РАЗДЕЛ 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАБОТЫ И ОБОСНОВАНИЕ
ПАРАМЕТРОВ ПОЧАТКООТДЕЛЯЮЩЕГО АППАРАТА
2.1. Определение характерных зон початкоотделяющего аппарата при протягивании стеблей и отделении початков
При работе пиккерно-стрипперного початкоотделяющего аппарата, можно условно выделить пять последовательно расположенных техноло-гических зон (рис.2.1).
Рис.2.1.Анализ основных зон початкоотделяющего аппарата
пиккерно-стрипперного типа
Первая зона L1 - ориентации стебля кукурузы мысами русла кукурузоуборочного комбайна. В основу теоретического анализа этой зоны, можно положить исследования П.П. Карпуши [56, 57], который установил, что надежность протекания технологического процесса в этой зоне зависит от физико-механических свойств стеблей, а именно, от влажности и упругости стебля, а также кинематических параметров протягивающих вальцов, скорости движения комбайна, что и учитывается при проектировании пиккерно-стрипперного початкоотделяющего аппарата. В результате воздействия корпуса комбайна на стебель, будет иметь место незначительное отклонение стебля по ходу комбайна, что в основном влияет на высоту среза стеблей, а также степень естественного их отклонения. Рабо-та заходной части русла в настоящее время в достаточной степени изучена.
Вторая зона L2 - воздействия лапок подающих цепей и заходных конусов протягивающих вальцев на стебель, а также начало прохождения стебля криволинейного участка стрипперных пластин. Вопросы захвата стеблей лапками подающих цепей и подачи стеблей в рабочий зазор рассмотрены в работах П.П. Карпуши [ 57 ] и Л.И. Анисимовой [4, 5].
Третья зона L3 - свободного протягивания стебля вальцами. Здесь на стебель воздействуют в основном только протягивающие вальцы. Исходя из теории захвата и прокатывания стеблей вальцами [13, 29, 103] можно определить их основные кинематические параметры. Надежность протекания технологического процесса в этой зоне зависит только от конструктивных параметров и кинематических режимов работы протягивающих вальцев.
Четвертая зона L4 - отделения початков. Это основная зона, влияющая в значительной степени на качество выполнения технологического процесса в початкоотделяющем аппарате. Надежность протекания технологического процесса в этой зоне зависит от взаимного расположения стрипперных пластин, протягивающих вальцев, физико-механических свойств стебля с початками и возникающих динамических нагрузок. Перечисленные выше величины следует обосновать в дальнейших исследованиях.
Пятая зона L5 - транспортировка отделенных початков. В этой зоне на початки воздействуют транспортирующие органы. На качество транспортировки отделенных (срезанных) початков будут влиять физико-механические свойства початков, величины сил трения, а также кинематические параметры и режимы работы транспортирующих органов [7, 29, 102, 119]. Разделение на условные технологические зоны проводились согласно разбивки стебля кукурузы на отдельные его части, где h1- длина стебля от поверхности почвы до точки начала протягивающих вальцев; h2- длина стебля от поверхности почвы до точки захвата его вальцами; h3- минимальное расстояние размещения початка от поверхности поля; h4- максимальное расстояние размещения початка от поверхности поля; h5- верхушка стебля. В соответствии с разбивкой стебля в первой зоне L1 он взаимодействует с мысами русла жатки комбайна; во второй зоне L2 стебель взаимодействует с заходными конусами протягивающих вальцов и лапками подающих цепей; в третьей зоне L3 происходит захватывание стебля протягивающими вальцами и начинается интенсивное его взаимодействие со стрипперными пластинами; в четвертой зоне L4 отделяются початки от стеблей с одновременным очесыванием листостебельной массы; в пятой зоне L5 происходит транспортирование початков с остатками листостебельной массы.Необходимо отметить, что интенсивное очесывание начинается в третьей зоне и возрастает до пятой ( 14-18,4%).
Исходя их теоретического анализа основных зон технологического процесса протягивания стеблей кукурузы и отделения початков установлено, что в ходе теоретических исследований необходимо обосновать следующие конструктивные параметры початкоотделяющего аппарата, которые оказывают определяющее влияние на показатели качества выполнения технологического процесса, а именно: диаметр образующей вальцев по вершинам рифов, частоту вращения вальцев, зазор между вершинами рифов, угол наклона дополнительной стрипперной пластины.
Эти параметры позволят перейти в дальнейшем к исследованию динамических (силовых) параметров действующих в технологической зоне со стороны вальцев на растение кукурузы и далее к определению параметров энергоемкости работы початкоотделяющего аппарата.
2.2. Процесc захвата стебля и отделения початков пиккерно-стрип-перным початкоотделяющим аппаратом
Как отмечалось ранее, существующие початкоотделяющие аппараты пиккерно-стрипперного типа не обеспечивают качество и надежность процесса отделения початков. Усилия, возникающие при отделении початков, в большинстве случаев превышают допустимые, что приводит к увеличению травмированности последних. С целью уменьшения возникающих усилий, нами предлагается обеспечить необходимую ориентацию початка во время отделения. После захвата стебля протягивающими вальцами початок может располагаться под различными углами от 00 до 900 ( рис.2.2 ).
Рис. 2.2. Схема к определению угла ориентации початка
В установившемся режиме протягивания на початок будет действовать усилие протягивания Рпр, которое направлено в сторону вращения вальцев, а в местах контакта початка со стрипперными пластинами возникают силы нормального давления N и трения Т, которые действуют в обратном направлении. Уравнения равновесия на декартовые координаты будут иметь вид:
(2.1)
тогда
. (2.2)
Заменив T = f?N после подстановки можно определить силу воздей-ствия пластин на початок:
,