книги из ГПНТБ / Джамбуршин, А. Ш. Колосоуборочные машины и механизмы

ется к предыдущей, изгибая тем самым верхнюю часть стебля под верхним режущим аппаратом. При этом ме­ телка подтягивается ближе к верхнему режущему аппа­ рату. Срезанная метелка планкой сбрасывается на транс­ портер. Так как наклон стеблей различной высоты на­ чинается на разном расстоянии от режущего аппарата, то и угол наклона их-к режущему аппарату будет разный. Поэтому, чем выше стебель, тем больше величина его прогиба, что определяет превышение высоты среза над высотой установки режущего аппарата.

Рекомендуются следующие оптимальные режимы и параметры приспособления: поступательная скорость ма­

тем, что технически трудно выполнить приспособление, изгибающее крюком кривошипно-шатунного механизма каждый стебель отдельно. Изгиб пучков стеблей одно­ временно дает возможность среза только лишь по уров­ ню самого низкорасположенного колоса. В результате, вся солома над уровнем среза попадает в зерновой ворох.

В австралийском комбайне фирмы «Хорвуд-Бегшоу» (рис. 42) этот недостаток устраняется следующим обра­ зом. При движении комбайна стебли колосовых входят в рабочую щель между пальцами, затем под воздействи­ ем кожуха выравнивающего винта отгибаются по ходу машины до уровня низкорасполо^енных, и колосья от­ резаются режущим аппаратом. Срезанная колосовая масса шнеком подается в наклонный транспортер ком­ байна. Подвод наклоненных стеблей под режущий аппа­ рат и дополнительный прогиб осуществляется зубьями

90

Рис. 42. Комбайн с выравнивающим винтом австралийской фирмы «Хорвуд-Бегшоу»

(вместо крюков в приспособлении Кузьмина Г. И.), рас­ положенными по всей периферии винтовой поверхности выравнивающего винта.

При очень малых своих габаритах и весе производи­ тельность этого комбайна превышает производитель­ ность комбайнов класса 5 кг/сек, выполненных по тради­ ционной схеме (21]. Потери урожая за молотилкой в за­ висимости от подачи показывают, что при уборке на высоте 50—60 см они значительно ниже, чем при скаши­ вании на высоте 30—40 см. Анализ размера и причин потерь зерна за жаткой комбайна «Хорвуд-Бегшоу» по­ казал, что на высоте среза 50—60 см потери были около 6%, причем большую часть из них составили потери срезйнным колосом.

Использование жатки типа «Хорвуд-Бегшоу» в усло­ виях СССР приводит к повышенным потерям урожая,

91

так как параметры и режимы работы ее рассчитывались для относительно выровненного хлебостоя Австралии. Для определения условий, при которых будет удовлетво­ рительно выполняться технологический процесс, и соот­ ветственно выбора параметров этой жатки для нашей республики Казахским научно-исследовательским инсти­ тутом механизации и электрификации подробно изуча­ лась работа выравнивающего винта на ярусном хлебо­ стое.

Выполнение всего технологического процесса жаткой высокого среза с выравнивающим винтом во многом зависит от начальной стадии — подвода к режущему ап­ парату. Основным элементом при этом, несомненно, является зуб. Его функции складываются из процесса захвата и подвода колосьев к режущему аппарату, под­ держки стеблей при фильтрации колосьев.

Из множества параметров, определяющих зуб, были, выбраны слёдующие, являющиеся, на наш взгляд, основ­ ными: Х|—угол наклона рабочей кромки зубьев к кром­ ке винта.; Хг— угол между поверхностями зуба и витка; Хз— высота зубьев; Х4— шаг зубьев; Х5— угол подъема винтовой линии выравнивающего винта.

Исследование параметров зуба и их влияние на ка­ чество протекания процесса проводилось на лаборатор­ ной установке, причем для сокращения объема экспери­ ментов применялись методы теории планирования. Например, в нашем случае, после реализации 21 эксперимента матрица планирования имела следующий

вид (табл. 8) :

В специальную графу заносился критерий оптими­ зации — потери зерна за жаткой, которые необходимо было довести до минимума. Найдены соответствующие коэффициенты линейного уравнения регрессии. Линейная модель эксперимента представила^ в виде У=5,01— ^0,5Х,—0,ЗХ2—0,6Хз—0,58X4—0,46X5

92

выравнивающего винта

адекватности линейной модели факторов достоверна. Отсюда видно, что взаимосвязь критерия качества и параметров жатки описываются линейной моделью, и движение к оптимуму следует продолжать по графику крутого восхождения. Минимальное значение основного критерия — потери зерна — достигается при следующем

винта, определенные таким образом, были заложены в конструкцию колосоуборочной жатки.

Высота стерни является функцией прогиба стебля Х„ и в процессе подвода зубьями выравнивающего винта (рис. 43) определяется такими параметрами жатки, как высота установки кожуха выравнивающего винта hM> вы­ сота установки режущего аппарата над почвой hp, вынос оси выравнивающего винта относительно режущего ап­ парата Хв, а также такими физико-механическими свой­ ствами стебля, как жесткость и длина. В результате определения величины выноса методами нелинейной ме­ ханики при следящей нагрузке приходим к следующему полиному, связывающему вышеперечисленные пара­ метры:

41 k cos «pp

’ 2 „

K2n

где <рр — эллиптическая амплитуда.

94

Рис. 43. К обоснованию основных параметров жат­ ки с выравнивающим винтом

Значения этого полинома, рассчитанные на ЭВМ при различных значениях 1, к, фр, hp и hM, приводятся в виде номограммы (рис. 44). Например, определение величи­ ны выноса оси выравнивающего винта при средней вы­

соте стеблестоя 1 = 0,6 м и высоте установки режущего аппарата hp = 0,2 м необходимо произвести в следующей последовательности: 1) на оси, указывающей высоту

стеблестоя, находится значение 1 = 0,6 м. Через эту точку проводится вертикальная линия до пересечения с кривы­ ми, соответствующими высоте установки кожуха вырав­ нивающего винта hM=0,25 м и высоте установки режу­ щего аппарата Ьр=0,2м, и определяется величина

95

Рас, 44. Номограмма определения выноса оси выравнивающего винта.

модуля эллиптического интеграла 'k = 0,95 и косинуса эллиптической амплитуды costpp=0,26; 2) прогиб стебля Хм = 0,56 м; 3) величина выноса оси выравнивающего винта определяется как произведение Хм на cos<pp. В на­ шем примере Хв =0,56X0,26 = 0,146 м.

Экспериментальная проверка работы жатки с вы­ равнивающим винтом проводилась на хлебостое со сред­

ней высотой 1 = 63,3 см при среднеквадратическом откло­ нении Si =14 см. Выравнивающий винт имел наружный диаметр 400 мм при высоте витка винтовой поверхности 100 мм. Зависимость потерь зерна от величины выноса оси выравнивающего винта при скорости комбайна 2 м/сек показана на рис. 45.

96

Рис, 45. Экспериментальная зависимость потерь зерна от величины выноса осп выравнивающего винта

Потери зерна от величины выноса оси винта хорошо аппроксимируются зависимостью П = 2,66 — 0,22Хв + + 0,008Хв2.

Замерявшаяся в этих опытах высота стерни описы­

46,0 см, а потери не превышали 1,16%. С уменьшением величины выноса оси винта потери зерна увеличивались

из-за роста потерь зерна в срезанном колосе, а высота оставляемой стерни понижалась до уровня установки режущего аппарата жатки. Вынос оси более чем на 0,150 м приводит к появлению несрезанных колосьев, которые, протаскиваясь в щелях пальцев, не достигают режущего аппарата из-за чрезмерного изгиба. Высота стерни при этом практически не увеличивается.

Таким образом, величина оптимального выноса оси выравнивающего винта колосоуборочной жатки типа «Хорвуд-Бегшоу» для условий Казахстана равняется 0,15 м. Срез колосовой части зерновых культур будет происходить надежно только в том случае, если колосья доходят до режущего аппарата. Для выполнения этого требования необходимо, чтобы расстояние между по­ верхностью пальцев и кожухом выравнивающего винта, т. е. высота витка, было больше проекции колоса макси­ мально возможной длины:

hB>lk' cos Ѳі+bk' sin Ѳ|,

где U' —длина колоса, см; bk'— ширина колоса, см;

Ѳі —угол между касательной к изогнутому стеб­ лю и вертикалью.

Замеры хлебостоя показали, что наиболее крупные колосья присущи высокорослому стеблестою, т. е. гео­ метрические размеры колоса и стебля строго взаимосвя­ заны. В наших опытах для стеблей высотой 1 м макси­ мальная длина колосьев не превышала 120 мм, а шири­

тах высота витка изменялась в диапазоне 40-4-100 мм через каждые 20 мм. Результаты определения потерь

98

рис. 46. Эти кривые хорошо аппроксимируются функ­ цией двух переменных следующего вида:

Из графиков видно, что наименьшие потери были за жаткой с выравнивающим винтом, имевшим высоту вит­ ка 60 мм, поэтому этот конструктивный параметр при­ нимается оптимальным (разумеется, для зоны Казах­ стана и сходных с ним районов).

Эксперименты показали, что после среза колосьев режущим аппаратом они могут быть увлечены зубьями и переброшены вперед через выравнивающий винт.