Файл: Диденко Н.Ф. Машины для уборки овощей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 171

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

на расстояние 180 мм он становится соответственно 0,40—0,60 и 0,27—0,57. На основании этих зависимостей И. А. Майковский

делает вывод о нецелесообразности применения

винтов длиной

более 130 мм.

винтовой

линии также

приводит

Увеличение угла наклона

к увеличению проскальзывания, но,

с другой

стороны, при

уменьшении угла наклона

(и соответственно,

шага

винтовой

линии) согласно зависимости (20) снижается скорость переме­ щения корнеплода вдоль оси винтов. И. А. Майковский реко­ мендует брать угол ß = 25°, который для винтов диаметром Dср = 0,07 м соответствует шагу S = 0,112 м.

Зависимости изменения коэффициента проскальзывания от длины винта при угле ß = 25° и различных значениях окружной скорости винтов имеют характер, аналогичный показанным на рис. 71. Значения коэффициента проскальзывания возрастают с увеличением частоты вращения винтов, однако в целом ско­ рость осевого перемещения корнеплодов в соответствии с форму­ лой (20) увеличивается.

Для работы выравнивающего аппарата без сгруживания необходимо, чтобы скорость перемещения корнеплодов в нем

была больше суммы диаметров корнеплодов,

поступающих

в теребильный аппарат в 1 с

 

vnKpdmax

(21)

V

cos 0

 

где /Ср — количество корнеплодов на 1 м длины ряда; dmax — максимальный диаметр корнеплода в м.

При шаге винтов S = 112 мм значению скорости, удовлетво­ ряющему выражению (21), соответствует п = 800 -f- 1000 об/мин для моркови и п = 1000 -4- 1100 об/мин для столовой свеклы.

Результаты лабораторно-полевых исследований показывают, что наилучшее выравнивание и обрезка ботвы моркови полу­ чаются при п — 820 об/мин; наибольшая полнота выравнивания столовой свеклы достигается при п — 1000 об/мин.

Кроме окружной скорости винтов на качество выравнивания оказывают влияние форма витков и зазор между винтами. Зависимость качества обрезки ботвы от зазора между винтами при п = 820 об/мин для моркови и п = 1000 об/мин для столовой свеклы представлена на рис. 72.

Качество обрезки повышается при увеличении зазора между винтами (расстояния от выступа одного винта до впади­ ны другого) до 3,0 и 4,5 мм для моркови и до 7,0 и 10,0 мм для столовой свеклы; дальнейшее увеличение зазора приводит к сни­ жению качества обрезки.

К недостаткам винтового выравнивающего аппарата отно­ сится невысокая надежность. При постоянном зазоре между винтами пучки ботвы большой толщины могут передавливаться и перетираться винтами в то время, как корнеплоды со слабо-

106


развитой ботвой могут не быть подтянуты из-за ее недостаточ­ ного сжатия. При отсутствии ограничивающих пластин корне­ плоды повреждаются винтами; наличие пластин способствует сгруживанию корнеплодов в винтах; мелкие корнеплоды могут быть затянуты в зазор меж­ ду пластинами.

Качество работы винто­ вого выравнивающего аппа­ рата зависит также от гус­ тоты посевов, хотя и в мень­ шей степени, чем качество работы пассивного и полуактнвного аппаратов.

При большой густоте по­ севов целесообразно пред­

варительно'

рассредоточить

Рис. 72.

Зависимость количества

корне­

корнеплоды,

с тем

чтобы

они поступали в выравнива­

плодов

с ботвой, обрезанной

на

высоте

О—10 мм (1)

и 0—30 мм

(2),

от зазора

ющий аппарат поштучно.

 

 

между винтами:

 

 

В простейшем виде опе­

-------------- — столовая свекла; — — — — —

— — морковь;

о —

винты с полукруглыми

рация рассредоточения

мо­

витками;

• —

винты

с прямоугольными вит­

жет быть выполнена

самим

 

ками шириной . 12

мм

 

 

теребильным

аппаратом

с

 

 

 

 

ѵм. Однако

высокой скоростью теребильных лент, т. е. при DT

увеличение скорости

теребления приводит к изгибу

ботвы, что

в конечном счете отрицательно сказывается на полноте тереб­ ления.

Рис. 73. Схема расположения рассредоточивающего транс­ портера:

/ _ ботвоподъемники; 2 — тере­ бильный аппарат; 3 — рассредо­ точивающий транспортер; 4 — вы­ равнивающий аппарат; 5 — нож для обрезки ботвы

Более надежное рассредоточение достигается установкой специального транспортера (рис. 73), ленты которого двигаются со скоростью

 

^ » ^ м У ш а х -

(22)

При ѵш=

1 м/с, Кр = 50 шт. на 1 м и dmax = 0,04 м получаем

цр 2 м/с.

Эксперименты показывают,

что скорость рассре­

доточивающего транспортера должна приниматься в пределах Цр = 3,0 ц - 3,5 м/с. При Dp < 3,0 м/с не обеспечивается достаточ­

на



ная полнота рассредоточения; при ѵѵ > 3,5 м/с появляется опасность обрыва ботвы из-за значительных сил инерции, возни­ кающих при передаче корнеплодов из теребильного транспорте­ ра в рассредоточивающий.

Недостатком рассредоточивающих транспортеров является низкая работоспособность. При работе на тяжелых почвах высокой влажности корнеплоды извлекаются вместе с пластом почвы, которая связывает их и не дает возможности рассредото­ читься. Поэтому до настоящего времени рассредоточивающие транспортеры не получили распространения.

Другой способ рассредоточения, разработанный и исследо­ ванный в НИИОХе В. И. Федоровым, заключается в последова­ тельном выделении из общего потока корнеплодов, подтянутых к поверхности выравнивания, чтобы они не мешали подтягива­ нию корнеплодов, свисающих на более длинной ботве. Для отделения ботвы подтянутых корнеплодов В. И. Федоровым предложен динамический способ, заключающийся в возбужде­ нии колебаний корнеплода в выравнивающем аппарате. Возникающие при колебаниях силы инерции отклоняют корне­ плоды от вертикали, создавая в сечении ботвы изгибающий момент. При этом амплитуда отклонения корнеплодов от верти­ кали зависит от жесткости системы. Корнеплоды, свисающие из выравнивающего аппарата на длинной ботве, имеют меньшую жесткость по сравнению с подтянутыми к его плоскости. Поэтому для получения максимальных отклонений при различ­ ной жесткости ботвы требуются различные кинематические режимы вибратора. Можно подобрать такой режим, при кото­

ром подтянутые

корнеплоды будут иметь большие

отклонения,

а свисающие на

длинной ботве будут отклоняться

на незначи­

тельную величину. Таким образом можно удалять ботву у под­ тянутых корнеплодов, исключая их из потока, в то время как для корнеплодов, свисающих на длинной ботве, процесс выравни­ вания будет продолжаться.

Если планки выравнивающего аппарата привести в коле­ бательное движение с амплитудой В по периодическому закону X = В sin со/, то корнеплод, защемленный за ботву, будет отклоняться от вертикали под действием силы инерции на угол ф.

Пренебрегая демпфирующими сопротивлениями и весом корнеплода и полагая угол ф малым, напишем дифференциаль­

ное уравнение колебаний корнеплода в виде

 

Jz(f + М = ты2В1сsin cat,

(23)

где Jz — момент инерции корнеплода относительно оси, прохо­ дящей через точку подвеса, в кгс-см-с2;

Ф— угловое ускорение относительного движения корне­ плода в 1/с2;


М — момент силы сопротивления ботвы изгибу в кгс-см; т — масса корнеплода в кгс-с2/см; со — частота колебаний вибратора в 1/с;

В — амплитуда заданных колебаний в см; /с — расстояние от точки подвеса до центра тяжести кор­

неплода в см.

Решение уравнения (23) зависит от изменения момента М, характеризующегося жесткостью ботвы, в функции угла ф. При свисании корнеплода на длинной ботве (80—100 мм) М « 0, и вынужденные колебания корнеплода могут быть представлены уравнением математического маятника

 

jsincù^,

 

(24)

где k = 1 /

—— частота собственных

колебаний

корнеплода

у

ІК

 

 

 

 

в 1/с;

 

до

центра кача­

 

Ік — расстояние от точки подвеса

 

ний корнеплода в см.

изменяется в зависи­

Жесткость системы ботва-корнеплод

мости от длины свисающей ботвы. Эксперименты

показывают,

что если корнеплод зажат за ботву без зазора

между головкой

и поверхностью выравнивания (нижней

кромкой

зажима), то

упругая характеристика системы линейна и подчиняется закону Гука, т. е.

 

 

 

 

М —Сф,

 

 

 

 

где

С — жесткость

ботвы в кгс-см/рад

(для

ботвы

моркови

 

Нантская С = 26 кгс-см/рад).

 

 

 

следую­

 

В этом случае интегрирование уравнения (23) дает

щую зависимость:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф = у - / —Г-■— Л sin fût,

 

 

(25)

 

. /

с

 

4 4

- J

 

 

 

 

 

— частота собственных колебаний корнеплода

где £л = і/

 

V X

при

линейной упругой

характеристике.

ной

Уравнение

(25)

графически

представлено в

виде

амплитуд­

кривой

(рис.

74),

выражающей зависимость

отношения

амплитуды колебаний центра тяжести корнеплода в относитель­ ном движении к амплитуде вынужденных колебаний от отно­ шения частот собственных и вынужденных колебаний. Из гра­ фика видно, что амплитуда без учета демпфирующих сопротив­ лений может достигать бесконечных значений при k jc o = 1.

109