса и направлением движением α, а поступательная скорость агрегата υм.
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
δ |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,10 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,10 |
α,град |
45 |
45 |
45 |
45 |
45 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
υм, м/с |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
2,0 |
2,0 |
1,8 |
1,7 |
1,6 |
1,5 |
4.37. Колесно-пальцевые грабли имеют z рабочих колес с радиусом r=660 мм, которые установлены к направлению движения под углом α и сгребают траву на высоте h. Определить ширину l1 полосы, с которой сгребаются одним колесом и ширину захвата В граблей.
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
z, шт |
6 |
12 |
6 |
12 |
6 |
12 |
6 |
12 |
6 |
12 |
α , град |
45 |
45 |
50 |
50 |
45 |
50 |
45 |
50 |
45 |
50 |
h, мм |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
80 |
70 |
60 |
50 |
50 |
4.38. Определить абсолютную скорость конца пальца подборщика, движущегося по траектории, характеризуемой уравнениями (4.95).
4.39. Подборщик валков движется с поступательной скоростью υм. Определить окружную скорость U конца пальца, находящегося в верхнем положении, при котором обеспечивается качественный подбор валка.
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
υм, км/ч |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2,0 |
1,9 |
1,8 |
1,6 |
1,7 |
4.40. Определить кинематический показатель λ режима работа подборщика валков, если известны радиусы rв вращения трубчатых валов, угол α между пальцем и радиусом барабана, длина l зуба и расстояния l от трубчатого вала до середины выступающей за кожух части пальца. Указание: для определения λ использовать расчетную схему, приведенную в [6].
4.41. Определить мощность N, требуемую на прессование сена из валков, сформированными ротационными граблями шириной захвата B при поступательной скорости υм и урожайности подбираемой расширительной массой У.
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
B, м |
4,5 |
6,3 |
4,2 |
5,0 |
3,8 |
6,0 |
2,3 |
4,2 |
6,3 |
6,0 |
υм, м/с |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,4 |
1,5 |
У, т/га |
2,0 |
2,2 |
2,8 |
3,0 |
4,0 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
4,0 |
4,5 |
4.42. Определить окружную скорость Uв вальцов, подающих растения к измельчающему барабану с частотой вращения n, если требуемая длина измельчения растений lр.
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
n, с-1 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
lp, мм |
8 |
10 |
12 |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
30 |