Лекція 14 Конструювання машин для збирання льону

1. Основні фізично-механічні властивості стебел льону

На час збирання вологість стебел льону складає 60...70%, вологість коробочок 40%. Довжина стебел досягає 35...125 см, але середнє значення складає 55...65 см.

На 1 м² розташовується від 1000 до 4000 стебел (средня кількість 2000). Зусилля розриву стебел діаметром від 0,51 до 2,91 мм складає відповідно від 1,9 до 130 Н. Середнє зусилля висмикування стебел з ґрунту 5 Н, а максимальне – 15 Н.

Граничний кут згину стебел 45...58⁰ (середнє 49⁰). При стиску стебел до питомого зусилля 0,09...0,11 МПа суттєві пошкодження відсутні.

Коефіцієнт тертя спокою по гумі – 0,85±0,09.

2. Теоретичні основи роботи подільника

Подільники у льонозбиральних машинах призначені для відокремлення пучка рослин від основного масиву, розділення стебелестою на стрічки, нахилу стебел у кожній стрічці і підведення їх до брального апарату.

Пасивні подільники льонозбиральних машин мають форму просторових клинів і можуть бути три-, чотири-, п’яти чи шестигранними.

Проте основну роботу з підведення стебел при роботі пасивного подільника виконують його нижні бічні прутки.

Розглянемо подільник, що рухається вздовж осі ОХ зі швидкістю на висоті над поверхнею землі та характеризується параметрами: - половина кута загострення подільника; - кут нахилу площини подільника до горизонту; - ширина захоплення 1 прутка; - проекція кута на площину землі (рис. 14.1).

У початковий момент подільник торкається стебла у точці . Далі, з переміщенням прутка вздовж осі , стебло буде ковзати по прутку і займе положення . Зі сторони прутка на стебло діє нормальна сила реакції і максимальна сила тертя . Рівнодіюча цих сил відхилена від нормалі на кут тертя . Кут відхилення стебла від осі - .

Рис. 14.1. Схема взаємодії прутків подільника із стеблами

За час переміщення прутка на віддаль стебло поковзне на віддаль . У результаті цього стебло відхиляється як у поперечному так і у поздовжньому напрямку. У положенні повний відгин становить , поперечна складова відгину , а поздовжня - . У точці із прутком може взаємодіяти не лише стебло , але і вертикальне - . При подальшому русі точка прутка буде уже взаємодіяти із 2 стеблами. Якщо рахувати, що стебла і чинять однаковий опір відгинанню і характеризуються однаковими фрикційним властивостями, то відхилятись і ковзати стебла будуть за одними і тими ж законами.

Взаємодія даних стебел із прутком закінчиться після проходження шляху , при цьому стебла перемістяться у точку . Проте на шляху дані стебла будуть змикатись із іншими, які розташовані на лінії . У такому випадку утворюється пучок стебел, який буде зімкнутий у точці . Елементарним пучком називають пучок стебел, які змикаються у кінці подільника та будуть одночасно затиснуті бральним апартом. У такому випадку найбільший відгин буде у стебла . Поперечна складова відгину , а поздовжня складова

Після витягування (брання) елементарного пучка, комлеві частини будуть зміщені тому що . Таке зміщення комлів пучка називають розтягнутістю.

Абсолютна розтягнутість – це найбільша різниця в довжинах стебел розташованих нижче точки

.

Відносна розтягнутість показує у скільки разів довжина пучка стебел більша довжини стебла

,

де - максимальна довжина пучка;

- середня довжина стебел пучка.

Оскільки то . При роботі льонокомбайнів не повинно бути більшим від 1,25. Зменшення розтягнутості досягається при зменшенні поздовжньої складової

.

При постійному зменшення розтягнутості досягається при зменшенні кута .

Рис. 14. 2. Дія прутка АВ на точку стебла

З метою отримання спрощеної залежності для встановлення кута будемо рахувати що . У такому випадку пруток взаємодіятиме із стеблом у точці (рис.14.2), яке перебуває у положенні близькому до вертикального. Відповідно до такого положення можна вважати що пруток і точка стебла взаємодіють у горизонтальній площині. В такому випадку з боку прутка на стебло буде діяти нормальна сила і сила тертя . Точка (стебло) буде переміщатись у напрямку рівнодіючої , яка відхилена від нормалі на кут .

Оскільки відома швидкість машини за величиною та за напрямом, відомий напрям абсолютної та відносної (лише вздовж прутка) швидкостей, то із паралелограма знаходимо величну відносної та абсолютної швидкостей.

У , . Тоді .Застосувавши до даного трикутника теорему синусів, та врахувавши, що маємо:

.

Звідки

Якщо рахувати, що кореневище стебла знаходиться в точці то повний відгин стебел становить , поперечна складова буде рівна , а поздовжня , де , а - ордината точки .

Для зменшення розтягнутості стебел необхідно зменшити відгин крайніх і близьких до них стебел. Поперечну складову не можна зменшити через конструктивні розміри бральних рівчаків. Для зменшення поздовжньої складової слід зменшити , тобто . Кут зменшують шляхом відповідної обробки прутків подільників. Кут зменшують шляхом збільшення довжини подільника. Поте значна довжина може вплинути на якість роботи подільника. Тому приймають .