Основы расчёта рабочих органов зерноуборочного комбайна
Агротехнические требования к зерноуборочным машинам
1. При раздельной уборке потери зерна за валковой жаткой допускаются не более 0,5 % для прямостоячих хлебов и 1,5 % для полеглых.
2. Потери зерна при подборе валков не должны превышать 1 %, чистота зерна в бункере не менее 96 %.
3. При прямом комбайнировании чистота зерна в бункере должна быть не менее 95 %. За жаткой комбайна допускается до 1 % потерь для прямостоячих хлебов и 1,5 % для полеглых.
4. Общие потери зерна из-за недомолота и с соломой должны быть не более 1,5 % при уборке зерновых и не более 2 % при уборке риса.
5. Дробление зерна не должно превышать 1 % для семенного зерна, 2 % для продовольственного, 3 % для зернобобовых и крупяных (в т.ч. кукуруза) и 5 % для риса.
Расчёт ширины захвата валковой жатки и скорости транспортёра
При раздельном способе уборки срезанные растения укладываются на транспортёр жатки, который укладывает их в валки. Лучше дозревает зерно в валках, в которых колосья расположены равномерно по ширине. Масса 1 м длины валка (линейная плотность) должна быть такой, чтобы молотилка комбайна была оптимально загружена при скорости движения 1,3..1,5 м/с. В тяжёлых условиях уборки скорость комбайна снижают.
Линейная плотность валка mв определяется шириной прокоса Вп и урожайностью зерна Уз срезанной части растений
mв = Вп Уз (2.1)
Так как величина Вп зависит от ширины захвата жатки и числа проходов при укладывании массы в один валок, то плотность валка mв определится из выражения
mв = Вж Zп Уз (2.2)
Для оценки степени соломистости используют
соотношение 
= 
, (2.3)
где mс – масса соломистой части растений, ц;
mз- масса зерна, ц.
Коэффициент соломистости 
убираемых хлебов меняется в широких пределах. для пшеницы составляет 0,5….0,6, а для ржи 0,65…0,75. Оптимальное соотношение массы зерна к массе соломы =0,6 при mз/mс= 1:1,5
Если фактическая соломистость культуры отличается от =0,6, то определяют величину приведенной подачи из выражения (3)
m c+m з = mc/ (2.4)
Фактическая подача массы на транспортёр за секунду q ф
рассчитывается по формуле
q ф = q з. ф + q с. ф (2.5)
Приведенная подача q пр определяется при значении =0,6,то
q пр= q с.ф/0,6 =1,67 q с.ф (2.6)
При коэффициенте соломистости масса mc не зерновой части урожая на 1 м длины валка составит
mc = В ж Zп Уз (2.7)
или mc = В ж Zп Уз /(1- ) (2.8)
Если комбайн подбирает валок со скоростью V, то приведенная подача определится из выражения
q п р = 1,67mсV (2.9)
Заменив в выражении (2.9) mс её значением из формулы(2.8)
Получим q пр= 1,67 В ж Z п Уз V /(1- )
Для оптимальной загрузки приведенная подача q пр должна быть равна пропускной способности q 0 молотилки комбайна, т.е. qпр = q 0. Тогда ширина захвата жатки рассчитывается из соотношения
В ж = q 0 (1- ) / 1,67 Zп УзV (2.10)
В валковых жатках в качестве транспортирующих устройств используют ремённо-планчатые транспортёры.
На качество образования валка влияет высота скошенной массы находящаяся на выходе у выгрузного окна.
Подача скошенной массы на транспортёр в единицу времени рассчитывается из выражения
qт = 0,01 В ж Уз V/ 
(2.11)
где 
- коэффициент содержания зерна в скошенной массе и определяется из соотношения
= 
, (2.12)
где m з- масса зерна в скошенной культуре, ц;
m с – масса соломы, ц.
В зависимости от урожайности коэффициент содержания зерна 
изменяется от 0,25…до 0,55.
Масса скошенной культуры неравномерно распределятся по длине транспортёра (рис.2.1).
|
Рисунок 2. 1.- Схема к расчёту скорости транспортёра и толщины стеблей на сходе с него
На выходе у выгрузного окна толщина слоя h максимальная. Такая же масса стеблей сходит с транспортёра в единицу времени, т.е.
q т = 
L h Vт, (2.13)
где - плотность стеблей на транспортёре, кг/м3;
L - длина срезанных стеблей, м;
h - толщина слоя стеблей на транспортёре у выгрузного окна, h=0,1.. 0,3 м;
Vт - скорость транспортёра валковой жатки, м/с.
Приравнивания правые части выражений (11) и (13), определим скорость транспортёра из соотношения
Vт= 0,01В ж V Уз /( L h) (2.14)
При известной скорости транспортёра Vт можно рассчитать толщина слоя стеблей h на транспортёре у выгрузного окна из соотношения
h = 
, (2.15)
где 
- плотность слоя стеблей при расположении их на транспортёре, = 40…50 кг/м.3
Ширина валка зависит от скорости транспортёра, высоты слоя стеблей на нём и высоты расположения рабочей ветви полотна. С увеличением скорости движения жатки, урожайности, согласно выражения (2.15) увеличивается толщина слоя стеблей h на транспортёре. Ширина валка зерновых культур не должна превышать 1,7 м при использовании подборщиков шириной захвата В = 2,1 и 2,4 м при В =3 м, а для трав 1,4 м. Поэтому в конструкциях жаток для сужения валков предусматривается ограничение полёта стеблей бортами или боковыми щитками.
Скорость движения полотен транспортёра жаток составляет 1,5…2,5 м/с. Она должна быть тем больше, чем выше скорость движения жатки. С целью улучшения сцепления транспортёра со стеблями и уменьшения пути скольжения на ленты приклёпывают деревянные планки