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

дают потери срезан­ ным колосом, а при больших — несрезанным. Это говорит о том, что при увели­ чении поступатель­ ной скорости жатки качество среза ре­ жущим аппаратом ухудшается. На оп­ тимальной скорости движения потери со­ ставляют 1,5%. Сле­ дует отметить, что эти испытания про­ водились на прямо­ стоящем хлебостое при ярусности 25— 30 см.

Совершенно иная картина возникает при уборке полег­

лых хлебов. Полеглый хлебостой поднимается пальцами и протаскивается к битеру неодинаково (рис. 27). При дви­ жении против полеглости может быть поднято 95—98% стеблей. При движении по полеглости короткие стебли поднимаются лучше, чем длинные, так как последние, спутавшись, лежат сплошной массой и остается большое количество неподнятых колосьев (22—36%). При дви­ жении перпендикулярно полеглости подъем коротких и длинных стеблей осуществляется одинаково. Таким обра­ зом, уборку полеглого хлебостоя стриппером лучше про­ водить против полеглости, так как поднимаемые стебли влекут за собой остальные, что особенно наглядно прояв­ ляется при уборке длинностебельного хлебостоя.

60

ХЕДЕРЫ-СТРИППЕРЫ

Выше было выяснено, что уборку колосовой части урожая зерновых можно производить стриппером только на сухом выравненном стеблестое при ярусности не бо­ лее 25—30 см. При большей ярусности хлебостоя возра­ стают потери колосьев под стриппером, так как рабочая щель аппарата занята относительно долгое время про­ чесыванием длинных стеблей, а более короткие проскаль­ зывают под жатку.

Нами было предложено скашивание хлебостоя на вы­ соком срезе (50—60 см) жатвенными аппаратами хедер­ ного типа. Учитывая такой недостаток хедера, как увели­ чение потерь несрезанным колосом с увеличением высо­ ты среза, предлагается установить вычесывающий аппа­ рат стрипперного типа под платформу хедера. Пальцы стриппера располагаются относительно верхнего режу­ щего аппарата так, чтобы упавшие с хедера срезанные колосья попадали на них и стерней направлялись в ко­ жух стриппера.

Схема колосоуборочной машины по вышеописанному принципу приведена на рис. 28. Хедер, установленный на заданной высоте среза, скашивает основную массу хле­ бостоя— 60—90%. Под хедером располагается аппарат стрипперного типа с винтовым режущим аппаратом и вычесывающими пальцами. Верхний ярус над хедером, скашиваясь, предварительно нормализируется, т. е. сре­ зается наиболее высокая часть стеблей с колосьями, что облегчает работу стриппера. Причем стерня, оставшаяся после скашивания верхним режущим аппаратом, будет заходить вместе с колосьями под кожух ножа и срезаться винтовым ножом, расположенным ниже основного ре­ жущего аппарата, т. е. появляется опасность повторного среза стерни.

В рассматриваемом устройстве этого можно избежать,

61

Рис. 28. Схема жатки типа хедер-стриппер

установив отгибатель стерни. Аналогичные отгибатели применяются в колосоуборочных машинах фирмы Мас- сей-Гарис.

Координаты отгибателя относительно начала зоны резания (основания пальца) могут быть определены из следующих соображений. В начальный момент ось стеб­ ля OL (рис. 19) располагалась вертикально, совпадая с осью ОХ. В процессе движения жатки стебель проскаль-

62

зывает по щели между пальцами до тех пор, пока не коснется отгибателя L. После этого стебель будет сколь­ зить по отгибателю, расположенному так, чтобы стебель пересекался с зоной срезания S раньше, чем его конец соскользнет с отгибателя. Если соскальзывание произой­ дет раньше, то конец стебля стерни войдет в зону реза­ ния и тогда может произойти повторный срез. При за­ поздалом выскальзывании.эти стебли могут рано выхо­ дить из зазора, и тем самым ухудшится подача колосьев в молотильный аппарат.

Так как перед соскальзыванием точка S будет при­ надлежать упругой линии стебля OL, координаты от­ гибателя определятся из уравнения:

/Дх=Хц —Xs,

1Ду=Уь —ys

где Xs—наивысшая точка пальца; У,— прогиб точки стебля;

Xl — вертикальная координата конца прогнутого стебля, совпадающая с отгибателем;

У l—прогиб конца стебля, когда он совпадает с от­ гибателем.

Наивысшая точка пальца Xs определяется, из условия входа в нижний аппарат колосьев наиболее коротких стеблей. Она находится из нормального закона распреде­ ления длины стеблей колосовых культур.

Известно, что прогиб стебля зерновых культур подчи­ няется закону прогиба тонких упругих стержней [17]. От­

63

Фо —начальная амплитуда; ß — силовой коэффициент подобия, равный

-2 Nyrip'lcT

ЁІ ’

Величины к, ф и ß являются функциями угла наклона касательной концевой точки L к вертикали ОХ.

Прогиб точек L и S, обозначенных через Уьи Уд, за-

ВИСИТ соответственно ОТ Xl и Xs и углов 0L и 0S между касательными к упругой линии стебля в этих точках с осью ОХ. Они определяются по формулам:

Уь = U {і —у-[Е(к)—Е(®0)]},

где Е(к) — полный эллиптический интеграл 2-го рода, равный:

О

Е(сро) — эллиптический интеграл 2-го рода с амплиту­ дой фо, равный:

1 —K2sin2<fdcp

Прогиб точки S стебля находим:

ys=œ_ 2^і[е(К)-е(То)].

Длина дуги OS определяется по формуле:

OS _ F(?)-F(<po) -

--- о Ici

64

F(?)—эллиптический интеграл 1-го рода с амплиту­ дой ф, равный

T dy

¿ Y1—k3siu2cp’

F (еро)—эллиптический интеграл 1-го рода с ампли­ тудой ф, имеющий вид:

dy

¿ /1—k3sin2<f'

Модуль k — общий для всех эллиптических интегра­ лов. Силовой коэффициент ß и начальная амплитуда <р0 находятся в зависимости от угла наклона по таблицам эллиптических параметров. Эллиптическая амплитуда ф

точки S определяется из формулы-Д=-£- k(cos?0— cos?)

lCT P

путем решения ее относительно ср:

?=arccos[cos?o ~j=~^ ]•

По найденным эллиптическим параметрам к, <р, фо и со­ ответствующим таблицам вычисляются все эллиптиче­

ские интегралы.

у

Выбрав отношение-А, мы можем установить отгиба-

ІСт

тель так, чтобы угол 0l мог иметь требуемое значение, которое определяется из условия минимального количе­ ства повторно срезанной стерни.

Введем обозначение Кп— коэффициент повторного сре­

за, равный Kn = ^~°S=1—~ fF(?)—F(?o)]. Задаваясь

’ст

различными комбинациями-А и Ѳ°ь,строим ряд кривых,

*ст

Рис. 29. Номограмма к определению коэффициента повторного среза от высоты зоны резания

определяющих зависимость Кп от р- и Ѳ° (рис. 29).

Как было замечено выше, основным критерием выбора

угла наклона касательной конца стебля к вертикали Ѳ ° является минимальное значение коэффициента повторно­ го среза Кп при заданном отношении Í2-. Выбор отноше-

ния -Xг5 не является произвольным, так ■как оно зависит 1СТ

66

путь подъема колоса в зависимости от высоты установки выходной части пальцев шириной 50 мм показан на рис. 30, на котором также можно проследить изменение коэффициента повторного среза.

Так§ как относительный путь транспортирования

LTP = -^=f(HBUX) является функцией высоты установки

выходной части пальцев и, в свою очередь, коэффициент повторного среза является функцией того же аргумента Кп = fi(HBb,x), то, переходя к сложной функции, можно выразить коэффициент повторного среза от относительно­ го пути транспортирования LTp = f2 (Кп)-

Геометрически эта зависимость показана на рис. 31. Уменьшение коэффициента повторного среза до нуля невозможно, так как при этом срезанные колосья, упав­ шие с верхнего режущего аппарата, не будут поднимать­ ся в ротационно-винтовой аппарат. И наоборот, стремле­

ние уменьшить путь тран­ спортирования до асимп­

циента повторного среза. Поэтому оптимальное

68

прерывна, т. е. рост функции пропорционален аргументу. Такой областью для нашей зависимости является

Kn.opt= (0,08-0,12).

Аналитический поиск области равномерной непре­ рывности не имеет смысла, так как исследование эмпи­ рической зависимости на равномерную непрерывность с учетом доверительных интервалов дает область не мень­ шую, чем выбранная нами графически. Посмотрим, что дают нам практически выбранные области равномерной

пути транспортирования. Аналогично, взяв значение правее интервала (0,08 + 0,12), т. е. более 0,12, видим, что даже при резком ухудшении коэффициента повтор­ ного среза, (увеличении) мы не получим видимого умень­ шения пути транспортирования. Следовательно, интер­ вал значений коэффициента повторного среза в области непрерывности функции является оптимальным. Правда, в экспериментах было получено расширение области значений Кп слева, так как даже при значении 0,02 от­ носительный путь транспортирования LTp=3,0 является допустимым из-за весьма малого количества потерь сре­ занным колосом. Поэтому нам безразличен путь тран­ спортирования «потерь» срезанным колосом по пальцам до тех пор, пока колосья не станут скатываться вниз или проваливаться в щели.

По номограмме (рис. 29) при Кп =0,10 находим опти­ мальный угол наклона стерни. После последовательного подсчета по таблицам эллиптических параметров нахо­ дим координаты отгибателя стерни:

69