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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 155

Скачиваний: 2

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

на подрезания 0—4 см. Лемеха картофелекопателя, обычно работающие на значительно большей глубине, оказались не­ работоспособными, так как для срезания растений на глубине О—4 см необходимо выполнить условие

у < 90° —ф.

(117)

Угол трения стебля томатов по стали ф = 57°, отсюда у< 33°.

Лемеха картофелекопателя, имеющие у = 80°,

сгруживали

растения томатов, не перерезая их.

стрельчатая

На неровных полях не нашла применения и

лапа, так как при глубине 0—2 см подрезание растений практи­ чески представляет подрезание стержня с односторонней опорой, для чего требуется острое лезвие. Лезвие лапы быстро затупля­ лось, стебли отгибались и лапа скользила вдоль них, отрезая отдельные ветви.

В настоящее время пассивный нож применяется только на томатоуборочном комбайне фирмы Блэкуелдер. Лезвие ножа установлено по конструктивным соображениям под углом у = 45°. Но этот комбайн может убирать томаты только на про­ филированной грядовой поверхности, обрабатываемой в период развития растений специальными почвообрабатывающими ору­ диями, которые постоянно восстанавливают профиль борозды и

гряды. При этом глубина борозды по всей

длине

поля

строго

постоянна.

В

зависимости

от влажности

почвы

необходимо

регулировать

глубину подрезания

от 3 см при

сухой

почве, до

6 см при влажной.

 

 

 

 

 

 

МИС пока­

Испытания этой машины на Южно-Украинской

зали, что

ножи на

ровной

поверхности,

особенно

при

сырой

почве работают плохо. Растения

часто

выдергиваются

и сгру-

живаются

перед

транспортером

подборщика,

нож

залипает

почвой.

 

 

институте механизации

сельского

хозяйства

В Саратовском

для срезания растений томатов использовали сегментный режущий аппарат косилочного типа. Были найдены следующие оптимальные параметры аппарата:

частота вращения кривошипа п = 502 об/мин при поступа­ тельной скорости машины 0,73 м/с;

отношение скорости планок мотовила к скорости машины л = 4;

вылет мотовила по отношению к режущему ножу L — 140 мм; высота планки мотовила над землей Я = 140 мм.

При срезании растений томатов детали режущего аппарата быстро изнашиваются, так как они работают в земле. Для сни­ жения износа и поломок ножа за рубежом применили беспаль­ цевый режущий аппарат типа пилы (США) или колеблющихся поперек ряда лемехов (ВНР). Такие ножи могут работать толь­ ко на грядовой поверхности, так как привод их должен нахо­ диться над бороздой.


Наиболее универсальными и удобными для подрезания и подбора растений томатов оказались дисковые ножи с верти­ кальными боковыми транспортерами над ними. Дисковый аппарат получил наибольшее распространение. Он установлен на томатоуборочных комбайнах КТ-5 и КТН-2. Дисковый под­ борщик-копач представлен на рис. 90.

Основными параметрами дискового аппарата являются диа­ метр дисков D, угол их наклона к земле а, диаметр звездочки наклонного транспортера подборщика do, высота планки транс­ портера от осевой линии цепи /іь зазор между планками под­ борщика и дисками Ді или землей Д2, наибольшая глубина под­ резания растений h и межцентровое расстояние между диска­ ми Ь.

Определим связь этих параметров при условии, что точка В схождения лезвий дисков находится на вертикали, касающейся полотна транспортера, а точка А — на уровне почвы, т. е. исходя из условий наименьших потерь и повреждений плодов.

Согласно схеме на рис. 90,

LK + KS = А -

(118)

2

Выразим составляющие этого равенства через параметры дискового аппарата

LK = 0 2Е sin а = ^

+ hx+ Aj j sin а .

(119)

Из треугольников АЕК и ЛД5

KS = EhСctg а — ВA cos а = (02Е cos а + 0 2Е) ctga — -(D — CB —AM)cos a : do + hi + A2 +

+ ( —-—f-hi + A] ) cos a ctg a — ( D — 2

h

\

cos a.

------

/

 

sin a

 

в формулу

получим

(120)

(П8),

ä0 “b h[ A j j s i n et -b

■ f + * . + * + ( - £

+ hx + Aj ^ cos a X

 

 

 

do

(121)

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Это уравнение выражает

зависимость

между параметрами

в вертикальной плоскости.

Но на диаметр

диска

оказывает

существенное влияние

и ширина захвата

В3,

равная ширине

зоны расположения растений поперек ряда. Можно

принимать

ее равной ширине зоны расположения плодов поперек ленты.

14 Зак. 807

209


Зависимость между шириной захвата В3, диаметром диска D и глубиной подрезания h при тех же исходных условиях можно определить следующим образом.

Из схемы на рис. 90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 = - ^ -

(122)

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

D

) 2+ (-

Ь_ \2

(123)

 

 

 

2

 

 

 

sm a

/

\

 

 

Подставив выражение (122) в формулу (123), после преоб­

разования получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вз sin2a + 16h

(124)

 

 

 

D ■

16h sin a

 

 

 

 

 

 

 

Объединив уравнения (121) и (124), получим систему двух

уравнений,

учитывающих

параметры рабочего органа,

как

в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях.

 

 

 

(

2

+ Л і+ Д і

1sin a +

2 + Ai + Д2 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f d

0

 

>

 

ctg a + 2Л ctg a —

 

 

 

+ ( —

 

+А ‘+ \

cos a

(125)

 

 

cos a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ß 2 sin2 a + 16h2

 

 

 

 

 

 

16/i sin a

 

 

 

 

 

Из этих уравнений можно определить диаметр дисков D и

угол их наклона «,

задавшись

остальными параметрами. Так,

если взять

звездочку транспортера с гтр = 8 и / =

38 мм,

то

получим do ~ 100 мм.

 

 

 

и угла

Высота планки h\, зависящая от диаметра плодов

наклона транспортера аг, должна быть

 

 

 

 

 

h\ >■—"--( 1 —cos a2).

 

 

Угол наклона транспортера аг, как установлено при испыта­ ниях томатоуборочных машин, не должен превышать 40°. Увеличение угла аг свыше 40° приводит к обратному скатыва­ нию одиночных кустов с плодами.

На томатоуборочных машинах фирм Блэкуелдер и FMC, имеющих аг > 40°, над транспортером установлены цепи, кото­

рые нижней свисающей ветвью прижимают

кусты к полотну

транспортера. Практически принимают h\ = 20

25 мм. Иногда

применяют зубчатые планки из мягкой резины.

Высота впадин


таких планок над поверхностью транспортера 15—20 мм, а зуб­ цов 30—40 мм. Мягкие планки предохраняют транспортер от поломок и повышают его транспортирующую способность.

Зазоры Д1 и Аг следует принимать не менее 10 мм, так как толщина диска 6—8 мм.

Чтобы не образовывались крупные комки при подрезании слоя почвы, глубина подрезания должна быть минимальной. Если посмотреть на профиль борозды, образованной дисками, то видно, что глубина подрезания по ширине ленты изменяется от 0 до h. Комки почвы толщиной до 4 см легче удалить на прутковом транспортере (толщина 4 см выбрана исходя из стан­ дарта на круглые плоды).

Следовательно, желательно,

чтобы h < 4 см. При ровном ми­

крорельефе получается h = 4 ±

2 см.

мм

При do = 100 мм, h\ = 30 мм, А\ = Л2 — 10 мм, h = 40

и Въ = 1200 мм получим диаметр диска D = 820 мм и угол

а =

=17,5°.

Угол а отличается от угла аг наклона транспортера, поэтому

за дисками на транспортере

ставят звездочку,

позволяющую

цепи транспортера иметь два

угла

наклона. Опытами установ­

лено, что транспортер может

быть

расположен

на расстоянии

3—5 см от вертикали BS.

 

 

 

Диски выполняют две операции: подрезание и подбор рас­ тений с последующей передачей их на транспортер. В связи с этим кинематический режим дисков должен удовлетворять условию резания со скольжением и условию равномерной пода­ чи срезанной массы на наклонный транспортер. Определим кине­

матический режим дисков

исходя

из первого условия.

При рассмотрении подрезания

растений

томатов лезвиями ле­

мехов картофелекопателей было найдено, что для перерезания стеблей в почве со скольжением необходимо выполнить условие

у < 90°—ф,

где у — угол между направлением движения ножа и его лезвием.

При работе дисковых ножей этот угол образуется касатель­ ной к диску в точке резания и направлением абсолютной скоро­ сти резания в этой же точке, т. е. у — это угол между окружной и абсолютной скоростями диска в точке резания.

Поступательная скорость машины ѵм обычно определяется пропускной способностью плодоотделителя или переборочных столов, если на комбайне предусмотрена полная доработка плодов. Будем считать ее заданной.

Определим зависимость между окружной скоростью диска

вточке А, скоростью машины и углом у, приняв угол наклона диска к земле а = 0. При таком допущении получается ошибка

врасчетах в пределах 5%, но упрощаются выводы.


Из схемы на рис. 136

Чм = ^0KPsinß — Ua sin(ß —у),

отсюда

. , ÜM

У окр sin ß

(126)

Y == ß + arcsin

 

Из треугольника ABC абсолютная скорость диска в точке резания

VПокр+Ум—2üOKpuMcos(90—ß). (127)

Подставляя значение скорости ѵ&из выражения (127) в зави­ симость (126) и учитывая условие (117), получаем

о .

(

Ѵм " Q K p S i n ß

\

<

Qr.o

—cp,

 

ПОйЧ

Y = ß + arcsin I

.

 

 

90

 

 

(128)

где

\V y o K p + ü M +

2y o K p ü M

Sin(3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ß = arcsin

b~~c .

 

 

 

 

 

 

При уменьшении скорости лезвия дисков угол у увеличивает­

ся и при определенном

соотношении между

ѵм и п0кр резание

 

 

 

будет не скользящим, а нор­

 

 

 

мальным. Решая неравенст­

 

 

 

во

(128)

графически

или

 

 

 

аналитически,

 

можно опре­

 

 

 

делить минимальное

значе­

 

 

 

ние скорости 0ОКр, чтобы вы­

 

 

 

полнялось резание со сколь­

 

 

 

жением.

принять с =

0,4 м,

 

 

 

 

Бели

 

 

 

b = 0,6 /м, им =

 

0,8 м/с, то по

 

 

 

формуле

(128)

получим, что

 

 

 

скорость

лезвия дисков

покр

 

 

 

должна быть больше 1,4 м/с.

 

 

 

 

Лезвия

дисков в

почве

Рис. 136. План скоростей в точке резания

очень быстро

затупляются,

 

 

 

поэтому они

должны

 

быть

износостойкими, самозатачивающимися и кроме того, иметь на­ сечку или наплавку из высокопрочных материалов. На отечест­ венных машинах на диски наклепаны сегменты с вырезами, име ющие сормайтовую наплавку.

На американской машине фирмы FMC установлены тупые диски с вырезами. Такой аппарат не режет, а сламывает или выдергивает растение при достаточной глубине резания. При малой глубине резания (1—2 см) наблюдается очесывание кус­ тов, что неблагоприятно сказывается на дальнейшем технологи­