Содержание задания
Задание выполняется расчетно и графически как показано на рисунках 4.1 4.2, 4.3 на листах формата А1 и А2 в масштабе 1:1.
Исходные данные берут из приложения Г, при этом следует:
1. Вычислить угол, определяющий положение колен первых клавишей в момент отрыва вороха от поверхности клавиш –α0
2. Вычислить координаты точек траектории полета вороха – х и у в принятых координатах рисунок 4,1
3. Найти графически (рисунок 4.3) значение углов α1 α2 определяющих положение колен первых клавиш в момент подхватывания крупного вороха вторыми клавишами и в момент падения мелкого вороха на рабочую поверхность первых клавиш.
Теоретические сведения к определению показателей работы соломотряса
Рабочая поверхность клавишей обычно наклонена под углом β =10...30 к горизонту и все точки клавиш описывают одинаковые траектории. Частица вороха массой М, лежащая на поверхности клавиша находится под воздействием центробежной силы mωr силы тяжести mg и силы трения fmg cosβ. Отрыв частицы произойдет, когда проекция центробежной силы и силы тяжести на ось у будут равны т.е.
I = m ω2 r sin α0 = mg cos β (4.1.)
где α0 = arcsin cos β / k (4.2.)
k = ω2 r / g (4.3.)
ω =π n/ 30 (4.4.)
где n – число оборотов коленчатого вала, r - радиус кривошипа, k – показатель кинематического режима соломотряса, α0 – угол поворота коленчатого вала при котором происходит отрыв частицы вороха от клавиши.
У комбайнов показатель К изменяется от 1,85 до 2,37. Для построения траектории полета частицы вороха текущие координаты х и у удобно выразить в функции угла поворота коленчатого вала – α..
Координаты вороха над клавишами определяются по следующим зависимостям:
х = r [cos α0 - (α - α0 ) sin α + tg β sin α0 (α - α0 )2 /2] (4.5.)
у = r [sin α0 + (α - α0 ) cos α0 - sin α0 (α - α0 )2 / 2] (4.6.)
Значение (α - α0 ) - в радианах,
cos, sin α, tg β - в градусах.
Для построения траектории полета частиц вороха удобнее результаты подсчета свести в таблицу 4.1.
Таблица 4.1.
Таблица для подсчета траектории полета частиц вороха.
| Показатели | Угол поворота коленчатого вала | |||||||||||
| а0 | а1 | а2 | а3 | а4 | а5 | а6 | а7 | а8 | а9 | а10 | а11 | |
| Градусы | ||||||||||||
| радианы | ||||||||||||
| Координат х | ||||||||||||
| у | ||||||||||||
| Положение первых клавишей | 1’ | 2’ | 3’ | 4’ | 5’ | 6’ | 7’ | 8’ | 9’ | 10’ | 11’ | |
| Положение частиц вороха в полете |
По данным таблицы 4.1 в координатах х у строятся траектории полета частиц вороха (на рисунке 4.1 точки 0,1,2,3,…n масштаб 1:1)
Определяют момент падения вороха на клавиши. Клавиши подобравшие ворох (точка М) назовем первыми, а сменные клавиши (точка N) назовем вторыми. Их колена расположены под углом 1800. Для отсчета угла α положение клавиш по оси х будем считать исходным. В этом случае точки М и N определяют исходные положения соответственно первых и вторых клавиш. При вращении коленчатого вала по часовой стрелке первая клавиша будет подниматься а вторая опускаться.
Точка К показывает положение первой клавиши в момент отрыва вороха от его поверхности. Точки 0,1,2,3, и т.д. показывают положение частицы вороха при свободном полете, когда положение первой клавиши определяется точками 1’,2’,3’, и т.д. (таблица 4.1). При повороте коленчатого вала на 1800 обе поверхности клавишей снова будут расположены на оси Х. Точка 5’ совместится с точкой N и будет показывать положение первой клавиши, а в точке М будет находиться вторая клавиша. Положение вороха в этот момент определяется точкой 5, при дальнейшем вращении коленчатого вала второй клавиши будет перемещаться вверх и в некоторый с момент (точка С) подхватывает падающий ворох. А при работе соломотряса вторыми клавишами будет подхватываться крупная фракция – солома. В промежутках между клавишами мелкий ворох будет падать вниз и встретиться с первыми клавишами (точка D). В момент падения вороха на клавише ординаты у для вороха и рабочей поверхности клавишей одинаковы
у вороха = у клавиша (4.7.)
 |
1 – вторая клавиша
2 – первая клавиша
Рисунок 4.1 Траектория полета частицы вороха.
Рисунок 4.2. Схема сил действующих на частицу вороха.
 |
Рисунок 4.3. Определение моментов падения вороха на клавиши.
Падение крупного вороха на вторые клавиши происходит при повороте колена первых клавиш на угол α2 а падение мелкого вороха на вторые – при повороте колена первых клавиш на угол α1. Вследствие сложности аналитического метода расчета углов α2 и α1 их значения находят графически. Для этого необходимо (рисунок 4.3) построить кривые 1; 2.
у = r sinα и y = -r sinα (4.8.)
Построить кривую определяющую расстояние вороха от оси х
у = r [sin α0 + (α - α0 ) cos α0 - sin α0 (α - α0 )2 / 2] (4.9.)
Найти точки пересечения С и Д этих кривых с траекторией полета частиц (график 3), из этих точек находят углы α1 и α2. Точка С характеризует на рисунке 4,3 момент встречи падающего крупного вороха с поверхностью поднимающихся вторых клавиш на рисунке 4,1 откладывают этот угол и находят точку Е показывающую положение первых клавишей в этот момент, а затем определяется точка А смещения на 1800 по дуге окружности от точки С. Точка Д характеризует момент встречи падающего мелкого вороха с поверхностью первых клавишей колена, которых повернуты к этому моменту на угол α2. Для определения точки Д на рисунке 4.1 откладывают угол α1, находится точка В а затем по горизонтали и точка Д перемещение вороха за одно подбрасывание по направлению к выходу из молотилки. Обозначим для крупного вороха –Sк, для мелкого –Sм как показано на рисунке 4.1
Рекомендуемая литература
1. Любимов А.И и др. Практикум по сельскохозяйственным машинам М. Колос, 1971г – 191 с
2.Кленин Н.Н и др. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины М Колос, 1980г
3.Листопад Н.В. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины М Колос, 1986г
4.МИ. Общие требования к оформлению текстового и графического материала курсовых и дипломных проектов(работ)и других учебных и научных видов работ. КГУ им А.Байтурсынова, 2009г, 36с.
Приложение А