- •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
4.5. Уравнение сепарации зерна и определение потерь урожая при использовании соломотряса
Обычно производительность комбайна в нашей стране характеризуется величиной подачи хлебной массы q, которая каждую секунду может поступать в молотилку:
, (30)
где В - ширина захвата жатки, м;
VM -скорость движения машины по полю, км/ч;
Qз - урожайность зерна на поле, ц/га;
Qс -урожайность соломы, ц/га;
-коэффициент, учитывающий часть соломы, поступающей в молотилку, по отношению к общему ее количеству, =0,8...0,9 в зависимости от высоты оставляемой стерни.
Полнота выделения зерна из соломы на клавишах во многом зависит от исходного содержания зерна в хлебной массе и сепарирующей способности молотильного аппарата.
Если исходное содержание зерна охарактеризовать коэффициентом , то
. (31)
Считается, что наиболее характерным значением является 0,4, что соответствует отношению массы зерна к массе соломы., как 1 : 1,5. Коэффициент можно интерпретировать и как
= qз/(qз + qc) = qз/q, (32)
гдe qз ‑ подача зерна (кг/с) в молотилку комбайна, поскольку числитель и знаменатель формулы (32) пропорциональны coответствующим значениям (31). Но использование этого коэффициента для характеристики работы соломотряса затруднительно, так как учет просеивания зерна изменит и числитель, и знаменатель уравнения (32). Значительно удобнее при исследовании процесса сепарации подачу зерна qз относить к qc, а не ко всей хлебной массе, так как количество соломы на клавишах можно считать постоянным:
. (33)
При решетчатой деке через подбарабанье пройдет часть общей массы зерна в количестве b (b = 70...80%). В этом случае содержание зерна в соломе на выходе соломотряса уменьшится:
0 = 0(100 - b)/100.
Содержание зерна в соломе непрерывно изменяется от начала соломотряса к его концу, т. е.
y = f(у).
Графически эту закономерность можно изобразить в виде кривой (рис. 9).
|
Рис. 9. Закономерность просеивания зерна на соломотрясе |
Вывод уравнения сепарации представляет собой определение вероятности прохождения зерна через решетку, образуемую отдельными соломинами слоя вороха, при просеивании зерна через поверхность клавиш. Если вероятность просеивания зерна через поверхность соломотряса обозначить Р1, причем
P1 = S1/S,
где S1 ‑ площадь отверстий поверхности соломотряса;
S ‑ общая площадь соломотряса, а вероятность прохода через пространственную решетку слоя соломы Р, то вероятность просеивания зерна на соломотрясе за одно встряхивание определится произведением P1 и Р2 (события должны произойти одновременно):
P = P1 P2.
За время между двумя последовательными встряхиваниями t1 солома пройдет путь (Vmy)cp t1. Относительная вероятность (1/м) просеивания, отнесенная к единице пути (перемещения) слоя вороха
,
называется коэффициентом сепарации.
Пусть за время dt ворох переместится по соломотрясу на величину dy. Вероятность просеивания зерна на этом участке соломотряса составит dy, а уменьшение зерна в соломе произойдет на величину
.
Относительное уменьшение содержания зерна в соломе произойдет на
или
.
Интегрируя это уравнение, можно получить
ln y = -y+c.
Постоянную интегрирования находят по начальным условиям при у = 0, С = ln0, а при решетчатой деке
.
С учетом этого значения
.
Потенцируя это уравнение, находят закономерность просеивания зерна на соломотрясе:
. (35)
Коэффициент просеивания зерна , находят экспериментально. Установлено, что он зависит от толщины слоя хлебной массы Н на соломотрясе и состояния соломы:
, (36)
где 0 ‑ коэффициент просеивания зерна при фиксированной толщине слоя соломы Н = 0,2 м;
m ‑ коэффициент, характеризующий условия уборки, m = 0,8...1,2.
Толщина слоя соломы на клавишах Н зависит от величины секундной подачи q, ширины соломотряса Вс и средней скорости перемещения вороха (Vmy)cp:
, (37 )
где с ‑ объемная масса соломы, кг/м3.
На конце соломотряса длиной L
y = пот,
где пот ‑ коэффициент, характеризующий содержание зерна в соломе, сходящей с соломотряса,
. (38)
Обычно потери зерна на сходе с соломотряса принято считать в процентах от общего количества зерна, поступающего в комбайн (допустим, Рпот., %), тогда
. (39)
По уравнению (38) можно найти длину соломотряса, при которой потери не превзойдут допустимого уровня (Рпот = 1%)
,
откуда
. (40)
Учитывая значения пот и 0 по уравнениям (38) и (39) , можно определить при той или иной длине соломотряса
. (41)