Расчет основных параметров питающих рабочих органов (шнек)

Цель работы: Определить число оборотов шнека и мощность необходимую для его работы.

1.Теоретическая часть

Одним из наиболее важных показателей работы пресс- подборщиков при заданной плотности прессования является производительность. Факторами, от которых зависит производительность при заданных плотности прессования и влажности сена являются:

пропускная способность рабочих органов машины;

качество валка (равномерность распределения сена по длине валка, а также его форма и прямолинейность);

физико-механические свойства прессуемой растительной массы;

средний вес сена в одном погонном метре валка (мощность валка);

скорость движения агрегата;

наличие специального двигателя на пресс-подборшике или независимого вала отбора мощности на тракторе, которые облегчают подбор оптимальной поступательной скорости применительно к каждому данному участку валка

Пресс-подборщики обычно работают па вилках сена 1...2,5кг/м. Рабочие скорости движения пресс-подборшиков находятся в пределах 0,5...2,2м/с.

В зависимости от средней мощности валка и степени неравномерности его по длине подбирают такую скорость, при которой в максимальной степени используется пропускная способность пресс-подборшика и получается наивысшая производительность при устойчивой и качественной работе.

Пропускная способность пресс-подборщика является его наивысшей производительностью при оптимальных условиях подачи сена из валка, нормальных скоростях движения (вращения) рабочих органов и полной их загрузке, а также при вполне достаточной мощности подводимой от трактора или двигателя. Пропускная способность должна приниматься и измеряться для сена из определенной травы стандартной влажности при поступательной скорости, лежащей в обычных для данного пресс-подборщика пределах.

Шнек. Шнеки большинства конструкций пресс-подборщиков предназначены для изменения направления потока сена и продвижения его к загрузочному окну под набиватель или упаковщик. Продвижение сена происходит между витками шнека и направляющим кожухом. В отдельных конструкциях шнеков кожух выполняется с переменным сечением полости (рис.6.1). При переменном сечении полости кожуха можно выдерживать постоянный объемный вес сена на пути его движения.

Рис.1 Схема шнека пресс-подборщика:

1 – шнек; 2 – отсекатель.

Осевая скорость V_{х шн} точки на витке шнека:

где S — шаг шнека; n_ш — число оборотов шнека в минуту.

Учитывая проскальзывание сена, можно принять его осевую скорость:

Производительность qm шнека определяется следующим, образом

где — объемный вес (плотность) сена, перемещаемого шнеком;

—(0,65...0,85)- коэффициент наполнения шнека.

Зная производительность шнека, можно определить его минимальное число оборотов

Крутящий момент,

который необходимо приложить к шнеку равен

где F - сопротивление, оказываемое при продвижении сена, которое определяется трением в направляющем кожухе; Rc — средний радиус витка шнека; - угол подъема; — угол трения.

Сопротивление F определяется на основании следующей зависимости

где р - давление сена на стенки направляющего кожуха; Fnk — плоскость поверхности соприкосновения сена с направляющим кожухом.

Мощность, необходимая для работы шнека, определяется следующим

где = 0,6...0,7 коэффициент полезного действия шнека.

Практическая часть.

Исходные данные.

Плотность сена, поступающего под витки шнека с транспортер (начальная плотность для шнека) ₀ = кг/м³. Сено витками шнека уплотняется, и плотность его становится равной = кг/м³.

Ширина витков шнека S = м.

Размеры проходного отверстия с = м,d= м.

Средний радиус витков шнека Rc = м.

Угол подъема средней винтовой линии шнека α = 24°42'.

Поверхность соприкосновения сена с направляющим кожухом Fnk = 12000 см²

Коэффициент трения сена по материалу направляющего кожуха