Разработка и расчет валковой жатки

При скашивании низкорослых и изреженных хлебов рамку малого транспортера 9 скрепляют  с рамкой основного транспортера 8 и смещают их одновременно влево  или вправо (рис. 2, г). В этом случае выгрузное окно располагается поочередно слева или справа, и можно за два прохода сформировать сдвоенный валок с полосы 20 м.

Для лучшего  поперечного копирования корпус жатки выполнен из двух секций, соединенных  между собой шарнирно. Секции снабжены рычажно-пружинным механизмом уравновешивания, который с опорными башмаками основной и опорным колесом дополнительной секций обеспечивает копирование жаткой рельефа поля в продольном и поперечном направлениях.

Высоту  среза регулируют, переставляя опорные башмаки и колеса по вертикали. Частоту вращения мотовила изменяют гидрофицированным вариатором, а положение мотовила по высоте — гидроцилиндрами. Смещают мотовило вперед — назад по поддержкам и изменяют наклон пальцев граблин вручную при выключенной передаче.

Жатку ЖВР-10 навешивают на все зерноуборочные комбайны и энергетическое средство косилки КПС-5Г. Ширина захвата жатки 10 м. Для транспортировки жатки  по дорогам применяют специальную  тележку и прицепное устройство, которое монтируют на комбайн.

 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Разработка и расчёт  жатки.

 

3.1. Выбор и расчёт  основных параметров  жатки.

      Основной  параметр жатки, ширина, определяем в  зависимости от пропускной способности  молотилки комбайна, который будет  обмолачивать скошенную ею хлебную массу, рабочей скорости комбайна при обмолоте её, и характеристики убираемой культуры.

      Ширина  захвата жатки:

 

 

где q – пропускная способность молотилки комбайна, хлебной массы; (комбайна СК – 5М – 1);

     Q – урожайность

     β = 0,6 – коэффициент соломистости хлебной массы;

V_k – рабочая скорость комбайна при обмолоте хлебной массы, Принимаем V_k = 8

 

 

      Определяем  пропускную способность молотилки  по известной (технической) производительности комбайна, q =5 кг/с.

 
 
 
 
 
 

3.2. Выбор и расчёт  параметров и режимов  работы режущего  аппарата и механизма  привода ножа.

      Отечественные комбайны и валковые жатки оборудованы режущими аппаратами нормального резания t_n = t_c = 76,2 мм. Привод ножей этих аппаратов осуществляется шестизвенными механизмами, которые синтезированы на базе кривошипно – шатунных с введением новых звеньев – коромысла или водила и соединительного звена. Только привод ножа жатки комбайна «Дон – 1500» исполнен механизмом качающей шайбы. В данной работе при разработке фронтальных навесных жаток необходимо использовать шестизвенный пространственный механизм. 

      Режим работы режущего аппарата определяем обобщённым показателем, подачей и частотой вращения кривошипа (числом полны колебаний ножей).

      Числовое  значение подачи:

 

 

где h – высота рабочей части режущей пары;

      λ – показатель, показывающий нагрузку на лезвие сегмента.

     (λ = 1,8…2,0).

 

 
 

      Частота вращения кривошипа:

 

где V_м – скорость жатки

      Скорость  жаток комбайна V_м =  V_к =8

      Режущие аппараты жаток – однопробежные  с ходом ножа S = 76,2 мм.

 

 

      После принятия хода определяется средняя  скорость ножа:

 

 

      Так как средняя скорость ножа, является технологической скоростью резания, больше 1,5м/с , то примем подачу L = 90мм.; n_к = 733 мин^-1.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Рис. 3.2. Схема механизма привода ножа: 1-кривошип; 2-шатун; 3- коромысло; 4-нож; 5- соединительное звено; О- ось вращения коромысла.

 
 

Ход ножа S = 2г, если длины плеч коромысла равны, угол между ними 90^° и коромысло расположено так как на рис.3.2. Предварительно принимаем длину плеч R = 140…160 мм. После этого определяем отклонение центра шарового шарнира С при крайнем и среднем положении ножа по формуле:

 

 

Так как  отклонение находится в пределах 4…6 мм., то окончательно принимаем R_к = 160мм.

      У фронтальных жаток длина шатуна l_ш зависит от ширины платформы, места расположения приводного кривошипного вала и т.д. Поэтому длину шатуна принимаем после детальной проработки конструкции жатки. Длину шатуна принимаем такую же как и у прототипа.

      Выбранные и вычисленные параметры и  режимы работы сведём в таблицу.

  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.3. Расчёт параметров, режима и показателей работы мотовила.

      Мотовило  является рабочим органом жатки, предназначенным для подвода  стеблей к режущему аппарату, поддерживая  их в момент среза и укладки  срезанных стеблей на транспортирующее устройство. Отечественные жатки  оборудованы эксцентриковым (паралеллограмным) молотилом. Рабочим элементом его является граблина с планкой, каждая точка которой совершает сложное движение, состоящего из относительного (вращательного) и переносного (прямолинейного).

Качество  работы молотила, в основном, зависит  от отношения скоростей:

 

 

где w – угловая скорость точки планки, с^-1;

      R – радиус молотила, м;

      U – окружная скорость точки планки,

      V_м – скорость движения жатки (планки),

      λ – показатель кинематического режима работы молотила.

      При рекомендуемых скоростях движения жаток и хорошем стеблестое оптимальные  значения показателя  λ = 1,5…1,7. Поэтому выбираем λ = 1,6.

      Радиус  молотила должен быть таким, чтобы в  низшем положений планка воздействовала на стебель выше центра тяжести его, и вычисляем по формуле:

 

где к – коэффициент, определяющий положение центра тяжести растений.

      Коэффициент вычисляем по эмпирической зависимости:

 

где l – длина стеблей, м.

 
 
 
 
 

 

      Высота  установки молотила определяем из условия, чтобы планка в момент входа в  стеблестой не ударяла по колосу:

 

 

где Н_у – высота установки режущего аппарата (среза), принимаем в зависимости от высоты стеблестоя. (0,2м)

     в_г – ширина граблины с планкой. (0,25м)

 

 

      Одним из показателей режима работы молотила является частота вращения:

 

 
 
 
 

     Для поддерживания заданного значения показателя λ при изменяющейся скорости движения жатки в привод молотила вводим клиноремённый вариатор позволяющий изменять частоту вращения.

     

      Для графического определения выноса молотила и расчёта КПД молотила с режущим  аппаратом строим траекторию движения крайней точки планки граблины (рис.3 ).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Найдём  длину отрезка, соответствующего перемещению  молотила за   время одного оборота:

 

 

      Ширина  участка стеблей, срезаемых при  содействии планки:

 

 

где  половина ширины петли циклоиды. 

      Вынос молотила в₂ положителен, если вал мотовила находится впереди режущего аппарата.

 
 

      Половина  ширины петли циклоиды:

 

 

 

 

      Коэффициент полезного действия молотила с режущим аппаратом:

 

где z – число граблин молотила;

ε – коэффициент, учитывающий густоту хлебостоя, высоту и жесткость стеблей.

Принимаем ε = 1,4.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.4. Выбор и расчёт параметров и режима работы транспортера.

     Транспортеры  валковых жаток бывают полотняно-планчатые  и ременно-планчатые. Ременно-планчатый транспортер состоит из прорезиненных лент шириной 125 мм, к которым прикреплены деревянные планки. В настиле жатки выштампованы ручьи. Сбросная кромка транспортера выполняется ступенчатой или прямолинейной.

     Длина транспортера при прямолинейной  кромке или длина первых двух при  ступенчатой:

     

     Где В₀=1,0 м-ширина сбросного окна