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

1,41 штуки стеблей при фиксированной ширине пальцев. Дисперсия пуассоновского распределения (рис. 18) оп­

ределится как S=fl2—(х)2= 1,48« 1,41 =Оі. Следователь­ но, плотность потока при рабочей скорости движения стриппера 2 м/сек будет Х = 28,2 ст/сек.

Параметр обслуживания определяется следующим образом: при транспортировании срезанной колосовой массы шнеком-битером по кожуху (рис. 19) за счет сил трения она будет увлекаться лопастями шнека до угла е2- После этого силы трения уравновесятся колосовой мас­ сой, которая будет находиться выше данного угла ег. Для того, чтобы она не перебрасывалась через ось шнека-би­ тера, должно быть выполнено следующее условие:

п <^І(гЬу /А(я-

50

X

Рис. 19. К обоснованию длины зоны резания стриппера

где f — коэффициент трения колосовой массы по кожуху и шнеку;

D — диаметр шнека;

j== -g— отношение шага шнека к его диаметру. При этом угол подъема от вертикали составил:

tge2=f/cos(a2+<pT).

Здесь срт =arctg f —угол трения; аг —угол подъема

винтовой линии.

g

При отношении-g- =1 угол подъема винтовой линии 02=18°, угол подъема массы составит 20°. Длина дуги

окружности S2, на которой происходит срезание или обла­ мывание колосьев, равна 35 мм при D = 210 мм. Для ро­ тационно-винтовых режущих аппаратов отношение дли­ ны окружности к длине противорежущей кромки равно:

К,= — ~4¿-5. Так как противорежущая кромка в рота-

ционно-винтовом режущем аппарате располагается сим­ метрично вертикальной оси, то длина задней части не может быть больше всей длины зоны резания, а длина

Количество колосьев, одновременно умещающихся на данной длине зоны резания, зависит от их ширины Ь. Рас­ пределение ширины колосьев подчиняется нормальному закону и поэтому максимальная ширина с доверительной вероятностью 0,975 (при параметрах распределения

Ь= 10,9 мм, Sb = 2,02) равна 18,05 мм. Следовательно, количество колосьев, одновременно умещающихся на всей

длине зоны среза, составит: nK=-^â-~6. Таким образом, Ьшах

параметр обслуживания определяется из выражения:

пК‘П*т ^=-60—’

где п — число оборотов шнека-битера (300 об/мин) ; ш — число ходов винта (принимаем за 1).

Откуда интенсивность'обслуживания •ф = ~ =0,9.

По номограмме Эрланга (рис. 20) определяется число каналов (щелей) с вероятностью ожидания в очереди Р = 0,05, которое находится между значениями 2 и 3. От­ сюда определяется ширина пальцев Вп =18 мм.

Таким образом, на 1 м ширины захвата стриппера необходимо иметь не менее 50 пальцев. Как показали

52

проведенные нами эксперименты, не всегда представляет­ ся возможным ограничить скорость шнека-битера, так как при уборке влажных и засоренных хлебов требуется по­ вышенная скорость резания. При увеличении скорости вращения шнека-битера возрастают центробежные силы, действующие на срезанные колосья, из-за чего они выбра­ сываются в открытую переднюю часть кожуха. Для устранения этого явления нами предложено устройство (Авт. свид. № 382379) (рис. 21), основным узлом которо­ го являются подвижные щитки 5, закрепленные на цепи 6. Цепи получают привод через две конические шестерни 7 и звездочки 8 от шнека. Передаточное число привода

53

Рис. 21. Устройство для предотвращения выбрасывания срезанных колосьев из стриппера

должно обеспечивать синхронное перемещение подвиж­ ных щитков на каждый оборот шнека-битера.

Щитки имеют специальные вырезы для прохода режу­ щей кромки шнека с ножами. Длина щитков обеспечи­ вает перекрытие части кожуха стрипперного аппарата и равна шагу шнека. Срезанные колосья, увлекаемые цент­ робежной силой, ударяются о подвижные щитки и, встре­ чая преграду, падают на поверхность витков шнека, а затем транспортируются в продольном направлении по внутренней стенке кожуха. Диаметр битера стрипперного аппарата имеет принципиальное значение. При малом его диаметре колос не будет помещаться в кожухе шнекабитера, и шнек-битер не сможет подвести колос к проти­ ворежущей кромке. Поэтому обоснование размеров шне­ ка-битера исходит из следующих соображений.

Как известно, винтовая линия в пространстве описы­ вается следующей системой уравнений:

54

Pue. 22. К обоснованию диаметра битера стриппера

х2+у2=г2

■y=xtg^'

Каждая точка винтовой поверхности описывает эпитро­ хоиду, взаимодействуя со стеблем и срезая его. Движе­ ние по оси Z (рис. 22) обусловливает транспортирующую способность шнека-битера. Нам требуется определить радиус шнека-битера, при котором виток будет входить в массу колосьев хлебостоя, имея скорость в направлении

55

движения агрегата, равную нулю. Допустим, что точка А, определяемая углом фм, является моментом вхождения витка в зону колосьев, тогда радиус шнека-битера будет равен:

(1—sin <рм) ’

где hK ■—длина колоса;

<рм — угол входа лопасти шнека-бйтера в хлебостой. Угол ф„ определяется следующим образом.

В плоскости поперечного сечения витка координаты точки А определяются уравнениями:

ГCOS Cût= — VMt+ X

Гsin (ût= —y

Поскольку скорость по оси должна равняться нулю, т. е.-^- = 0, то из первого уравнения имеем ѵм —

_ Дм__ 1_

ФмГО) Хя '

Таким образом, диаметр шнека-битера будет равен

D= 2hK/^l —

56

симального значения длины колоса с вероятностью 0,98, получим:

ние к шнеку и битеру самых длинных колосьев, хотя ве­ роятность этого весьма мала и они могут проходить и в наклонном положении. Из. этих соображений можно уменьшать диаметр шнека-ножа до 210 мм.

Рис. 24. Стриппер конструкции КазНИИМЭСХ

57

Рис. 25. Вымолот зерна битером стриппера

Рассчитанные таким образом параметры стриппера были заложены в его конструкцию (рис. 24). В этом стриппере имелось два шнека: передний — битер и зад­ ний — транспортирующий. Это было вызвано тем, что скорость вращения переднего шнека-битера была 440 об/мин и имелась возможность убирать хлебостой по­ вышенной влажности. Но вместе с тем при транспортиро­ вании шнеком-битером хлебная масса была бы выброше­ на впереди стрипперного аппарата, поэтому функции транспортирования выполнял задний, более тихоходный шнек, скорость вращения которого была в пределах 100—150 об/мин. Стриппер монтировался вместо жатки комбайна НК-4.

58

10

Рис. 26. Потери урожая за стриппером:

(/ — общие потери; 2 — несрезанным колосом; 3 — срезанным колосом; 4 — свободным зерном)

Отрезая колосья, шнек-битер частично их вымолачи­ вает (рис. 25): при 440 об/мин вымолачивается до 34% зерна, что значительно облегчает работу молотилки. Это указывает на необходимость предварительной сепарации зерна между стриппером и молотильным аппаратом ком­ байна. Анализ потерь урожая за стриппером по свобод­ ному зерну, срезанному колосу и несрезанному показыва­ ет, что они, уменьшаясь до некоторой скорости (7,4 км/час), затем резко возрастают (рис. 26). Интерес­ но отметить, что при малых скоростях движения преобла-

59