ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ КОРМОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА "ПОЛЕСЬЕ-800" НА ПОДБОРЕ ВАЛКОВ - Подборщики отечественных и зарубежных конструкций

Пропускная способность кормоуборочного комбайна при работе на подборе и измельчении валков зависит от параметров питающего аппарата комбайна, мощности валка уложенного валковой жаткой, косилкой - плющилкой с пальцевым или ротационным режущим аппаратом [10].

Для обеспечения работы нового комбайна без нарушения технологического процесса необходимо, чтобы производительность комбайна подборщика QПодб была меньше пропускной способности питающего аппарата QПит. ап. комбайна, т. е. необходимо:

Производительность подборщика QПодб определяется как:

,

Где GВ - мощность валка, кг/м;

VМаш - скорость перемещения комбайна на подборе валков.

Или GВ VМаш QПит. ап..

Пропускная способность питающего аппарата комбайна определяется:

,

Где ВO - ширина питающего аппарата, м;

H - максимальное расстояние между верхним и нижним вальцами при подборе, м. Для нового комбайна Полесье-800 оно составляет 0,025...0,186 м.

V - вращения нижнего вальца, м/с;

- плотность массы проходящей через питающий аппарат, кг/м3. Плотность массы при ее протяжке составляет 15-35 кг/м3.

Определяем пропускную способность питающего аппарата комбайна, принимая во внимание, что параметры горловины питающего аппарата и вальцов имеют следующие значения:

ВО - ширина питающего аппарата - 0,734 м,

ВО- ширина нижнего вальца - 0,714 м;

DО - диаметр нижнего вальца - 270 мм;

DО - диаметр верхнего вальца - 344 мм;

ПН. В. - частота вращения нижнего вальца; на первой передаче -56 мин-1; на второй - 137 мин-1; на третьей - 222 мин-1.

Определяем скорость вращения нижнего вальца по формуле для трех передач питающего аппарата.

.

.

Тогда пропускная способность питающего аппарата составит:

Такими возможностями обладает питающий аппарат кормоуборочного комбайна Полесье-800.

Определим производительность комбайна на подборе валков.

В соответствии с имеющейся информацией мощность валка образуемого на скашивании зависит от урожайности культур и ширины захвата машин производящих скашивание.

По имеющимся данным мощность валка колеблется от 1,5 кг/м до 6 кг/м.

Проведем определение скорости перемещения машины при подборе валков, выделив для этой цели дискретный ряд мощности валка: 1,5; 1,75; 2,0; 2,5; 3.0; 3,5; 4,1; 6 кг/м. Тогда, по формуле

.

Для первой передачи питающего аппарата имеем:

С указанными скоростями может перемещаться комбайн, обеспечивая технологический процесс машины на подборе без его нарушения на первой передаче скорости вращения нижнего вальца.

При работе на второй передаче вращения нижнего вальца имеем:

В зависимости от мощности валка скорость перемещения комбайна может колебаться от 4,4 до 1,1 м/с. Реально возможна работа комбайна в диапазоне скоростей от VМаш1 до VМаш8.

При работе на третьей передаче вращения нижнего вальца имеем:

В зависимости от мощности валка скорость перемещения комбайна может колебаться от 7,12 до 1,78 м/с. Реально работа комбайна возможна в диапазоне скоростей от VМаш1 до VМаш8. При других скоростях на второй и третьей передачах вращения вальца имеется реальная недогрузка питающего аппарата нового комбайна, что требует укладки валков при малой урожайности культур большей мощности путем их сдваивания, страивания или получения валка в растил с ширины захвата скашивающей машины.

Проведем анализ пропускной способности горловины подборщика, которая должна быть больше производительности шнека, но меньше пропускной способности питающего аппарата комбайна, что определяется следующим соотношением:

,

Где D - диаметр шнека по винтовой линии, м, D = 0,6 м;

D - диаметр трубы шнека, м, D = 0,3 м;

S - шаг витков шнека, м, S = 0,6 м;

- плотность массы транспортируемой шнеком, кг/м3, = 15-45 кг/м3;

П - частота вращения шнека, мин-1, П = 155;

- коэффициент заполнения шнека. По данным [9; 11] для кормоуборочных машин равен 0,65-0,85.

кг/с.

Кг/с.

Полученная производительность не превышает пропускной способности питающего аппарата комбайна на 3 передаче скорости вращения нижнего вальца.

Окружная скорость подачи массы в питающий аппарат определяется по формуле

Осевая скорость перемещения массы к краю горловины подборщика определяется по формуле

При параметрах валка (ширина 1,8 м) и его расположению относительно горловины подборщика равной 0,62м транспортировка валка к началу горловины подборщика будет осуществляться на расстоянии

При этом время перемещения валка будет равно

Центральная часть валка равная по ширине 0,62м будет подаваться в приемную часть питающего аппарата со скоростью 4,86 м/с, т. е. с большей скоростью, чем движение машины и только на третьей передаче при, , ожидается случай забивания горловины. Однако, в действительности указанные скорости не являются рабочими при подборе валков данной мощности.

Транспортировка валка с боковых сторон при первой передаче скорости нижнего вальца будет обеспечиваться без сгруживания массы у горловины практически на всех скоростях перемещения машины ....

При работе на второй передаче это условие будет выдерживаться на скоростях ..., а при работе на третьей передаче - на скорости.

Возможным резервом в работе подборщика на повышенных скоростях является увеличение числа оборотов шнека подборщика.

Указанные скорости перемещения машины вполне реальны на практике.

При разработке нового кормоуборочного комбайна, обладающего пропускной способностью 2,7; 6,6; 10,69 кг/сек необходимо обеспечить его загрузку на подборе валков, эти валки образуют существующие на производстве косилки - плющилки КПР-6 и КПП-4,2.

Анализ протоколов испытаний этих машин позволяет получить информацию о плотности образуемых валков данными машинами и по ней пересчитать мощность валков в кг/м. (таблица 5.1). Полученная информация дает возможность составить вариационные ряды мощности валков, исходя из их средне - арифметических значений для двух машин:

    - одинарные валки косилки - плющилки ротационной КПР-6: 2,96; 4,164; 5,49; 6,23; - сдвоенные валки косилки - плющилки ротационной КПР-6: 4,76; 8,11; 8,32; 12,4; - одинарные валки косилки - плющилки КПП-4,2 и Е-303: 2,93; 2,97; 3,35; 3,41; 3,59; 3,64; 4,26; 4,9; 5,24; 6,71; 6,88; 10,17.

Подставив указанные значения мощности валков в формулу расчета скорости перемещения машины можно сделать следующее заключение.

На мелкой резке:

    - работать на валках большой мощности 6,23; 6,71; 6,88; 8,11; 8,32; 10,17; 12,4 кг/м возможно в диапазоне поступательных скоростей машины 0,43-0,218 м/с, что снижает производительность комбайна на данном режиме работы; - валки малой мощности 2,44; 2,93; 2,97; 3,35; 3,41; 3,59; 3,64 кг/м на данном режиме, возможно, подбирать в диапазоне поступательных скоростей 1,1-0,74 м/с; - работать на подборе сдвоенных валков мощностью 4,76; 8,11; 8,32; 12,4 кг/м возможно на скоростях 0,57 м/с; 0,32 м/с; 0,217 м/с. Два последних значения скорости практически нереальны.

На средней резке:

    - работать на подборе одинарных валков большой мощности (см. вышеприведенный вариационный ряд) возможно в диапазоне поступательных скоростей машины 1,06-0,53 м/с; - валки малой мощности (см. вышеприведенный вариационный ряд) возможно, подбирать в диапазоне поступательных скоростей 2,7-1,81 м/с.

Таблица 5.1.Характеристика валков по результатам испытаний

№ п/п

Наименование показателей

Сведения о характеристике валков

Косилка - плющилка ротационная КПР-6

Косилка - плющилка прицепная КПП-4,2

Курская

МИС

14-15-98

Бел.

МИС

№6-98

Поволж.

МИС

№08-49-98

Влад.

МИС

№03-41-97

Влад. МИС

№03-74-96

Е-303

Курская

МИС

№14-5-97

Влад.

МИС

№03-74-96

Влад.

МИС

№03-40-97

Курская

МИС

№14-5-97

Влад.

МИС

№03-34-98

Бел.

МИС

№107-98

Бел.

МИС

№160-99

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

Убираемая культура

Вика овес;

Овес-вика

Вика-овес;

Овес-вика

Суданск.

Трава

Клевер;

Тимоф.

Злак, ежа сборн.

Тимоф.; клевер красный

Люцерна,

Костер

Злак, ежа сборн.

Тимоф.; клевер красный

Тим. - овес,

Люцерна,

Клевер,

Злак-боб.

Овес-горох;

Овес-горох,

Тимоф.,

Костер

Разнотр.

(злак, бобов. и их смеси)

Клевер-тимофеевка

Разнотравие

2

Полеглость, %

0; 0-12

0; 0-19,2
    41,6; 10-50

-

5,0-6,5

53,7

-

8,8-26,4; 26,8; 0-27,0

0; 28,0

-

19-28

0-28

3

Урожайность, т/га
    12,8; 8,5-15
    19,3; 19,3-22,8
    12,8; 10-20

25;12-18

8,4; 13,2

48

8,4;13,2; 4,2-10,8; 4,2-9

16,4; 11,0; 8,0-18,0

20-35; 79; 70-79

3,2-26,0

27-35

27,8-36,0

4

Влажность травы, %
    63,8; 60-68
    67,2; 65,1-67,2

49,4; 45-65

83,1; 73,2

76,8; 86,2

78

76,8; 86,2; 71,8; 76,8

70-79

70-80

70

81,8-82,1

80-81

5

Параметры валка:

Ширина, см

62

Левый 110

130

92,3; 101,3

191; 194,5

104

144,9; 159,6; 142,9; 128,5

132,7; 100,5; 111,0

80

112,7

174,3

121

Высота, см

14,6

Левый 55,8

28,6

19,5; 33,4

18,1; 14,7

25,9

15,0; 14,7; 16,4; 18,4

38,4; 29,9; 32,8

25,6

-

26,2

32

Ширина сдвоенного валка, см

124

173

260

184; 202

-

208

-

-

160

29,1

-

-

Линейная плотность, %

25,1

8,8

11,2

36,5; 17,5

9,8; 9,9

37,78

15,7; 15,0; 18,2; 20,8

13,5; 9,96; 10,0

27.71

8.9

14.7

6.3

Неравномерность плотности, %

11.82

Левый 33,9

Правый 18,7

-

16,2; 12

39,6; 39,0

11,43

48,6; 49,5; 29,3; 27,5

13,0; 15,38; 15,4

17,52

28,9

2,9

0,79

Мощность валка расчетная, кг/м

Одинарного

2,27
    5,61 левый 5,37 правый

4,164

6,56;5,9

3,35; 2,93

10,17

3,41; 3,59

6,88; 2,97; 3,64

5,24

2,9

6,71

2,41

Сдвоенного

4,74
    8,49 левый 7,74 правый

8,32

13,1; 11,7

-

-

4,26; 4,9

13,75; 5,96; 7,23

-

-

-

-

Полнота плющеная, % полная

14

-

-

-

80

-

80

89,0; 91,3; 91,3

-

80

44,7

63,7

Растения плющеные на 1/2

35,3

-

-

-

10,3

-

10,3

0,6; 0,5; 0,4

-

12

47,2

35,0

Неплющеные растения

50,7

-

-

-

9,7

-

9,7

0; 0; 0

-

8

8,1

1,3

На крупной резке:

    - работать на одинарных валках большой мощности (см. вышеприведенный вариационный ряд) возможно в диапазоне поступательных скоростей машины 1,74-0,86 м/с; - валки малой мощности (см. вышеприведенный вариационный ряд) возможно, подбирать в диапазоне поступательных скоростей 4,39-3,94 м/с, что практически невозможно; - работать на подборе сдвоенных валков возможно на скоростях 1,39-0,53 м/с, что вполне реально. 1. Проведенный анализ показывает, что при создании нового кормоуборочного комбайна Полесье-800, прежде всего, необходимо загрузить комбайн в режиме подбора валков малой мощности на крупной резке. С этой целью необходимо иметь широкозахватный подборщик, позволяющий обеспечить подбор 2-3 валков одновременно. При расчете по минимальному значению мощности валка это дает возможность работать на скорости перемещения комбайна

Работа комбайна на мелкой резке на подборе валков большой мощности является сомнительной. Целесообразно иметь в данном случае сменный кинематический режим, позволяющий увеличить скорость вращения нижнего вальца питающего аппарата.

    2. Косилка - плющилка КПР-6 обеспечивает укладку сдвоенных валков малой мощности, однако это не исключает необходимости работать на повышенных скоростях при проведении подбора этих валков. 3. Для обеспечения загрузки кормоуборочного комбайна на подбор необходимо широкозахватная ротационная косилка захватом 8-9 м, которая должна обеспечивать техпроцесс укладки валка по одной из предлагаемых технологических схем (рисунок 5.1). 4. Целесообразно в конструкции жатки КПП-4,2 иметь устройство, обеспечивающее укладку широкого валка с 2х-3х проходов, применяя для этого дополнительный транспортер по типу машин фирмы "Taurup". 5. Учитывая рекомендуемые технологические схемы косилки КПР-9, ширину не сдвоенного валка косилки КПП-4,2, для работы на подборе валков малой мощности с учетом защитных зон целесообразно иметь подборщик захватом 6-6,6 м. Предпочтительны для этой цели варианты работы широкозахватной ротационной косилки захватом 8-9 м (см. рисунок 5.1). Для косилки КПП-4,2 возможно образование валка со сдваиванием, что не лимитирует захват подборщика (3; 4,2; 6-6,6 м) или подбор двух валков с 2х проходов без сдваивания, что потребует применения подборщика захватом 6-6,6м.

Похожие статьи




ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ КОРМОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА "ПОЛЕСЬЕ-800" НА ПОДБОРЕ ВАЛКОВ - Подборщики отечественных и зарубежных конструкций

Предыдущая | Следующая