Расчет параметров рабочих органов комбайна

   Раздел  № 1

   «Расчет параметров рабочих органов мотовила».

     Исходные данные                                                                                 Таблица 1.1

   Задание:

1. Вычертить абсолютную траекторию планки  мотовила
2. Аналитически и графически определить:

        а) высоту расположения вала мотовила;

        б) максимальный вынос вала мотовила над режущим аппаратом;

        в) степень воздействия мотовило  на стеблестой.

   Расчет:

   1. Определение  окружной скорости планки мотовила

   где U- окружная скорость

              Vм- поступательная скорость комбайна

               l- кинематический режим работы мотовила

2. Определение радиуса мотовила

   где:L_ст - высота стеблестоя; Vм - поступательная  скорость комбайна.

   где: К – коэффициент характеризующий центр тяжести стебля  

   3. Определение угловой скорости

   4. Определение  пути машины за 1 полный оборот планки мотовила

        1 Способ 

       2 Способ

   5. Определение максимальной ширины петли

   6. Определение числа планок мотовила

    7. Определение шага мотовила

   8. Определение высоты установки вала мотовила над режущим аппаратом

    9. Определение степени воздействия  мотовила на стеблестой.

   а)  а=0 ( без выноса)

   б)  аmax (берем с чертежа.)

   Степень воздействия мотовила на стеблестой – это отношение участка пути на котором стебли срезаются под  воздействием планки мотовила за один ее полный оборот пути пройденный машины за то же время.  

   10. Определение  КПД воздействия матовала с  ножом – это показатель который характеризует ширину стеблей срезаемою ножом при воздействии планки.

   11. Регулировки мотовила

   Скорость  вращения мотовила. Чтобы мотовило могло нормально работать, окружная скорость его планок должна быть больше поступательной скорости жатки.

   Планки  мотовила подводят стебли к режущему аппарату отдельными полосками. Чем уже полоски стеблей, подводимые к режущему аппарату, тем лучше срезаются и укладываются стебли на транспортер жатки.

   Для уменьшения ширины полосок хлеба, подводимых планками к ножу, нужно повысить число оборотов мотовила. Однако при  слишком большой скорости вращения возникает опасность вымолачивания планками зерна из стеблей, особенно при уборке легко осыпающихся культур. Кроме того, при слишком большом количестве оборотов планки мотовила могут перебрасывать срезанные стебли через ветровой щит.

   Принято считать, что для нормальной работы мотовила окружная скорость его планок должна превышать поступательную скорость комбайна примерно в 1,2−2 раза. Нижние пределы (1,2−1,6) применяют при значительных скоростях движения жатки, так как в этом случае хлеб сильно подпирает к режущему аппарату; верхние (1,6−2)−при медленном движении жатки.

   Регулировка мотовила относительно режущего аппарата. Срезание хлеба без потерь зависит  не только от правильного подбора  оборотов мотовила, но и от установки  его планок относительно режущего аппарата. Во всех жатках для этого предусматривается возможность перемещения вала мотовила вверх

и вниз (по вертикали), а также вперед и  назад (по горизонтали) относительно режущего аппарата.

   В жатке комбайнов СК-4, «Сибиряк», «Нива» и «Колос», а также в  валковой жатке ЖРБ-4,9 эти регулировки  выполняются одновременно общим (сблокированным) механизмом, приводимым в движение гидравлическими цилиндрами.

   В жатках ЖВН-6 и ЖВН-6-12 вертикальная регулировка  выполняется при помощи гидравлических цилиндров, а горизонтальная − вручную.

   Для регулирования мотовила по вертикали  нужно учитывать следующие обстоятельства. Планка должна захватывать стебли по центру тяжести или несколько выше его. В этом случае срезанный стебель не сможет переваливаться через планку. Центр тяжести срезанного стебля (при хлебостое 800−1200 мм) удален от верхушки колоса примерно на одну треть длины стебля. Следовательно, нижняя (наружная) кромка планки должна касаться стебля в точке, удаленной от верхушки колоса примерно на одну треть  длины   срезанной  части. Вместе  с  тем  для предупреждения потерь важно, чтобы планка захватывала стебель ниже колоса, не ударяя по нему.

   При уборке низкорослых культур приведенное  выше правило неприменимо, так как у таких культур центр тяжести расположен ближе к колосу, чем у высокорослых. Мотовило же при уборке низкорослых культур необходимо опустить в предельно низкое положение. В этом случае может возникнуть опасность переваливания срезанных стеблей через планки. Чтобы предупредить такую опасность, к планкам мотовила прибивают полосы прорезиненного ремня. Размер их должен быть таким, чтобы ширина свисающей части полосы была 70−80 мм. Планка вместе с прибитой к ней полосой ремня исключает переваливание стеблей через нее. Полосы прорезиненного ремня предупреждают также потери срезанных стеблей с режущего аппарата.

   Расстояние  между валом мотовила и режущим  аппаратом по горизонтали должно быть таким, чтобы планки не только подводили стебли к ножу, но и

   хорошо  укладывали их после среза на транспортер. Если жатка шнековая, то планки должны прижимать стебли к виткам шнека.

   При уборке высокого неполеглого хлеба валковыми жатками вал мотовила устанавливают примерно на 60−70 мм впереди режущего аппарата; если убираемый хлеб очень высокий или полеглый, то вал выдвигают вперед еще больше. Для уборки низкорослого хлеба вал мотовила приближают к ножу, на 20−50 мм впереди линии ножа.

   Планки  мотовила в шнековой жатке не только подводят стебли к ножу и поддерживают в момент среза, но и слегка прижимают  их к виткам шнека для равномерной  подачи к центру.

   Когда на вращающийся шнек попадают срезанные  стебли, особенно при уборке многоурожайной и высокорослой культуры, витки его стремятся их оттолкнуть. Чтобы шнек, несмотря на это, все же хорошо транспортировал хлебную массу, планки мотовила должны систематически прижимать ее к виткам.

   Благодаря созданию жатки с копирующим мотовилом, была решена проблема уборки низкорослого хлеба шнековой жаткой. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Раздел  № 2

   «Расчет параметров режущего аппарата»

Исходные  данные                                                                               Таблица 2.1

   Задание:

   Согласно  типу режущего аппарата необходимо определить:

   1. Площадь подачи на режущий  аппарат.

   2. Скорость вращения вала кривошипа  и скорости начала и конца  резания (V и V ).

    3. Расчет  режущего аппарата на прочность.

   Графическая часть:

   1. Детали режущей пары сегментов  и вкладышей.

   2. Графическое определение скоростей  начала и конца резания.

   3. Построение абсолютной траектории  движения активного лезвия сегмента.

   4. Диаграмма изменения высоты стерни  для растений.

   Расчет:

   1.Определение  площади подачи.

   F =

   где f – площадь поля, с которой сегмент срезает растения за один проход ножа у одного пальца;

   F – площадь поля с которой сегмент срезает растения за один ход ножа.

   2. Определение числа оборотов вала  кривошипа.

   n =

   3. Определение угловой скорости.

   ω =

   4.  Определение перемещения машины  за полуоборот кривошипа.

   L =

   5. Определение среднего размера  вкладыша.

                                                b =    

    (мм.)

   Графическая часть:

1. Чертеж деталей режущей пары.

Н=51мм

С=9мм

   Сегмент режущего аппарата характеризуются:

   S- ход ножа;

   t- шаг режущей части (расстояние между осевыми линиями сегмента);

   t - шаг противорежущей части (расстояние между осевыми линиями вкладышей).

   2. График скоростей резания с  двойным пробегом ножа.

   Кривая  изменения скоростей резания  координатах Х и У изображается окружностью радиуса ( r )

                                                r = ½ 76=38

   3. Определение скоростей начала V и конца V резания.

   Берем Ун и Ук из чертежа в миллиметрах.

                    .   
 

   4. Построение абсолютной траектории  движения активного лезвия сегмента.

    5. Построение  диаграммы изменения высоты среза  для стеблей.

   5.1. Растения первой группы ( отрезки К1 К2 и К4 К5) срезаются без отгиба стеблей      

   5.2. Растения второй группы ( от К2 К3) откланяются в лево - вперед и срезаются у правого лезвия, левого клавиша - поперечный отгиб стеблей.

                                        (М),

  Растения  второй группы имеют одинаковую  высоту стерней которая определяется  построением треугольника с катетами  Пr, Пl от любой точки линии Р-Р стеблей

  q - поперечный отгиб стебли второй группы определяется по гипотенузе треугольника с катетами Пr и L расстоянием от левого лезвия правого вкладыша, до правого лезвия левого вкладыша.

5.3. Растения  третей группы отрезка ( К3 К4) срезаются кучком  т. К4 за счет продольного отгиба стерней в право – вперед т.е.

5.4. Ломанная линия К1 К2 К3 К4 К5  представляет собой график изменения высоты стерни для выбранного редка растений.  

6. Расчет  режущего аппарата на прочность.

   Т = R

   где Т – сила движущая нож;

     R - среднее значение силы сопротивления срезу;

   I – сила инерции массы ножа;

   F - сила трения ножа по пальцам бруса.

6.1                                R =    

                                        (Н)

   где А - удельная работа затраченная на срезание растений с 1 см , (А =100…200 Н·м /м );

  X - перемещение ножа от начала до конца резания, берем из графика скоростей – расстояние между Ан и Ак

                                         Х = [А …А ],      Х 38мм;

   Z- количества сегментов режущего аппарата 

                                              Z =  

   6.2                                 I= (m · В )·r ·ω  

   где m =(2….2,5) - погонная масса 1м ножевой полосы;

   6.3                                      F = F + F  

   где F - сила трения отвеса ножа,

   F

   где f – коэффициент трения (f = 0,26…0,3),

   F - сила трения от действия шатуна ножа,

   F

   при =0 , tg =0 , F = 0 ,  тогда F = F = 2,7 Н

   6.4 Определяем движущиеся силу

7. Определение  предела прочности ножевой полосы,

   где F - площадь поперечного сечения ножевой полосы,

   F

   где e = 6мм – толщина ножевой полосы,

   d = 5,5мм – диаметр отверстия в ножевой полосе,

     см

     МПа

   По  ГОСТ 380-71 =50000 Н/см =490…625МПа,

   8. Определение коэффициента запаса  прочности

   S =

                                                           S =

     9. Регулировки режущего аппарата

   Уход  за режущим аппаратом СК-4 и ЖВН-6. Ниже приведены основные требования к правильно собранному режущему аппарату, а также способы устранения возникающих неисправностей.

1. Пальцы и прижимные лапки надежно привернуты к брусу и плот- 
   но прилегают к нему (ослабленный палец при легких ударах по нему мо 
   лотком издает дребезжащий звук). Все пальцы подгоняют по предвари- 
   тельно проверенной ножевой полосе. Отклонения между концами пальцев 
   не  превышают  3 мм  в каждую  сторону.   Местные зазоры не превы –  
   шают 1 мм.
2. Вкладыши плотно и без перекоса приклепаны к пальцам. Вывер- 
   нутые пальцы выправляют специальным ключом. Изогнутые пальцы вы- 
   прямляют легкими ударами молотка, так как они изготовлены из ковкого 
   чугуна. При выпрямлении изогнутых пальцев ударами молотка под них 
   нужно ставить упор.
3. Передние  концы  сегментов прилегают к пальцевым вкладышам 
   без зазора, а между задними концами вкладышей и сегментов имеется 
   зазор в пределах 0,3—1 мм. Нож при этом свободно от руки перемеща- 
   ется в пальцевом брусе. Не более чем у одной трети пальцев допускается 
   зазор 0,5 мм между сегментами и вкладышами в передней части и уве- 
   личение зазора до 1,5 мм в задней части. При слишком плотном прилега- 
   нии сегмента к вкладышу обе детали быстро изнашиваются.   В случае 
   

большого  зазора между сегментами и вкладышами ухудшаются условия 
среза,  особенно  при уборке влажных стеблей.  Когда нож находится в 
правой  или  левой крайних точках, средние линии пальцев и сегментов 
должны   совпадать,   причем   отклонения не должны превышать 5 мм.

4. Концы  прижимных лапок подогнуты к сегментам так, что зазор 
   между ними и сегментами  не превышает 0,5 мм.   При смене сегментов 
   заклепки надо расклепывать только со стороны сегментов. В этом случае 
   заклепка надежно удерживает сегмент.

   Чтобы удалить вкладыш, под палец подводят упор с отверстием или гайкой для  заклепки. Бородком выбивают заклепку. Новый вкладыш тщательно подгоняют по месту, а головку его заклепки хорошо запиливают.

5. Вилки шарниров, надеваемые на вал контрпривода и кривошип- 
   ный вал, должны быть расположены в одной общей плоскости. Располо- 
   жение   их   в разных   плоскостях вызывает неравномерность движения 
   рабочих   органов   жатки.   Нужно следить, чтобы квадратный вал мог 
   свободно перемещаться в квадратной трубе.
6. Втулка   кривошипа должна упираться во внутреннее кольцо 
   подшипника, удерживая его на своем месте. Если стяжной болт криво- 
   шипа затянут слабо, кривошип вместе с подшипником может сместиться. 
   Это крепление нужно проверять,
7. Отверстия   под   болты   крепления направляющей головки ножа 
   больше крепящих болтов. Это позволяет так отрегулировать положение 
   направляющей, чтобы головка ножа свободно перемещалась в ней. При 
   необходимости между передним брусом жатки и направляющей устанав- 
   ливают регулировочные шайбы.
8. При удалении изношенных сегментов   и  приклепывании  новых 
   спинка ножа может несколько искривиться. После   смены   сегментов 
   следует проверить спинку ножа и при необходимости выправить ее. Ра- 
   бота с ножом, у которого спинка искривлена, приводит к сильным изно- 
   сам и другим неполадкам.

   9. Если при крайних положениях ножа отклонения между середи- 
нами пальцев и сегментов превышают 5мм, то изменяют длину шатуна: 
отвертывают гайки болтов настолько, чтобы щечки вышли из 
зацепления с рейками , правильно устанавливают нож в пальцах (при совпадении середин сегментов и пальцев), сцепляют щечки с рейками я затягивают болты .