Лекція 10 Розрахунок транспортуючих пристроїв збиральних машин

1. Параметри полотняно-планчатих транспортерів

Зрізані стебла, що надходять на полотняно-планчатий транспортер, не можуть миттєво набути його швидкості. Вони приводяться у рух силою тертя , яка виникає між ним та полотном. Прискорення з яким стебла набувають швидкості полотна можна визначити наступним чином

.

Тому

,

де - коефіцієнт тертя стебел по полотну.

Таке прискорення буде за горизонтального розташування стола жатки. У випадку нахилу транспортера під кутом до горизонту прискорення становитиме

.

Оскільки, за умови рівноприскореного руху

.

То час за який стебла набувають швидкості полотна становить:

.

Тоді шлях, який пройде стрічка за цей час становитиме

.

Завантаженість транспортера залежить від ширини захвату жатки (м), швидкості руху машини (м/с) та врожайності хлібної маси у т/га:

.

Товщина шару стебел за ходом робочої вітки транспортера досягає максимуму біля вихідного вікна (рис. 10.1). А маса стебел, що випадає за одиницю часу через вікно становить

,

де - щільність шару стебел, кг/м³;

- середня довжина стебел, м;

- середня швидкість стебел, м/с.

Рис. 10.1. Схема формування валка полотняно-планчатим транспортером

За умови рівномірності та неперервності потоку стебел запишемо

або

.

Тоді висота шару стебел перед сходженням з транспортера

.

Від швидкості стебел залежить товщина шару , а також якість валка хлібної маси.

Відрив стебел ввід полотна в точці буде відбуватись за умови

або .

Звідки

або .

Після відриву стебла, що торкається стрічки в точці , будуть рухатись за траєкторією , а верхні стебла за траєкторією . Оскільки висота падіння невелика, то опором повітря можна знехтувати, тому наведені траєкторії являтимуть собою параболи.

У початковий момент вільного руху стебла в точках і мають швидкість і . Тоді рівняння переміщення стебел в площині , перпендикулярній напрямку руху жатки, матиме вигляд

та

Оскільки , а то

,

.

Тоді ширина валка

.

Отже, ширина валка залежить від кутової швидкості та радіуса барабана приводу транспортера, висоти шару стебел на ньому та віддалі між нижньою лінією валка (поверхнею поля) та робочою віткою полотна.

Ширина валка зернових повинна бути у межах – 1,6...1,7 м, трав – 1,3...1,4 м. Для звуження валків передбачаються щитки. Швидкість руху полотна транспортерів жаток 1,5...2,5 м/с. Вона повинна бути тим меншою чим більша швидкість руху машини .

2. Розрахунок параметрів шнекових конвеєрів

Для переміщення зрізаних стебел хлібної маси до центру жатки застосовують шнек із зовнішнім діаметром мм і трубчатим валом з мм та кроком спіралі мм (рис.10.2). Такі параметри підтверджені практичним досвідом використання комбайнових жаток (хедерів).

Рис. 10.2. Загальний вигляд шнека жатки

Об’ємна продуктивність шнека становить

,

де - частота обертання вала шнека, об/с;

- коефіцієнт заповнення шнека.

Масу стебел, яка надходить до шнека можна визначити за формулою (10.5). Тоді щільність хлібної маси

.

Розрахунки проведені за формулою (10.13) показують, що коефіцієнт заповнення для шнека жатки знаходиться у межах .

Транспортуюча здатність шнека значною мірою залежить від зазору між його витками та кожухом. Зазвичай встановлюють зазор у 5...15 мм. Частота обертання шнека жатки об/с.

Окрім шнека жатки у зернозбиральному комбайні наявні верхній та нижній колосові та зернові (рис. 10.3) шнеки та вивантажувальний шнек.

Рис. 10.3. Зерновий шнек: 1- корпус; 2- шнек

Зовнішній діаметр шнека розраховують за формулою:

,

де - продуктивність конвеєра, т/год;

- коефіцієнт продуктивності (залежно від форми жолоба );

- коефіцієнт відношення кроку гвинта до його діаметра (для зерна , для колосся );

- густина транспортованого вантажу, (для зерна пшениці, жита, ячменю кукурудзи кг/м³).

- кутова швидкість обертання вала гвинта, с^-1.

Розрахований діаметр гвинта уточнюється з урахуванням діаметра вала

.

Потужність на привід гвинтового конвеєра у кВт

,

де - крутний момент на валу гвинта, Н·м;

- фактична частота обертання вала шнека (залежить від виду транспортованого матеріалу), об/хв.

,

де - для зерна та колосся;

і - обертовий момент на валу гвинта від опору відповідно переміщенню матеріалу по жолобу і тертя з гвинтом та опору підшипників, Н·м.

,

де ;

- осьова сила, що діє на гвинт, Н;

- кут тертя транспортованого вантажу з гвинтом.

.

,

де - вага вантажу, що припадає на 1 м довжини конвеєра, кг/м;

- довжина конвеєра, м;

- кут нахилу конвеєра, град.;

- коефіцієнт тертя матеріалу по поверхні жолоба ( ).

,

де - коефіцієнт, що враховує кут нахилу жолоба до горизонту і при , а при ;

- об’ємна вага транспортованого вантажу (для зерна кН/м³, для колосся кН/м³).

,

де - коефіцієнт тертя підшипника;

- радіальна сила, що діє на гвинт, Н.

,

де - вага гвинта з вантажем, Н;

- колова сила на гвинті, Н.