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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 165

Скачиваний: 2

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

оптимальной для каждого значения угла а окружной скорости возрастает с увеличением угла резания. Поскольку повышение окружной скорости невыгодно также с энергетической и эксплуа­ тационной точек зрения (увеличиваются затраты мощности и из­ нос дисков), представленные графики показывают, что для дис­ ковых копачей значения угла резания а > 45 ч- 50° нецелесооб­

разны. Для а = 45 ч- 50° оптимальным

отношением

окружной

 

 

 

 

скорости

диска

к поступатель­

 

 

 

 

ной скорости машины является

 

 

 

 

ѵ„/ѵм = 2,2 -т- 2,8.

 

 

 

 

 

 

53

Графики, выражающие за­

 

 

 

висимость потерь

корнеплодов

 

 

 

Л

от углов и окружной скорости,

 

 

 

 

аналогичны

графикам

по­

 

 

 

 

вреждений

корнеплодов.

Ис­

 

 

 

 

ключение составляет несколько

 

 

 

 

более высокий

процент потерь

 

 

 

 

при угле резания « =

47°; 2у =

 

 

 

 

= 21° 30';

2ß =

20°,

получен­

 

 

 

 

ный

вследствие

уменьшения

Рис.

119. Зависимость интенсивно­

значения и равномерности рас­

сти

деформации

почвенного пла­

пределения давлений «а корне­

ста от отношения окружных ско­

плод при более высоком, чем в

ростей спаренных дисков:

1 — налипшая земля, w

= 21,6 -г 22%;

других опытах,

значении угла

2

почвенные

комки

диаметром

развала.

Следовательно,

зна­

25

мм и более,

w =

15,4 -т- 16,2%>

 

 

 

 

чения угла а <

45° также неце­

лесообразны.

В полевых условиях были проведены также опыты по опреде­ лению деформации почвы при работе копачей, спаренные диски которых (левый и правый) имели различные окружные скорости.

На рис. 119 показан характер изменения количества почвен­ ных комков размером более 25 мм с 1 м длины ряда и налипшей на корнеплоды земли в зависимости от отношения окружных скоростей спаренных дисков.

Результаты исследований показывают, что с увеличением от­ ношения окружных скоростей дисков качество очистки корней моркови от налипшей земли повышается. При этом повышается также интенсивность крошения почвенных комков, но в меньшей степени, чем качество очистки от налипшей земли. Количество потерь и повреждений корнеплодов в интервале изменения от­ ношений окружных скоростей дисков 1,0 ^ О01/002 ^ 3,0 практи­ чески не изменяется.

Кинематическими параметрами определяется потребляемая копачами мощность, как суммарная, так и в еще большей степени ее составляющие: тяговая и затрачиваемая на привод дисков во вращение (табл. 18).

Исследования проводились на среднем суглинке влажностью w = 15,8%, твердостью Н = 6,35 кгс/см2 при глубине хода дис-


Таблица 18

Энергетические показатели дисковых копачей

Показатель

 

Отношение скоростей у / у м

 

0,925

1,27

1.85

2,69

3,70

U

Œ g .

Дискѵ

р а з л и М И СКі стями

Тяговое сопротивление

R x

 

 

 

 

 

в кгс..................................

 

360,0

21,7

-6 5 ,2

132,0 —161,0

—5,25

Тяговая мощность NT в

 

 

 

 

 

л. с......................................

 

4,80

0,29

-0 ,8 7

1,76

—2,10

—0,07

Мощность,

затрачиваемая

 

 

 

 

 

на привод дисков,

Nnp

 

 

 

 

 

в л. с...................................

мощность

—0,10

3,27

4,28

6,00

8,05 '

6,52

Суммарная

Nc

 

 

 

 

 

в

л. с..................................

 

4,70

3,56

3,41

4,24

5,95

6,45

ков

15 см, угле атаки 2у = 21° 30', угле развала 2ß = 20°, посту­

пательной скорости установки 1,0 м/с. Копачи работали на пяти скоростных режимах в интервале изменения окружной скорости дисков 0,925—3,70 м/с. Для сравнения была определена также мощность копача, левый и правый диски которого имели различ­ ные окружные скорости: ѵ0\Іѵ02 — 3,0 (о0і = 3,70 м/с и ѵ02 = = 1,23 м/с).

Изменение затрат мощности в зависимости от окружной ско­ рости дисков представлено на рис. 120. При увеличении окруж­

ной скорости

дисков

тяговая

 

 

 

мощность

уменьшается

(при

 

 

 

vjvyi >

1,4

 

тяговая мощность

 

 

 

становится отрицательной, т. е.

 

 

 

диски

при

вращении

создают

 

 

 

«толкающую» силу)

и увеличи­

 

 

 

вается мощность,

затрачивае­

 

 

 

мая на привод дисков

во вра­

 

 

 

щение.

Наиболее

интенсивно

 

 

 

типовая и приводная мощность

 

 

 

изменяется

 

при

отношениях

 

 

 

скоростей

 

Ѵо/ѵм <

1,4 -f- 1,5.

 

 

 

Суммарная

 

мощность

имеет

Рис. 120. Зависимость

энергетических

минимальное

значение

при

показателей дисковых копачей от ки­

ѵ0/ѵм =

1,5 -г- 2,2. Диски

с раз­

нематического режима

личными скоростями потребля­

 

их во вращение за­

ют максимальную мощность. Для привода

трачивается 6,52 л. с., при этом только небольшая

часть этой

мощности (0,07 л. с.)

потребляется на создание толкающей си­

лы, равной 5,25 кгс. Суммарная мощность равна 6,45 л. с.

Следовательно, с энергетической точки

зрения

применение

дисковых копачей с различными

скоростями нецелесообразно.

Оно может быть оправдано лишь при уборке моркови на тяже-


лых (глинистых) почвах повышенной влажности, где повышен­ ные затраты мощности компенсируются более высоким качест­ вом очистки корнеплодов от налипшей земли.

Сравнительная оценка дисковых копачей с другими выкапы­ вающими рабочими органами показывает, что они забирают наименьшее количество почвы. Испытания проводились на гли­ нистой почве влажностью 18,6—20,1%- В одинаковых условиях определяли качественные показатели различных выкапывающих рабочих органов (табл. 19):

1)рабочий орган машины КБШ-1 для уборки моркови (см. рис. 108, г) ;

2)комбинированный рабочий орган, состоящий из узкого лемеха и пальчатых дисков с углами атаки и развала соответст­ венно 2у = 21°, 2ß = 12° и расстоянием между дисками в зоне максимального схождения cmln = 70 мм;

Показатели

работы копачей

Таблица 19

 

Вид выкапывающего

Количество

Повреждения

Потерн

рабочего органа

земли с 1 м

корней

корней в %

 

длины ряда

в %

 

Копач машины КБШ-1.......................

49,40

0,37

0

Комбинированный ...............................

30,03

8,23

0

Копачи комбайна СКН -2А ...............

45,2

17,9-37,7

0 -4 ,5

Дисковые копачи:

19,81

7,46

3,89

пальчатые......................................

с гладким лезвием.......................

19,08

2,06

0,35

3)лемешковые копачи свеклоуборочного комбайна СКН-2А;

4)дисковые копачи пальчатые и с гладким лезвием. Наименьшие повреждения и потери корнеплодов получены

при работе копачей машины КБШ-1 (потерь нет, повреждения 0,37%), но этот рабочий орган забирает максимальное количе­ ство почвы 49,4 кг с 1 м длины ряда.

Отсутствовали потери и при работе комбинированного рабо­ чего органа, но другие показатели у него неудовлетворительные.

Пальчатые диски и диски с лезвием забирают примерно оди­ наковое количество почвы, но повреждения и потери корнепло­ дов при работе дисков с лезвием значительно меньше. Объяс­ няется это тем, что диски с лезвием обеспечивают более равно­ мерное распределение давлений на корнеплод и захватывают без повреждений даже корнеплоды, несколько смещенные от оси ряда.

Копачи комбайна СКН-2А не обеспечивают удовлетворитель­ ного выкапывания корней моркови. Особенно высок у них про­ цент поврежденных корнеплодов из-за значительной сдвигающей силы.


Сдвигающая сила, действующая па корнеплоды при работе колеблющихся лемешковых копачей, невелика, поэтому невелики у них и повреждения корней моркови, но почву они забирают в значительно большем количестве, чем дисковые. Сравнитель­ ные испытания дисковых и колеблющихся лемешковых копачей показали, что при работе на почвах с оптимальной и повышен­ ной влажностью дисковые копачи забирают примерно в 3 раза меньше почвы, чем колеблющиеся лемешковые, а на сухих твер­ дых почвах даже в 6 раз. Объясняется это тем, что при работе на сухих твердых почвах лемешковые копачи выворачивают почвенные глыбы не только из рядов, но и из междурядий. Дис­ ки же вырезают узкую ленту ряда, и количество забираемой ими почвы с уменьшением ее влажности не увеличивается. Данное преимущество делает дисковые копачи особенно перспективным рабочим органом для выкапывания корней моркови в зоне недо­ статочного увлажнения.

СЕПАРИРУЮЩИЕ РАБОЧИЕ ОРГАНЫ

В машинах для уборки картофеля, корнеплодов и лука сепа­ рация материала осуществляется на рабочих органах, разделя­ ющих компоненты по геометрическим размерам или по физиче­ ским свойствам. Наибольшее распространение получили рабочие органы первой группы: прутковые транспортеры, качающиеся и гирационные грохоты с плоскими решетами, пайлеры, барабан­ ные грохоты. Эти рабочие органы (кроме пайлеров и барабанных грохотов, которые практически не применяются в овощеубороч­ ных машинах) обеспечивают обработку материала при подаче 80—150 кг/с, имеют высокую эффективность сепарации (50— 90%) и мало повреждают корнеплоды, не более 3%.

Прутковые транспортеры

Прутковый транспортер представляет собой сепаратор, в ко­ тором с постоянным шагом параллельно друг другу располага­ ются прутки, соединенные гибкими элементами. Простота кон­ струкции и возможность работы при наклоне полотна до 30° выдвинули его в число наиболее распространенных сепарирую­ щих рабочих органов. Существенным недостатком прутковых транспортеров является их низкая надежность, обусловленная быстрым износом трущихся деталей соединительных элементов.

По конструкции элементов соединения полотна транспортеров делят на четыре типа: крючковые, втулочно-роликовые, втулоч­ ные и ременные.

Крючковые полотна образуются путем соединения прутков друг с другом при помощи концевых крючков. Эти полотна при изнашивании крючков полностью выходят из строя и подлежат замене. В зависимости от обрабатываемой почвы они изнаши­


ваются при наработке 20—40 га. В последнее время крючковые полотна практически не применяются.

Втулочно-роликовые полотна изготовляются на базе стан­ дартных цепей с шагом 38 мм (например, в копателе ЛК.Г-1,4). Долговечность их также довольно низкая. Однако при установ­ ке в средине или конце схемы технологического процесса маши­ ны они изнашиваются после наработки 30—60 га. Эти полотна сравнительно легкие и позволяют использовать в транспортере нормализованные звездочки различного назначения и другие нормализованные детали. Втулочно-роликовые полотна могут изготовляться из нестандартных литых и штампованных деталей. Такие полотна, как правило, применяются в картофелеубороч­ ных машинах, металлоемкость их высока и располагаются они в начале схемы технологического процесса машины.

Втулочные полотна (например, в лукоуборочной машине УЛШ-2М и копателе КТН-2М) состоят из литых звеньев, прут­ ковых секций и замков скобообразной формы. Преимущество этих полотен заключается в том, что в процессе работы изнаши­ ваются лишь звенья и замки, а прутковые секции практически не изнашиваются.

Ременные полотна в качестве гибкого элемента имеют зубча­ тые или гладкие прорезиненные ремни, на которых монтируют прутки. В этих полотнах отсутствуют трущиеся детали, поэтому долговечность их более высокая по сравнению с полотнами других типов.

Разработка элементов теории и экспериментальные исследо­ вания процесса работы прутковых транспортеров проводились рядом ученых: Н. В. Фирсовым, Н. М. Летошневым, Г. Д. Пет­ ровым, А. А. Сорокиным, С. А. Герасимовым и Н. И. Кривоговым, В. Баадером и др. [5, 20, 25, 26, 35].

В выполненных работах анализ кинематики встряхиваний проводился с целью определения оптимальной скорости полотна транспортера. При теоретическом анализе авторами принима­ лись допущения, упрощающие рабочий процесс и облегчающие получение аналитических зависимостей. В связи с этим получен­ ные в этих работах формулы справедливы лишь для участка полотна, расположенного в непосредственной близости от встряхивателя, и дают заниженные значения скорости полотна транс­ портера.

Одними из наиболее полных исследований, посвященных рас­ сматриваемому вопросу, являются работы Г. Д. Петрова. В них рассматривается влияние кинематических и конструктивных параметров пруткового полотна, находящегося в зацеплении с эллиптической звездочкой, и полотна, находящегося под дейст­ вием колеблющегося ударного встряхивателя, на характер дви­ жения частиц почвы и клубней картофеля. Ценность полученных автором выводов состоит в том, что экспериментальное изучение процесса проводилось в тесной связи с теоретическим анализом.

182