Расчет мотовила жатки ЖВН-6А

Федеральное агентство по образованию

Сыктывкарский Лесной Институт (филиал)

ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская Государственная

Лесотехническая Академия им. С.М. Кирова»

Кафедра: механизация в АПК

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: с/х машины

Тема: Расчет мотовила жатки ЖВН-6А

Специальность 311300

Студент 4 курса СХФ

МСХ 442 группы

Латкин А.В.

Очной формы обучения

Проверил: Платонов Н.А.

Сыктывкар 2006г

Содержание

Введение

1. Работа мотовила

1.1 Кинематика планки мотовила

1.2 Шаг мотовила

1.3 Уравнения траектории движения планки

1.4 Установка мотовила по высоте

1.5 Вынос вала мотовила

1.6 Коэффициент воздействия мотовила на стебли

1.7 Анализ взаимодействия мотовила и режущего аппарата

1.8 Наклон пальцев параллелограммного мотовила

2. Техническая характеристика машины

3. Конструктивные и технологические особенности агрегатов с аналогичными рабочими органами.

4. Регулировка жаток

5. Подготовка жатки к работе

6. Агротехнические требования

Список литературы.

ВВЕДЕНИЕ

Сельское хозяйство является важнейшей отраслью народного хозяйства нашей страны. Сельскохозяйственное производство должно удовлетворять растущие потребности населения в питании, а промышленность - в сырье.

Поэтому главной задачей промышленности страны является совершенствование тракторов и специальных механизмов к ним. Наиболее эффективное и правильное использование современной сельскохозяйственной техники возможно лишь при глубоком знании устройства и регулировок машин, а также правил их эксплуатации.

В данной курсовой работе целью является расчет мотовила жатки ЖВН-6А. В работе показан каждый шаг по выполнению расчета, а также затронуты темы принципы работы валковых жаток, конструктивные и технологические особенности агрегатов, регулировки жаток и агротехнические требования.

1. Работа Мотовила

Исходные данные. Состояние хлебостоя и регулировочные параметры мотовила приведены в табл. 1(Взяты для культуры - рожь). Радиус мотовила r=0,725м, число планок его z=5.

Табл.1 Исходные данные к анализу работы мотовила.

1.1 Кинематика планки мотовила.

Мотовило предназначено для подвода стеблей к ножу, направления их после среза на транспортирующие устройства и освобождения режущего аппарата для приёма новых стеблей.

В процессе работы планки мотовила радиусом r равномерно вращаются вокруг горизонтальной оси с угловой скоростью щ и одновременно участвуют в поступательном движении вместе с машиной со скоростью хм:

В связи с этим траектория движения планки будет представлять собой циклоиду (рис 1),форма которой зависит от соотношения окружной и поступательной скоростей л= щ r/хм =u/хм. При л<1 она будет укороченной, а при л>1 - удлиненной. При этом путь, пройденный машиной за один оборот мотовила

so= хм2р/щ или so= 2р r/л. =2*3,14*0,725/1,6=2,846м (1)

Чтобы мотовило было работоспособным, его планки должны совершать движение по удлиненным циклоидам. Обычно значение л принимают в пределах 1,5…1,7. При л>1,7 планки, ударяя по колосу, могут вымолачивать зерно, создавая потери. А при л<1,5, наоборот, мотовило будет захватывать мало стеблей, и большая часть стеблестоя не будет подвергаться его воздействию.

Т.к. л=1,6, а хм=10км/ч, то щ=1,6*10/0,725=22,068

1.2 Шаг мотовила

Шагом мотовила называется расстояние между одинаковыми точками двух циклоид, описанных одноименными точками соседних планок. Зная число планок z (рис.1) и перемещение машины за время одного оборота мотовила so, находим значение шага sx:

Sx= so/z или sx=(2р/z )r=2,846/5=0,569м (2)

Шаг мотовила прямо пропорционален радиусу мотовила r и обратно пропорционален числу планок z и отношению скоростей л.

Выражая sx и r в метрах, находим число ударов R планками на 1 м пути движения жатки:

R= 1/ sx = zл/(2рr)=1,757 (3)

Число ударов R оказывает большое влияние на вымолот зерна из колоса. Для сокращения числа ударов, а следовательно, и потерь зерна прибегают к использованию мотовил с уменьшенным числом планок. Это особенно важно для жаток, работающих на повышенных скоростях.

Рис.1 Траектория движения точек планки мотовила

1.3 Уравнения траектории движения планки.

Для уяснения общего характера работы мотовила и составления уравнений траектории движения его планки рассмотрим перемещение произвольной планки Ао относительно стоящего на корню хлеба (рис. 2). При этом введем следующие обозначения: О - начало прямоугольной системы координат; OX - горизонтальная ось координат, совпадающая с поверхностью поля и направленная в сторону движения машины; OY - вертикальная ось координат, проходящая через центр мотовила; Co - центр мотовила в начальном положении; Ао - начальное горизонтальное положение планки; hc - высота среза растений; h - высота установки мотовила над режущим аппаратом; r - радиус мотовила; l - высота стеблестоя.

Рис.2 Схема работы мотовила

Пусть за время t=2сек. машина продвинулась вперед со скоростью хм на расстояние CoC= хм t=10*0,0055=0,055. За то же время планка Ао перейдет в положение А, повернувшись на угол ц=щ t=44,136. Тогда координаты точки А в принятой системе координат будут

X= CoC+ACcos щt.

Y= OCo -ACsin щt.

Учитывая, что АС=r, CoC= хм t и ОС=h+hc, получим уравнения траектории, описываемой точкой А планки мотовила:

X= хм t + r cos щt=0,055+0,725* cos44,136=0,5747 (4)

Y= (h+hc)-r sin щt=(1,453+0,2)- 0,725* sin44,136=1,147 (5)

1.4 Установка мотовила по высоте

Правильно установленное по высоте мотовило должно обеспечить выполнение двух требований: не отклонять стебли в сторону движения машины и не переваливать их через планки.

Чтобы планка подводила стебли к ножу, она должна на некотором участке Дx (рис.2) двигаться навстречу ему. Горизонтальная составляющая окружной скорости её будет направлена при этом в сторону, обратную движению машины, т.е.

ux<0 или ux=dx/dt= хм- rщ sin щt<0.

При выполнении условия л>1 скорость ux постоянно будет уменьшаться и при некотором угле поворота планки ц1= щt1 станет равной нулю, а потом приобретет обратный знак.

Определим угол ц1, соответствующий точке А1, имеющей скорость ux=0:

хм- rщ sin ц1=0, (6)

откуда

sin ц1=1/л

и

ц1= щt1= arcsin1/л. (7)

Для выполнения первого требования необходимо, чтобы в момент вхождения в хлебную массу скорость планки ux=0. Следовательно, мотовило по высоте надо устанавливать так, чтобы точка А1 находилась на уровне высоты стеблестоя l.

Исходя из этого, уравнение (5) для случая, когда y1=l, можно записать в таком виде:

y1=(h+hc)-r sin щt1 или l =(h+hc)-r/л

Отсюда находим высоту установки оси мотовила над линией ножа

h= l+ r/л - hc=1+ 0,725/1,6=1,453м (8)

Выполнение второго требования обеспечивается таким расположением мотовила по высоте, чтобы центр тяжести стебля в момент его среза находился ниже планки мотовила.

1.5 Вынос вала мотовила

Вал мотовила выносят вперед относительно режущего аппарата для того, чтобы повысить КПД мотовила, улучшить качество очистки режущего аппарата и подачу стеблей к шнеку. Размер выноса определяется конкретными условиями, характеризующими убираемый хлебостой.

При уборке короткостебельных хлебов вал мотовила устанавливают так, чтобы траектория движения планки располагалась возможно ближе к режущему аппарату. Это обеспечивает лучшую его очистку и более равномерную подачу срезанных стеблей к шнеку.

При уборке полеглых хлебов вынос вала увеличивают и мотовило опускают ниже, одновременно повышая соотношение скоростей л.

Очистка режущего аппарата от стеблей и подача их к шнеку будут эффективнее при малых значениях величин m и n (рис.3), определяемых по зависимостям

m=(vhІ+sІ)-r (9)

n=(v hІ+(с±s-r)І) -r (10)

Из приведенного видно, что расстояние от планки мотовила до режущего аппарата и шнека, характеризуемое величинами m и n, зависит от выноса вала мотовила и высоты его установки.

Рис.3 схема размещения мотовила относительно шнека и режущего аппарата

1.6 Коэффициент воздействия мотовила на стебли

Каждая планка мотовила начинает действовать на стебли (рис.4) в точке А, для которой ux=0, и наклоняет их, пока движется по циклоиде АВ. В точке В, находящейся над режущим аппаратом, планка по отношению к срезанным здесь стеблям начнет перемещаться по дуге радиусом r, очищая при этом режущий аппарат.

Определим отрезок пути Дx, на котором планка воздействует на редкостоящие стебли и подводит их к ножу:

Дx=xа-xb.

Координаты xа и xb согласно (4), равны

xа =хм tа + r cos щtа и xb=хм tb+ r cos щtb

После небольших преобразований получим

xа =r/л(arcsin1/л+vлІ-1) и xb= r/л(р/2+arcsinс/r)-c

При с=0

Дx= r/л(arcsin1/л+vлІ-1- р/2) (11)

Для мотовила, имеющего z планок, отрезок пути, на котором они воздействуют в течение одного оборота, соответственно будет равным zДx.

Отношение пути, на котором планки захватывают и наклоняют стебли, ко всему пути, пройденному машиной за то же время, называют коэффициентом воздействия мотовила на стебли.

Относя это ко времени одного оборота мотовила, с учетом (1) запишем выражение для коэффициента воздействия мотовила з, когда его вынос с=0:

з = z/2р(arcsin1/л+vлІ-1- р/2). (12)

Обычно з=0,2…0,8. Чтобы увеличить коэффициент воздействия мотовила на стебли, следует увеличивать число планок z, вынос мотовила с, а также величину л. С возрастанием л, например, с 1,3 до 2,1 коэффициент воздействия з увеличивается более чем в 4 раза.

Рис.4 К определению коэффициента мотовила на стебли.

1.7 Анализ взаимодействия мотовила и режущего аппарата.

На рис.5 KN и KґNґ - траектории движения двух соседних планок, АВ - траектория движения режущего аппарата, над которым находится ось мотовила, sx - шаг мотовила.

Рис. 5 Схема взаимодействия мотовила и режущего аппарата

Положения планки мотовила и режущего аппарата обозначены одноименными точками (положению планки 1 соответствует положение режущего аппарата 1 и т.д.).

Для упрощения анализа будем считать, что стебли прямые и под воздействием планок меняется только их угол наклона.

Как видно из рисунка, на интервале пути машины s3 срезание стеблей происходит без воздействия мотовила. На интервале пути s1 режущий аппарат срезает стебли, наклоненные планкой, а затем на протяжении пути s2 ничего не срезает. Такая картина наблюдается и при движении последующих планок мотовила. В случае густого стеблестоя интервал s3 в результате передачи воздействия через смежные стебли значительно сокращается или даже исчезает совсем. Если траектории планок KN и KґNґ не соприкасаются и расположены на расстоянии Дs одна от другой, то на это расстояние соответственно увеличатся отрезки пути s3 и sx.

Для характеристики взаимодействия мотовила и режущего аппарата введены следующие понятия (по С.М. Григорьеву):

Коэффициент полезности мотовила з1=s1/sx

Коэффициент холостого хода режущего аппарата з2=s2/sx

Коэффициент пропусков мотовила з3=s3/sx.

Так как sx= s1 +s2 +s3 то и з1 +з2 +з3=1. значение перечисленных коэффициентов зависит от длины стеблей l,высоты резания h и соотношения л между окружной скоростью планки и скоростью машины.

С возрастанием скорости жатки воздействие мотовила на стебли необходимо уменьшать.

Кинематический режим работы мотовила выбирают с учетом конкретных условий, обеспечивая минимум потерь колосьев за жаткой и зерна при действии планок на стебли.

1.8 Наклон пальцев параллелограммного мотовила

Страницы: 1, 2