Жатка уборочной машины

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, Цель изобретения - повышение надежности работы. Жатка уборочной машины содержит цилиндрический шнек 2, на центральной части которого жестко закреплены пальцы 6 для отвода стебельчатой массы в выбросное окно 5.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН

„„SU„„1637688

А1 (51) 5 А 01 D 34/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4684762/15 (22) 13.03.89 (46) 30.03.91. Бкп. N 12 (71) Научно-производственное объединение "Нива Ставрополья" (72) Б.Г. Гордиенко (53) 631 354.(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1340632, кл. A О1 D 41/12, 1985.

2 (54) ЖАТКА УБОРОЧНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, Цель изобретения — повышение надежности работы. Жатка уборочной машины содержит цилиндрический шнек 2, на центральной части которого жестко закреплены пальцы 6 для отвода стебельчатой массы в выбросное окно 5.

1637688

Пальцы 6 на шнеке 2 расположены с наклоном в сторону, обратную направлению его вращения. Угол наклона паль" цев 6 опре еляется соотношением гй jr, 1+2 ) sin >грй/г 8 Я г (f+f ) .

Над шнеком 2 установлен двускатный отражающий щиток 7, который разводит стебли в сторону навивок шнека 2.;

Различие в динамике процессов захвата 10 и выброса массы при наличии между ни-. ми процесса разгона массы обеспечиИзобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к подающим и перемещающим устройствам уборочных машин.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

На фиг.1 изображена предлагаемая жатка, вид сверху; на фиг.2 — разрез

A-А на фиг.1; на фиг.3 — частица стебля при статическом равновесии; на фиг.4 - частица стебля в процессе захвата или выброса, Жатка содержит желобчатое днище 1, над которым расположен цилиндрический шнек 2 с правой 3 и левой 4 навивками. В центральной части шнека 2, где расположено выбросное окно 5 жатки, жестко закреплены пальцы 6 под углом 4 в сторону, обратную направле- 35 нию вращения шнека 2 (отводу стебельчатой массы). Над пальцами 6 размещен двускатный симметричный отражающий щиток 7, все образующие которого имеют угол наклона к горизонту больше

40 угла трения стеблей о щит.ок 7 (сталь, полиэтилен и т.д,) . Он служит для развода стеблей в сторону навивок 3 и 4 шнека 2, вертикально подаваемых мотовилом (не показано) жатки в процессе прямого комбайнирования. При этом мотовило обеспечивает подбор массы, поступающей в приемное окно

8 между щитком 7 и днищем 1. При раздельной уборке подпор обеспечивается

t транспортером подборщика (не показаны), а его нормализатор (не показан) служит для формирования подаваемого слоя, толщиной меньше высоты окна 8 .

Щиток 7 установлен таким образом, что исключает задержку стеблей, подаваемых со стороны правой 3 и левой

4 навивок шнека 2, и обеспечивает вает некоторый диапазон значений угла наклона пальцев 6. В пределах этого диапазона угол может быть принят таким, что исключает необходимость его регулирования при изменении в некотором диапазоне агротехнологических свойств стеблестоя (и скошенных валков) в период уборки (влажность, урожайность, коэффициент трения и т.д.) . 4 ил., попадание сбрасываемых с него стеблей на переднюю часть днища 1.

Предлагаемая жатка работает следующим образом.

При работе уборочной машины часть поступающих на жатку стеблей разводится щитком 7 в сторону навивок 3 и 4 шнека 2, а другая часть поступает в приемное окно 8. B дальнейшем обе части стеблей захватываются пальцами 6 и. отводятся в выбросное окно 5.

Из косоугольного треугольника AOÂ при условии статического равновесия частицы (стебля) m на пальце АВ:

sin+ = -- sin(3, (1) г где М вЂ” угол наклона пальца;

r — радиус окружности конца пальца э

r радиус шнека;

Ч7 — статический угол трения.

Угол () изменяется в зависимости от динамических параметров процесса захвата (q,) или выброса (Ц7 ) массы, поэтому г г

sin() > sin g ) — sin(8 (2)

Процесс захвата и выброса массы рассматривают в самых критических точках: в зоне захвата — у вершины пальца 6, в зоне выброса — у его основания, причем в первом случае удерживающие силы сознательно уменьшают, а во втором — увеличивают для повышения надежности протекания процесса.

Изменение удерживающих сил осуществляется при условии сохранения дейI

5 163 ствия основных динамических факторов, в частных случаях, занижая значение

V для захвата массы и завышая (2 для

I выброса.

В зоне захвата, когда связанные между собой частицы массы последовательно (одна за другой) подвергаются действию пальца 6 и не разогнаны (все до единого в подаваемом слое) до скорости его движения, влиянием центробежной (выбрасывающей) силы можно пренебречь. Если частица в слабосвязной массе короткостебельная, то она отбрасывается пальцем 6 в Oб ратном направлении, где ее приобретенная энергия гасится в следующей порции массы (по условию процесс происходит только в зоне окна 8), и она захватывается пальцЬм 6 при более благоприятном (т.е, меньшем) угле захвата 5 . В связной же, хотя и короткостебельной массе (а масса в рассматриваемом процессе подается связным слоем) отбрасывания частиц не происходит, а только отталкивание, и поэтому уменьшается, в сравнении с возможным, объем захватываемой массы за один проход пальца 6. Для длинностебельной частицы действие центробежной силы вообще носит местный характер. Поэтому черезмерной компенсацией действию центробежной силы будет исключение из расчета удерживающих сил: а) вызываемой подпором поступающей со скоростью U массы, Г = mV/bt, б) связности материала (С, f ), где С вЂ” связность;

f — коэффициент внутреннего трения; в) весом частиц, P = mg, увеличивающнмся с уменьшением угла захнатаб, Основной .действующей силой остается сила инерции частицы при ее взаимодействии с пальцем 6 - F = ma =

Ij

= mV /$t = mar/h,t где а - ускорение;

U — линейная (тангенциальная) скоh рость движения пальца на расстоянии от центра вращения r; Д вЂ” время им-. ! пульса силы; Я вЂ” угловая скорость вращения пал ьца .

Из уравнения равновесия сил на ось XI, Ã, = 0;

mar aa3r

cos„ f + — — sin(д = О

Дс 1 находят:

tg(P = f, (3) где 1 — коэффициент внешнего трения стеблей.

7688

О

В неравенстве (2) с учетом уравнения (3) имеют; г . r г-а 4/

5 Sin (,) ro

rf

> sing

r 1+f

0 (4) 10

Зона перемещения предназначена для сбора массы как со стороны навивок 3 и 4 шнека 2, так и со стороны зоны захвата и разгона ее до скорости движения пальцев 6 в направлении выбросного окна 5. При этом опорой для массы служит желобчатое днище 1.

В зоне выброса, когда масса разог20 нана до скорости движения пальцев 6 и активно ими перемещается, на каждую частицу действует центробежная сила тОr 0, все частицы mg и вводят дополнительную удерживающую силу

25 шЯг r f<, вызываемую внутренним трени. ем (f — коэффициент внутреннего тре(1 ния) между стеблями материала (считая, что масса перед выбросом остается связной) от нормальной силы, 30 за которую принимают действующую цент робежную силу, Из уравнения равновесия сил на ось X, Гх, = О, находят

-1 пйУ r f, cosg<+ mg sin(I. — g ) — mg r sing2jf + ш6Ягпf, sing +

+ mg со$(— 4 2 ) + шш rI ños = 0>

40 где С вЂ” угол выброса массы.

Принимают жесткие условия; когда

n 90О, и преобразуют уравнение (5) 45

Учитывая, что в реальных условиях уборки урожая коэффициенты внешнего и внутреннего трения стеблей меньше единицы, т.е. f ° f (1, упрощают вы5р ражение (5) за счет увеличения угла

И исключением вычитаемого в числителе 2 (6)

84 г. = g «.(,)гr (f + f,)

Увеличивают еще угол Р< считая выражение (6) относящимся к вершине пальца 6 (точка В в зоне выброса, угол { ). Тогда в неравенстве (2)

2. с учетом выражения (6) имеют

1637688

Sink> -- Sin(d =

gf

7,) исключая член (gf ) 2, так как при этом угол () увеличится, получают

7КК з п 0() — — — — --- — — —— (7) 10

r g+И2r2(f+f )

Окончательно, объединяя неравенст ва (4) и (7), rf 7ай

0 Sги О > а 2 2

rr f+ яг г г (f+f,) 15 (8)

Если при вычислении в неравенстве (8) правый или левый член будет больше 1 или меньше -1, следует прини-:20 мать значения 1 или -1.

Неравенство (8) при Я = 0

7f 7 (— — — -- P sing) — К) несправедf2 о 7К r ливо так как - — — — — < f u I Э

+ f 0 угол недействителен (не имеет смысла) . Неравенство оставалось бы cnparf ведливым при учете в члене — — — - — 30 гг 1+f внутреннего трения стеблей подаваемого слоя, т.е. коэффициента й1 .

Это говорит о том, что в результате преобразований значение угла, 35 при захвате массы черезмерно занижено, а при выбросе значение (1 завышено. Но это повышает надежность как процесса захвата, так и выброса. Решающим фактором для процесса выброса является угловая скорость вращения Я, которая обеспечивает гарантированную возможность выброса массы.

На процесс захвата. угловая скорость не влияет ввиду заданных условий, таких как наличие связного и длинностебельного слоя подаваемой массы и специального щитка 7, огранчивающего зону захвата массы, обеспечивающих и при высокой угловой скорости вращения отбрасывание или отталки50 вание некоторых частиц в поступающий слой массы, что снижает только объем материала, захватываемого за один проход пальца 6. Снижение объема захватываемой массы (коэффициент захвата К = Е(Я, C,,6), где С вЂ” связность подаваемого слоя, 17 — угол захвата;

К = 0,8...1,0) можно компенсировать увеличением числа рядов пальцев или их размерами при расчете производительности механизма отвода массы.

Предлагаемое выполнение шнека позволяет упростить конструкцию и снизить метаплоемкость, обеспечивая при этом надежную работу жатки.

Ф о р м у.л а и з о б р е т е н и я

Жатка уборочной машины, содержащая расположенный над днищем щ пиндрический шнек, имеющий на крайних частях левую и правую спиральные навивки, а на центральной — жестко закрепленные пальцы для отвода стебепьчатой массы в выбросное окно жатки, отличающаяся тем

В что, с целью повышения надежности работы, пальцы на шнеке расположены с наклоном в сторону, обратную направлению его вращения, угол кОторого определяется соотношением

rf . . ref

> зз-пр(»

„. (1 гг ггg г) rî 5f+f ) где — угол наклона пальца от нормали к его основанию в сторону, обратную направлению вращения шнека;

f (f ) — коэффициент внешнего (внутреннего) трения стебельчатой массы;

r — радиус шнека (основания пальо цев);

r — радиус окружности концов пальцев;

Я вЂ” угловая скорость вращения шнека;

g — ускорение свободного падения, при этом над шнеком установлен двускатный отражающий щиток, с вершиной ската, направпенн )й в сторону перемещения жатки.

1637688

163 7688

Тираж 388

Подписное

Заказ 2064

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101

Составитель Г. Борисова

Редактор Н . Киштулинец Техред М.Моргентал

Корректор,С. Иекмар