- •1.0. Обоснование основных параметров и анализ технологических свойств лемешно-отвальной поверхности корпуса плуга
- •1.1. Способы образования лемешно-отвальной поверхности корпуса плуга
- •1.3. Обоснование параметров направляющей кривой
- •1.4. Углы γ образующих со стенкой борозды и законы их изменения
- •2. Рабочее сопротивление плугов и определение числовых характеристик тягового сопротивления рабочих органов почвообрабатывающих машин
- •2.1. Сила тяги плуга
- •2.2. Определение коэффициентов формулы в.П. Горячкина на основе опытных данных
- •3. Обеспечение устойчивости хода навесного плуга по глубине и ширине захвата
- •3.1. Силы, действующие на плуг
- •3.2. Равновесие навесного плуга в вертикально-продольной плоскости
- •Основные показатели плугов с изменяемой шириной захвата
- •3.3. Уравновешивание плуга в горизонтальной плоскости
- •4. Основные технологические показатели работы почвенной фрезы
- •4.1. Уравнение движения ножа фрезы
- •4.2. Скорость резания и абсолютная скорость движения рабочего органа
- •4.3. Гребнистость дна борозды
- •4.4. Длина пути резания
- •4.5. Угол установки рабочего агрегата
- •4.6. Мощность, необходимая для работы фрезы
- •5. Изучение свойств зубового поля бороны
- •5.1. Назначение и основные типы борон
- •5.2. Агротехнические требования к размещению зубьев бороны
- •5.3. Обоснование формы зубового поля бороны
- •5.4. Обоснование основных параметров зубового поля бороны
- •5.5. Основные выводы
- •5.6. Компьютерная программа анализа зубового поля бороны
- •5.7. Контрольный пример работы по программе «Борона (Borona)»
- •Контрольные вопросы
- •6. Обоснование основных параметров дисковых рабочих органов почвообрабатывающих машин
- •6.1. Классификация и характеристика основных типов дисковых орудий
- •6.2. Обоснование параметров сферических дисков
- •6.3. Расстановка дисков в батарее
- •6.4. Тяговое сопротивление дисковых рабочих органов
- •6.5. Условия равновесия дисковых машин
- •6.6. Возможности компьютерной программы «Диски» при анализе работы сферических дисков
- •7. Обоснование основных параметров рабочих органов культиваторов
- •7.1. Обоснование формы лапы культиватора
- •7.2. Размещение лап на раме культиватора
- •8. Технологический процесс, осуществляемый центробежными дисковыми рабочими органами машин для внесения удобрений
- •8.1. Уравнение движения удобрений по лопасти диска
- •8.2. Определение дальности полета удобрений, рассеваемых центробежным диском
- •9. Технологический процесс, осуществляемый зерновой сеялкой
- •9.1. Истечение семян через отверстия питающих емкостей
- •9.2. Определение рабочего объема катушки, обеспечивающего заданную норму высева семян
- •9.3. Вынос семян катушечным высевающим аппаратом
- •9.4. Процессы бороздообразования и заделки семян в почву сошником
- •9.5. Устойчивость сошника
- •9.6. Динамическая модель сошника
- •9.7. Характеристика функций внешних возмущений, действующих на механическую систему в условиях нормального функционирования
- •9.8. Возможности компьютерной программы "Сеялка, (Sejlka)" при анализе работы посевных машин
- •1. Определение характеристик технологического процесса работы мотовила уборочных машин
- •1.2. Кинематика мотовила
- •1.3. Условие входа планки в хлебную массу и обоснование параметров мотовила
- •1.4. Совместная работа мотовила с режущим аппаратом
- •Определение величины пучка стеблей, захватываемых планкой
- •2. Анализ технологического процесса кошения растений
- •2.1. Обоснование скорости ножа при резании растений
- •2.2. Механизмы привода режущих аппаратов и их характеристика
- •2.2.1. Кривошипно-шатунный механизм
- •2.3. Диаграмма движения сегмента
- •2.4. Обоснование формы сегментов режущих аппаратов с возвратно-поступательным движением ножа
- •2.5. Анализ работы аппаратов для бесподпорного среза растений
- •2.6. Расчет мощности, необходимой для привода режущего аппарата
- •Литература
- •3. Анализ технологического процесса обмолота зерна
- •3.1. Физико-механические свойства колосовых культур
- •Пропускная способность молотильного аппарата
- •3.2. Динамическое уравнение барабана и его анализ
- •3.3. Скорость хлебной массы в подбарабанье
- •3.3. Модель процессов обмолота и сепарации зерна через решетку подбарабанья
- •4. Анализ технологического процесса выделения зерна на соломотрясе
- •4.1. Основные типы соломотрясов
- •4.2. Кинематические характеристики клавишного соломотряса
- •4.3. Основные уравнения соломотряса
- •4.3.1. Первое основное уравнение соломотряса
- •4.3.2. Второе основное уравнение соломотряса
- •4.4. Обоснование кинематического режима соломотряса
- •4.5. Уравнение сепарации зерна и определение потерь урожая при использовании соломотряса
- •Пример обоснования основных размеров соломотряса, для комбайна с пропускной способностью 5 кг/с.
- •5. Анализ технологических показателей и обоснование режимов работы грохота уборочных машин
- •5.1. Взаимодействие плоского решета с обрабатываемой средой при просеивании компонентов смеси
- •5.2. Уравнение движения рабочей поверхности грохота
- •5.3. Дифференциальные уравнения относительного перемещения вороха по поверхности решета
- •5.3.1. Дифференциальное уравнение относительного перемещения вороха для правого интервала
- •5.3.2. Дифференциальное уравнение относительного перемещения вороха для левого интервала
- •5.4. Анализ дифференциальных уравнений относительного перемещения материала по грохоту
- •5.4.1. Условия сдвигов вверх по решету
- •5.4.2. Условия сдвигов вниз по решету
- •5.4.3. Условия отрыва вороха от решета
- •5.5. Скорость относительного перемещения материала по поверхности грохота
- •5.6. Толщина слоя вороха на решете грохота
- •Литература
- •6. Вентиляторы, их теория и расчет
- •Влияние формы лопастей вентилятора на основные показатели его работы
- •Основные соотношения вентиляторов
- •Механическое подобие вентиляторов
- •Характеристики вентиляторов
- •Универсальные характеристики
- •Пример расчета основных параметров вентилятора методом подобия
- •7. Анализ технологического процесса сушки сельскохозяйственных материалов
- •7.1. Характеристика свежеубранного зерна
- •7.2. Зерно как объект сушки
- •7.2.1. Влажность зерна и формы связи влаги с семенами
- •7.2.2. Теплофизические свойства семян и зерновой массы
- •7.3. Основные свойства воздуха как агента сушки
- •7.3.1. Влажность воздуха
- •7.3.2. Теплофизические характеристики влажного воздуха (теплоносителя)
- •7.4. Взаимодействие воздуха и высушиваемого материала
- •7.4.1. Статика процесса сушки
- •7.4.2. Кинетика процесса сушки
- •7.4.3. Динамика процесса сушки
- •7.5. Определение основных технологических показателей процесса сушки
- •Литература
- •8. Составление схемы очистки семян сельскохозяйственных культур
- •8.1. Требования, предъявляемые к семенному и продовольственному зерну
- •8.2. Основные принципы и приемы очистки и сортирования зерна
- •8.3. Закономерности изменения физико-механических свойств семян
- •8.4. Составление схемы очистки семян
- •8.5. Определение вероятностных характеристик очистки семян
- •9. Анализ технологических свойств цилиндрического триера
- •9.1. Форма ячеек триера
- •9.2. Движение зерна внутри ячеистого цилиндра
- •9.2.1. Определение границ зоны выпадения семян из ячеек
- •9.2.2. Движение частиц после отрыва от ячеистой поверхности
- •9.2.3. Зависимость формы траекторий от показателя кинематического режима работы триера
- •9.3. Обоснование основных размеров триера
- •Пример обоснования размеров цилиндрического триера
2.4. Обоснование формы сегментов режущих аппаратов с возвратно-поступательным движением ножа
Форма сегментов определяется прежде всего углом наклона лезвия к направлению движения. Величина этого угла оказывает влияние на усилие .сопротивления срезу. С увеличением угла усилие среза уменьшается, но при определенном его значении стебель может выскальзывать из раствора режущей пары. Предельный угол выскальзывания стебля называется углом защемления. Угол защемления зависит от коэффициентов трения стеблей о лезвия.
На рис. 9 изображено сечение стебля в створе сегмента с углом наклона лезвия и противорежущей пластинки . При резании стебля возникают нормальные составляющие сил сопротивления N1 и N2, под действием которых стебель будет стремиться выскользнуть из створа лезвия.
Препятствовать выскальзыванию будут силы трения F1 и F2, действующие вдоль лезвий:
F1 = N1tg1;
F2 = N2tg 2,
где 1 и 2 ‑ соответственно угол трения стебля о противорежущую пластину и лезвие сегмента.
|
Рис. 9. Схема сил, действующих на стебель при резании |
Угол между активным и пассивным лезвиями обозначим :
.
Условием статического равновесия стебля будут равенства:
. (32)
Чтобы выскальзывания не было, необходимо
,
или
(33)
Из второго уравнения системы (2.74) можно получить
. (34)
Приравнивая значения N1 из уравнений (33) и (34), получают
.
После незначительных преобразований это равенство можно представить, как
,
откуда
.
Таким образом, выскальзывания не произойдет, если
(35)
Но угол = + тогда
. (36)
У гладких лезвий выскальзывание становится заметным при 30°. Насеченные лезвия лучше удерживают стебли, и выскальзывание у них наблюдается при углах наклона порядка 45...50°. Угол трения растений о режущие кромки зависит и от степени остроты лезвий: при острых выскальзывание менее вероятно, чем при тупых.
2.5. Анализ работы аппаратов для бесподпорного среза растений
Наряду с аппаратами, осуществляющими срез растений при возвратно-поступательном движении ножа, в последние годы широкое распространение получили ротационные косилки, у которых ножи располагают на дисках, вращающихся вокруг вертикальной оси.
Пусть ротор режущего аппарата имеет диаметр D = 2R и прямолинейные лезвии длиной l.
В процессе работы ножи 1 и 2 (рис. 10) совершают сложное движение: вращаются вместе с дисками и перемещаются по полю с машиной со скоростью Vм.
Рис. 10. Кинематические параметры ротационно-дискового аппарата |
В произвольный момент времени t центр диска переместится в точку O1, передвинувшись вдоль оси х на величину x = VMt.
В то же время диск повернется на угол t. Уравнения движения точек А и В лезвия в параметрической форме примут вид
, (37)
, (38)
Этим уравнениям соответствуют траектории AA1A2 и BB1B2, между которыми лезвие ножа 1 срезает растения. Нож 2 движется по траектории CC1C2 и DD1D2. В зонах, где траектории крайних точек соседних ножей перекрываются, происходит повторный пробег ножом срезанной площади (заштриховано крестообразно). Если траектория CC1C2 расположена впереди BB1B2, то на площадке EC1E1 (на рисунке заштриховано) растения будут срезаны после продольного отгиба.
Уравнения (37) и (38) описывают циклоидальную кривую ‑ трохоиду.
Скорость ножа в произвольный момент времени определится ее составляющими Vx и Vy:
,
,
,
тогда
,
.
Поскольку предельные значения cos t равны ±1, то
Vmax = R + VM; (39)
Vmin = R - VМ. (40)
Число ножей на диске ротационной косилки регулируют. При малой скорости движения машины по полю VM оставляют один нож, чтобы исключить или во всяком случае уменьшить площади участков, повторно пробегаемые ножом, и тем самым снизить затраты энергии на процесс резания. Если скорость VM высокая, то необходимо ставить второй нож, так как иначе срез будет происходить с отгибом стеблей вперед по ходу движения машины.
За время полного поворота диска машина пройдет путь
h = VMT = VM2/, (41)
где Т - время одного оборота диска.
Величина подачи (пути, проходимого машиной за один ход ножа) составит
h1 = VМ 2/(Z),
где Z - число ножей на диске.
Чтобы предотвратить возможность продольного отгиба стеблей диском, необходимо выполнить соотношение
.
Число необходимых ножей на диске может быть найдено как
, (42)
где INT ‑ функция, определяющая целую часть аргумента.
Так, для косилки КРН-2,1 при R = 0,295 м и l = 0,1 м, используют один нож, если скорость не превышает 10 км/ч.
Если косилка работает на более высокой скорости, то необходимо установить два ножа на каждый диск.