РОЗДІЛ 2
РОЗРОБКА ТЕОРЕТИЧНИХ ОСНОВ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРУТКОВИХ ТРАНСПОРТЕРІВ БУРЯКОЗБИРАЛЬНИХ МАШИН ПРИ ОСОБЛИВОСТЯХ НАВАНТАЖЕННЯ
2.1. Формування збурюючих факторів нерівномірності навантаження транспортерів
Сільськогосподарські машини - це системи багаторазової дії з регламентованим циклом роботи і перерв (сезонна робота), які працюють у різних грунтово-кліматичних умовах під дією нестаціонарних режимів навантаження, в умовах сильної запиленості, температурних коливань, агресивних середовищ. Недостатня надійність їх агрегатів, вузлів і деталей приводить до простоїв, які ставлять під загрозу виконання технологічного процесу в оптимальні агротехнічні строки.
У буряко- і гичкозбиральних машинах одним з важливих робочих органів є пруткові (скребкові) транспортери з різним кріплення прутків до тягового елемента.
Теоретичне дослідження процесу руху вороху коренеплодів на площині транспортера дає можливість проводити опис напруженого стану його конструктивних елементів. Ворох коренеплодів - це механічна суміш коренеплодів і ґрунту, що поступає на робочу поверхню транспортера разом з гичкою і рослинними рештками або без них, залежно від технології збирання. Фізико-механічні властивості компонентів вороху характеризують показники: коефіцієнт тертя кочення і ковзання, різні геометричні параметри, щільність, жорсткість, зусилля руйнування, критична швидкість падіння, при якій відбувається пошкодження маси та інше. Наприклад, коефіцієнти тертя змінюються навіть на одних і тих самих поверхнях, для тертя ковзання - це пояснюється непостійністю вологості коренів, а для тертя кочення - зміною форми коренів, але у всіх цих випадках коефіцієнт тертя кочення менший коефіцієнта тертя ковзання [14, 28, 80,166].
Зміна показників, що характеризують ворох, зумовлена грунтово-кліматичними умовами, сортом коренеплодів, фазами розвитку, ступенем їх зрілості, прийомами агротехніки. Розміри і форма коренів залежать від врожаю, температурного і водного режимів у період росту, типу ґрунту та ін. На час збирання цукрових буряків маса коренеплодів становить 400-600 гр, середня урожайність 45 т/га, діаметр коренеплодів у межах 40-180 мм, середні коренеплоди 90-110 мм; технічна довжина коренеплодів 80-370 мм, середні значення 220-250 мм; гичка становить в основному 30-40% від маси рослини; довжина пучка гички 250-600 мм, середні значення 350-400 мм, при сприятливих умовах врожайність гички переважає врожайність коренів, насипна щільність зібраної гички складає 190-210 кг/м3 [2, 14, 24, 28, 33, 43, 62, 66, 82, 119, 146].
На полотно транспортера під час виконання технологічного процесу діють навантаження від розташованих на ньому коренеплодів, грудок ґрунту, рослинних рештків, що потрапляють на транспортер разом з коренеплодами.
Навантаження від транспортованої маси коренеплодів, розташованих в один шар, на одиниці площі очисника становить 225-300Н [119]. Причини формування нерівномірності навантаження пруткових транспортерів безпосередньо пов'язані із зміною як зовнішніх, так і внутрішніх впливів.
Розглянемо і систематизуємо збурюючі фактори нерівномірності навантаження на транспортер, наведені у табл. 2.1-2.3, опираючись на дані протоколів випробувань бурякозбиральних машин типу КС-6Б та гичкозбиральних типу БМ-6А та БС-6 [89-96]. Для дослідження виберемо поздовжній транспортер із скребками, довжина 2,4м, ширина 0,9м, кут нахилу транспортера до горизонту 550, крок між секціями прутків, на яких закріплені скребки 0,3м, лінійна швидкість транспортера 1,14м/с, число рядків, які збирає машина за один прохід 6, ширина міжрядь 45см [69].
Таблиця 2.1
Характеристики ґрунтів при проведенні випробувань
Характеристики
ґрунтуР О К И19751980198219831994 Тип чорнозем потужний,
середньо- гумусний, легкосуг-линистийчорнозем потужний,
мало гумусний, легкосуг-линистийчорнозем потужний,
середньо- гумусний, легкосуг-линистийчорнозем потужний,
слабо-вилуженийторфо-вища низинні супіщані Структура
дрібно-грудкуватадрібно-грудкуватадрібно-грудкуватадрібно-грудкувата
- Вологість,
за шарами,
% 0 - 10см19,922,424,516,5-14,633-3410 - 20см14,520,8 2415,135-3620 - 30см 8,119,723,712,9-13,432-33 Твердість
за шарами,
МПа 0 - 10см 1,34 0,87 1,271,2-1,041,8-210 - 20см 2,18 2,33 2,132,1-1,662,8-320 - 30см 3,61 2,8 2,521,92-23,5-3,7
Таблиця 2.2
Показники роботи бурякозбиральної машини КС-6Б
ПараметрР О К И19751980198219831994Робоча швидкість руху машини, км/год 7 7,26,85 8,5 4,8Продуктивність при випробуваннях, га/год 1,891,941,852,291,44Об'єм робіт, га117230200152185
Таблиця 2.3
Характеристики коренів
ПараметрР О К И19751980198219831994 Врожай коренів, ц/га357,9 350350 - 400399 - 479450 - 500 Густота посадки рослин,
тис. шт/га 87,5 97,5100,257,2-56,892-94 Розподіл
рослинсередня відстань між коренями рослин, см 3,8 26,3 21,934,4-39,122-23середнє квадратичне відхилення +- 13,5 19,0 1325,4-26,214,3-15,4коефіцієнт
варіації, % 56,7 72,2 68,877,2-66,850-51 Діаметр коренів за
групами, ммвеликі 89,1 88,2--111-115середні 61 57,7--67-70дрібні 24 36--33-35 Довжина коренів за
групами, ммвеликі 192 278--225-230середні 171,1242,6--105-108дрібні130,4 221--100-103 Середня вага
коренів за
групами, грвеликі 773,4 750---середні350,3 301,4---дрібні106 100--- Співвідношення
груп коренів
за вагою, % великі 40,4 65,1--40,3середні 56,9 26,2--37дрібні 2,7 8,7--22,7 Врожайніcть гички, ц/га 89,8 510340-37065,7-79,3370-380 Співвідношення ваги гички
до ваги коренів 0,251,36:10,97:10,16
1:1,2 Середня
вага одного кореня, гр410,1383,8400696-843-гички з одного кореня, гр 102,6 520,6392115-140-
Продовж. табл. 2.3
С