Расчет параметров рабочих органав и построение схемы зерноуборочного коибайна

      МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 

Учреждение  образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

 ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»   
 

Кафедра: "Сельскохозяйственные машины" 
 
 
 

Курсовая  работа 

"Расчет параметров рабочих органав и построение схемы зерноуборочного коибайна" 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                   Работу выполнил: студент 4-курса

                                                                        19мпт группы : Жилич Е.Л.

                                                                   Работу принял:   Еднач В.Н. 
 

Минск 2010

 

      

РЕФЕРАТ 

      Пояснительная записка содержит 26 страниц; в том числе 1 таблица. Графическая часть включает 4 листа формата А3, 2 лист формата А2 и 1 лист формата А1.

      В курсовом проекте представлен расчёт основных рабочих органов зерноуборочного комбайна, разработаны схемы работы мотовила, режущего аппарата, соломотряса и общая схема зерноуборочного комбайна. 

      КЛЮЧЕВЫЕ  СЛОВА: мотовило, шнек, режущий аппарат, соломотряс, комбайн, срез, хлебная масса.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

      Претворение в жизнь Программы возрождения  и развития села требует глубокого  анализа состояния дел в сельском хозяйстве, обоснованного выбора направлений, обеспечивающих его динамичное социально-экономическое развитие на базе структурного реформирования, разработки новой технологической и технической основы производства. Наиболее существенной особенностью технического обеспечения процессов сельскохозяйственного производства в настоящее время является дефицит материально-энергетических средств. Этот фактор, требующий неотложного реагирования агроинженерной науки и практики, вызывает необходимость поиска приоритетных направлений, освоения ресурсосберегающих технологий, создания и использования в агропромышленном  комплексе  новых  конкурентоспособных  машин с высо-

кими  техническими характеристиками.

 

      

     

     

     1 АНАЛИЗ СТРУКТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

     РАБОЧЕГО  ПРОЦЕССА ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА 

     Хлебная масса с поля поступает на рабочие органы зерноуборочного комбайна, производительность котого должна быть согласована между собой. Однако, изменение условий уборки (влажности, урожайности, соотношения зерна и соломы и др.) неодинаково влияет на производительность

каждого рабочего органа (мотовила, режущего аппарата, молотильного аппарата, соломотряса, очистки и др.) и поэтому необходимо согласовать при  соблюдении агротехнических требований.

     В секунду с поля на рабочие органы жатки поступает хлебная масса q_хм (секундная подача, кг/с), которая передается в молотильный аппарат (МА). За счет удара бичей барабана и протаскивания массы в зазор между барабаном и подбарабаньем происходит обмолот зерна и первый этап разделения хлебной массы   q_{хм ма}   на   мелкий ворох , просеваемый через решетку подбарабанья

[q_{мв оч}]_ф поступающий на очистку («О») и грубый ворох [q_{гв c}]_ф ( солома и непросеянное через подбарабанье зерно и полова). поступает на соломотряс («С»). На соломотрясе выделенное зерно (q_зc) поступает на очистку.

     На  очистку поступает

           [q_оч]_ф = [q_{мв оч}]_ф +  [q_зc].                        (1)  

     На  очистке из поступающей массы  выделяется зерно (q_з), которое поступает в бункер. Чистота зерна поступающего в бункер с очистки должна быть не менее 95% согласно агротребованиям.

     При выполнении технологического процесса часть зерна теряется и не должны превышать 1,5%.

                                                  ∑p= p_ж+p_ма+p_с+p_о ,                                       (2)

где ∑p – суммарные потери при выполнении технологического процесса;

p_ж – потери за жаткой (p_ж ≤ 1%)[1];

p_ма – потери за молотильной аппарат (p_ма ≤ 0,3-0,5%)[1];

p_{с    -}   потери за соломотрясом (p_с  ≤ 0,5%)[1];

p_о - потери за очисткой (p_о ≤ 0,3%)[1].

     Из  рабочих органов зерноуборочного комбайна наиболее производительными являются мотовило и режущий аппарат, а пропускная способность (секундная подача) и следовательно производительность молотильного аппарата зависит от параметров и режимов работы соломотряса и очистки. Если один из рабочих органов будет перегружен, то технологический процесс комбайном не будет выполняться в соответствии с агротехническими показателями.

     Целью анализа процесса выполнения технологического комбайна является определение пропускной способности рабочих органов при допустимых потерях. По наименьшей из них [q_ф]_мin определяется производительность комбайна и рабочая скорость. 

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ

МОЛОТИЛЬНОГО  АППАРАТА 

     Работа  рабочих органов молотильного аппарата определяется следующими входными параметрами (исходными данными):

Q –– урожайность зерна, ( );

β –– содержание  соломы в хлебной массе, (0,52);

w –– абсолютная влажность хлебной массы, ( );

L_ср –– отклонение средней высоты хлебостоя, ( ); 

σ –– коэффициент использования номинальной пропускной способности комбайна (σ=1,41).

     Соотношение  зерна и незерновой части урожая оценивается коэффициентом соломистости

       ,         (3)

где:  m_с –– масса незерновой части срезанных стеблей;

m_з –– масса зерна.

     Коэффициент соломистости  β убираемых культур изменяется в широких пределах: он больше для длинностебельных малоурожайных и меньше для короткостебельных высокоурожайных. Средние значения β ржи – 0,65...0,75 [1].

     Допустимую  подачу хлебной массы в молотильный  аппарат при номинальной пропускной способности комбайна и эталонной соломистости определяют по формуле:

                                                                                                          (4)

где: М – число бичей, шт;

Lб – длина барабана, м;

 qо – допустимая удельная нагрузка на единицу длины бича, кг/м*с.

                                            

       Так как в молотильный аппарат поступает хлебная масса с показателями, отличными от эталонных при номинальной пропускной способности комбайна, то фактическая пропускная способность молотильного аппарата определяется по выражению: 

                                                                                         (5)

     

     

где: Ψ – коэффициент засоренности;

 β – фактическое значение коэффициента соломистости;

 βо – эталонное значение коэффициента соломистости.

                                  . 

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ

СОЛОМОТРЯСА И ОЧИСТКИ 

        Назначение соломотряса –– выделить зерно, которое и поступает вместе с соломой и половой на соломоотделитель. В комбайнах с классической схемой молотильно-сепарирующего устройства наиболее распространены клавишные соломотрясы. Они подбрасывают, вспушивают и растаскивают ворох, а также транспортируют солому к соломонабивателю или измельчителю. Клавишные соломотрясы бывают с четырьмя или пятью  клавишами. Корпус  клавиши шарнирно соединен с двумя коленчатыми валами одинакового радиуса колен (r_c). Валы и клавиши образуют четырехзвенный параллелограммный механизм. Каждая точка клавиши совершает плоскопараллельное движение по окружности радиуса r_c. Колена валов двух соседних клавиш смещены на некоторый угол, который зависит от их количества.

     Выделение зерна из вороха происходит за счет просеивания зерна через пространственную решетку соломы и жалюзийные решетки клавиши и характеризуется коэффициентом сепарации m (отношением количества зерна просеянного на определенном участке соломотряса к количеству поступившего на этот участок зерна). Коэффициент m для данных условий величина постоянная и в основном зависит от толщины слоя соломы перемещаемого по соломотрясу, которая в свою очередь  зависит от подачи соломы, размеров соломотряса и средней скорости перемещения соломы по клавишам. 

  3.1 Определение перемещения соломы за одно подбрасывание 

     Режим работы соломотряса принято оценивать  показателем кинематического режима

                                      

                                        (6)                            

     

где: n_c –– частота вращения коленчатого вала соломотряса, [1].

.

     От  показателя  k зависит амплитуда встряхивания и скорость движения вороха V_ср  вдоль клавиши. С повышением скорости уменьшается толщина слоя соломы и сокращается время пребывания ее на соломотрясе. При снижении толщины слоя сепарация увеличивается. Потери зерна в соломотрясе зависят от показателя кинематического режима  и при отклонении от оптимального значения увеличиваются потери свободным зерном.

       • фаза отрыва (подбрасывания)  соломы

                                                 

                                             (7)

где: a – угол наклона клавиши к горизонту, град.;

С – коэффициент, учитывающий запаздывание подбрасывания соломы, обусловленное упругостью.

     Коэффициент С зависит от величины k и определяется зависимостью:

                                           (8)

       

     Отсюда