Расчёт параметров рабочих органов и построение схемы зерноуборочных комбайнов

Министерство сельского  хозяйства и продовольствия

 Республики Беларусь

 

УО «Белорусский Государственный  Аграрный

Технический Университет»

                                    

                                           

                                                  Кафедра: "Сельскохозяйственные машины"

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая  работа

"Расчёт параметров  рабочих органов и построение  схемы 

зерноуборочных  комбайнов"

 

 

 

 

 

 

 

                                                            Исполнитель:      студент 4-курса

   30мпт группы

                                                                                

 

                                                          Руководитель:                       

                                                                                                              

 

 

                                   

 

                                       

                                             Минск 2011

 

 

РЕФЕРАТ

 

Пояснительная записка содержит 30 страниц; в том числе 1 таблица, 1 лист формата А1, 1 лист формата А2 и 2 листа  формата А3.

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ                                                                     

1. АНАЛИЗ СХЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГОПРОЦЕССА ЗЕРНОУБО-

       РОЧНОГО  КОМБАЙНА…………………………………………………………..7

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ МОЛОТИЛЬНОГО АППАРАТА…………………………………………………………………………8                                                         

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ  СОЛОМОТРЯСА И ОЧИСТКИ…………………………………………………………………………..10                                                                  

    4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РЕГУЛИРОВОЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ   

        МОТОВИЛА………………………………………………………………………...17

    5. АНАЛИЗ РАБОТЫ РЕЖУЩЕГО АППАРАТА…………………………………..21

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ МОЩНОСТИ, НЕОБХОДИМОЙ ДЛЯ

     РАБОТЫ КОМБАЙНА……………………………...………………………………26                                                                  

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………..………….29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 ресурсов сберегающих технологий, создания и использования в агропромышленном комплексе новых конкурентоспособных машин с высокими техническими характеристиками.

Дальнейшее совершенствование  и техническое переоснащение  отрасли требует более качественной профессиональной подготовки инженерно- технических специалистов для села. Современный инженер- механик должен не только хорошо знать устройство и процесс работы машин и оборудования, но также обладать определёнными технологическим и экономическим багажом и ведением перспективы применения новой техники для снижения затрат ресурсов себестоимости продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

НАСТРОЙКИ

 

Хлебная масса с поля поступает на рабочие органы, производительность которых должна быть согласована  между собой. Однако изменения условий  уборки (влажность, урожайность, соотношение  зерна и т. д.) неодинаково влияет на производительность каждого рабочего органа при соблюдении агротехнических требований.

Рабочие органы жатки  убирают с поля q (кг/с) хлебной массы, которая передается в молотильный аппарат «МА». За счет удара бичей барабана и подбарабаньем происходит обмолот зерна и первый этап разделения хлебной массы на мелкий ворох q’_мв просеваемый через решетку подбарабанья и грубый ворох q_гв, q’_мв поступает непосредственно на очистку «О».

Масса мелкого вороха, передаваемого  очистки:

Пройдя очистку из массы q_мв выделяется q_з – поступающее в бункер «Б», при этом его чистота должна составлять не менее 95%. При этом часть зерна р₀ теряется при очистке и уходит вместе с половой. Не выделенное соломотрясом зерно р_с составляют потери зерна, которые не должны превышать 0,3…0,5%.

Суммарные потери зерна  молотилкой:

 

 

 

 

 

 

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ МОЛОТИЛЬНОГО АППАРАТА

 

При расчете параметров и пропускной способности молотильного аппарата ориентируются на средние условия, которые называются номинальными.

L – средняя длина растений, L=0,7 м;

β – содержание соломы в хлебной массе (β=0,61) или соотношение массы соломы к массе зерна, как 1,5/1;

W – влажность хлебной массы (10…26%).

Коэффициент β для  длиностебельных малоурожайных культур меньше, а для короткостебельных высокоурожайных больше и находится в пределах:

• для пшеницы  – 0,6-0,5,
• для ржи – 0,75-0,65,
• для ячменя и овса – 0,52-0,48.

С увеличением содержания зерна в хлебной массе и  снижением влажности секундная подача увеличивается и наоборот.

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

                                            

                                               (2.1)

где М – число бичей, шт.;

      L_б – длина барабана, м.

      -допустимая удельная нагрузка на единицу длины бича, для КЗС-7

            принимаем =0,49 кг/м*с

По таблице П1[ ] принимаем число бичей М=10, длина барабана L_б =1,2м.

Подставляем принятые значения в формулу (2.1) получим

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

                                                                               (2.2)

где β₀ – эталонное значение коэффициента соломистости (при проектировании молотилок принимают β₀=0,6);

         - коэффициент засорённости ( =0,11-0,18);

                =0,61 - коэффициент соломистости для заданных условий;

             - коэффициент условий уборки, =1,1

 

Подставляя значения в формулу (2.2) получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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   (г_с).   Валы   и   клавиши   образуют четырехзвенный параллелограммный механизм. Каждая точка клавиши совершает плоскопараллельное движение по окружности радиуса г_с. Колена валов двух соседних клавиш смещены на некоторый угол, который зависит от их количества.

Пропускная  способность соломотряса характеризуется  процентом допустимых потерь сепарации зерна соломотрясом, происходит за счет просеивания зерна через пространственную решетку соломы и жалюзийные решетки клавиши и характеризуется коэффициентом сепарации µ (отношением количества зерна просеянного на определенном участке соломотряса к количеству поступившего на этот участок зерна). Доказано, что коэффициент µ 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.

Чтобы определить фактический процент потерь зерна р_с и допустимую фактическую подачу хлебной массы [q'_ф] необходимо выполнить следующие расчеты и графические действия.

1.1 Определить кинематический режим  соломотряса и угол отрыва  соломы от клавиши:

- угловая скорость  точек клавиши:

                                                  (3.1)

где - частота вращения коленчатого вала соломотряса,

Подставляя значения в формулу (3.1) получим

 

- кинематический режим:

                                             

                                                      (3.2)

где - заданный, согласно курсовой работе, радиус кривошипа   

            соломотряса, =0,051 м

Подставляя значения в формулу (3.2) получим 

 

- фаза отрыва (подбрасывания)  соломы:

                                              

                                    (3.3)

где α - угол наклона клавиши  к горизонту, α=10 град.

С - коэффициент, учитывающий  запаздывание подбрасывание соломы, обусловленные ее упругостью. Коэффициент С зависит от величины и может быть определен из зависимости ;

                                                   

                                        (3.4)

Подставляя значения в формулу (3.3) получим

- угол отрыва соломы  от клавиш:

                                         

                                  (3.5)

Подставляя значения в формулу (3.4) получим

 

2. Рассчитать траекторию полета соломы после отрыва от клавиши в координатах с началом координат в точке отрыва, для чего:

- определить время  одного поворота коленчатого вала соломотряса:

                                                      

                                                  (3.6)

Подставляя значения в формулу (3.6) получим 

Выбрать промежуток времени t, через который будем рассчитывать координаты х и у так, чтобы получилось 8...9 точек (обычно принимают t =0,03...0,05 с);

    Рассчитать промежуточные координаты траектории полета соломы. Учитывая, что после отрыва от клавиши солома совершает свободный полет, координаты траектории определим по уравнениям: