Параметри налаштування мотовила залежно від стану хлібостою
Мотовило забезпечує підведення стебел ріжучому апарату, утримання їх у період зрізу і подачу їх до пристроїв, що транспортують.
Якість роботи мотовила залежить від радіуса мотовилаR, висотиHосі мотовила щодо ріжучого апарату у вертикальній площині та виносуCу горизонтальному напрямку та показника кінематичного режимуλ.
Середнє значення показника кінематичного режиму визначається ставленням окружної швидкості планки мотовила до поступальної швидкості машини:
= ωмR/Vм.
Для визначення параметрів мотовила виконуємо такі розрахунки та графічні побудови.
4.1. Визначаємо показник кінематичного режиму:
,
деlср - довжина зрізається частини стебла, м;
R ––радіус мотовила, м;R=0,565м
Довжина зрізуваної частини стебла визначається як
lср = L -h = 0,52 - 0,12 = 0,4 м,
деLср- середня висота хлібостою, м; Lср = 0,52 м(із завдання);
hср -середня висота зрізу, м;hcp=0,12 м(із завдання);
4.2. Визначимо значень показника кінематичного режиму в залежності від граничних значень довжин частини, що зрізається, і висоти зрізу:
деlср max- максимальна довжина частини стебла, що зрізається, м;
lср min– мінімальна довжина частини стебла, що зрізається, м.м.
Максимальна і мінімальна довжина частини стебла, що зрізається, знаходяться за виразами:
;
деLmax, Lmin– відповідно максимальна та мінімальна висота стебластої, м;
hmax, hmin- відповідно максимальна та мінімальна висота зрізу хлібостою, м.
Lmax, min = L ± ∆L;
L min = 0,52 – 0,08 = 0,44м.
h min = 0,12 – 0,04 = 0,08м.
4.3. Перевіримо максимально допустиме значення показника кінематичного режиму з умови невимелення зерна з колоса планкою мотовила в момент взаємодії її з колосом
деVу - допустима швидкість удару планки мотовила, м / с.
Втрати зерна pм від вимолоту планками мотовила не повинні перевищувати 0,2%, а допустима швидкість ударуVу залежно від вологості зерна w для різних культур може бути визначена з графіка малюнка 5.1.
4.4. Визначимо межі варіювання частоти обертання мотовила з урахуванням значень кінематичного режимуlminтаlmax:
хв - 1.
хв -1.
Висновок: Порівнюючи отримані значенняnм minіnм maxз технічними параметрами приводу мотовила (додаток таблиця П1nм min=8 іnм max=69) бачимо, що даний механізм приводу може забезпечити частоту обертання мотовила необхідну для збирання ячменю за даних умов.
4.5. Визначимо висоту установки осі мотовила над різальним апаратом.
Середня висота установки осі мотовила
.
Враховуючи, що висота установки мотовила залежить від висоти стеблестою, мінімальна та максимальна межі установки осі мотовила щодо ріжучого апарату будуть:
.
4.6. Максимальну висоту установки мотовила над різальним апаратом, перевіримо з умови забезпечення торкання планки стебла вище центру його тяжкості, але нижче за колос:
,
деk¢ = 2/3- для прямостоящого нормального та високого хлібостою;
k¢ = 1/2- для короткостеблового хлібостою.
4.7. Мінімальну висоту установки осі мотовила перевіримо на забезпечення мінімально допустимого зазору між планкою мотовила та різальним апаратом:
Величина переміщення осі мотовила по вертикалі, яку має забезпечити механізм:
ΔH = Hmax - Hmin = 0,71 - 0,67 = 0,04 м.
Висновок: Порівнюючи отримані параметри установки мотовила з технічною можливістю жниварки (додаток таблиця П1) бачимо, що даний механізм може забезпечити необхідну висоту осі мотовила для збирання ячменю за даних умов.
4.8. Побудувати траєкторію кінця планки мотовила (формат A3 графічної частини курсового проекту) для показниківLср,hсріlср.
Порядок побудови наступний:
- Визначити положення променя планки через рівні проміжки часу, для чого радіусомR, у вибраному масштабі, провести коло і визначити шлях машини за один оборот мотовила за виразом:
м.
- відкласти від центру кола шляхSo і розділити на 12 частин, пронумерувавши отримані точки 0, 1¢, 2¢, 3¢ тощо;
- З точок 0, 1, 2, 3 і т. д. провести прямі лінії паралельно напрямку руху осі мотовила, потім з точок 0, 1', 2', 3' і т.д. радіусомRзробити засічки на відповідних прямих, проведених з точок 0, 1,2,3 і т. д.;
- Отримані методом засічок точки 0, 1¢¢, 2¢¢, 3¢¢ і т. д. з'єднати плавною кривою, яка і представлятиме траєкторію планки (трохоїду).
4.9. Визначимо коефіцієнт впливу мотовила на стебла:
,
деSz- крок мотовила.
Крок мотовила визначається за виразом:
м,
деZ- число планок мотовила,Z=5(додаток таблиця П1).
Для визначення коефіцієнта впливу планки мотовила на стебла з графічної побудови визначимо теоретичну ширинуbсмужки стебел і винос осі мотовилаCщодо ріжучогоапарату, для цього:
- проведемо лінію, що представляє поверхню поля на відстаніНср +hср від лінії переміщення осі мотовила;
- визначимо положення стебла в момент входу планки мотовила в хлібостій, для чого проведемо дотичну до петлі трехоїди, позначимо точкуmі від неї відкладемо величинуmaрівну довжині стеблаLcр;
- з точкиmрадіусом, рівнимLср проведемо дугу, позначимо на другій гілки петлі трехоиды точкуd, яка відповідає виходу планки із стеблестою;
- на отриманій схемі позначимо та визначимо значення:
- теоретичну ширину смуги стебел, що зрізаються при дії планки;
- максимальний винос мотовила по горизонталіCmax, для чого з точкиdрадіусомRвиконаємо засічку на лінії руху центру мотовила (точкаd') і заміряємо відстань по горизонталі між точкамиd' іe(e- положення ріжучого апарату);
- відстаньС¢, рівну відрізку горизонтальної прямої від центру осі мотовилаdдо точкиd' виходу планки зі стеблостою.
Визначитиbd з урахуванням коефіцієнта взаємодії стебелe¢за формулою:
Коефіцієнт e¢ враховує взаємодію стебел залежно від густоти рослин, висоти стебластої, жорсткості стебел та глибини занурення планки. На густому довгому стебловому значенні коефіцієнта e¢ більше, на рідкісному і короткому - менше(e¢ = 1,0 - 1,7)
КоефіцієнтhприС¢ визначається за виразом:
Аналізуючи даний вираз, слід дійти невтішного висновку, що h залежить як від конструктивних(Z,R),і від регульованого параметраС¢. При збільшенні виносу осі мотовила вперед коефіцієнтhзбільшується допевного значення, що визначається відстаннюС¢.
ПідставляючиС¢maxу вираз для h, отримаємо аналітичний вираз визначенняhпри максимальному виносі:
При розташуванні осі мотовила над різальним апаратом, тобто. приС=0коефіцієнт впливу планки мотовила на стебла слід визначати за виразом:
Висновок: На величину коефіцієнта впливу планки мотовила на стеблестій впливає винос осі мотовила. Причому зі зростанням виносу осі мотовила зростає і коефіцієнт впливу h .