Розглянуто аналіз процесу підйому стебел льону, складено диференціальне рівняння руху частинки льону по зубу, представлена ​​графічна залежність відносного переміщення стебел льону по зубу Se від кута повороту зуба? T, залежність фактичного підйому стебел льону по зубу S ф при підгортання від кінематичного параметра ворушарки? =? r / Vм. Виконано аналіз процесу підйому стебел льону з урахуванням внутрішньої сили зчеплення стебел льону в стрічці і сили зчеплення стебел льону з стліщем. Розроблено: методика визначення зв'язності стебел в стрічці, заснована на принципі поздовжнього деформування стрічки льону шляхом механічної дії на неї в площині, перпендикулярній осі стрічки; номограмма для визначення мінімального значення кінематичного параметра ворушилки в залежності від граничного зміщення стебел в стрічці.

Анотація наукової статті з механіки і машинобудування, автор наукової роботи - М. А. Новиков, С. Б. Павлов


ANALYSIS OF THE PROCESS OF STEMS SEPARATION FROM THE SOIL WHILE TEDDING

The analysis of the process of raising flax stalks is considered, a differential equation for the movement of flax particles along the tooth is compiled, a graphical dependence of the relative movement of flax stalks along the tooth Sе on the angle of rotation of the tooth? t is presented, the dependence of the actual lifting of flax stalks on the tooth S ф when raking up the kinematic parameter of the agitator? =? r / Vm. The analysis of the process of lifting the stalks of flax, taking into account the internal cohesion of the stems of the flax in the tape and the strength of the cohesion of the stems of the flax with the stems, is performed. Method for determining the connectivity of the stems in the tape, based on the principle of longitudinal deformation of the flax tape by mechanical action on it in a plane perpendicular to the axis of the tape; nomogram for determining the minimum value of the kinematic parameter of the agitator, depending on the maximum displacement of the stems in the tape are developed.


Область наук:
  • Механіка і машинобудування
  • Рік видавництва: 2020
    Журнал: Известия Санкт-Петербурзького державного аграрного університету
    Наукова стаття на тему 'АНАЛІЗ ПРОЦЕСУ ВІДРИВУ стебла ВІД ГРУНТУ ПРИ ворошіння'

    Текст наукової роботи на тему «АНАЛІЗ ПРОЦЕСУ ВІДРИВУ стебла ВІД ГРУНТУ ПРИ ворошіння»

    ?УДК 633.521: 631.3

    DOI 10.24411 / 2078-1318-2020-11172

    Доктор техн. наук М.А. НОВІКОВ (ФГБОУ ВО СПбГАУ, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.) Канд. техн. наук С.Б. ПАВЛОВ (новго ім. Ярослава Мудрого, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

    АНАЛІЗ ПРОЦЕСУ ВІДРИВУ стебла ВІД ГРУНТУ ПРИ ворошіння

    Однією з основних операцій технологічного процесу приготування льнотрести є ворушіння стебел в стрічці. Процес ворушіння полягає у відриві прибитих до грунту дощами і пророслих бур'янами стрічок льону, підйомі їх вгору до знімною решітки і скиданні на землю під вспушенй стані. Якість виконання технологічного процесу ворушилки в основному залежить від конструктивних параметрів її робочих органів і величини кінематичного параметра, при правильному виборі яких забезпечується відрив стебел від поверхні поля і надання їм вспушенй стану.

    Мета дослідження - визначення граничного зчеплення стебел в стрічці в залежності від кількості стебел на одному метрі стрічки і пророщені стрічки бур'янами, вибір кінематичного параметра ворушилки, що забезпечує високу якість виконання процесу ворошіння стрічок льону.

    Матеріали, методи і об'єкти досліджень. З огляду на раніше проведені дослідження [1,2,3,4,5,6], в результаті яких була визначена оптимальна форма зуба ворушилки, його робочу ділянку є комбінацією дуги кола і прямої, виконаної від заснування по радіальної прямої. Для спрощення аналізу підйому стебел розглянемо зуб у вигляді ламаної лінії ОАВ, що окреслює криву (рис. 1).

    Мал. 1. Схема сил, що діють на частку льону, що знаходиться на зубі

    Для аналізу процесу підйому стебел льону складемо диференціальне рівняння руху частинки льону по зубу.

    На частку льону масою т діє сила тяжіння О = mg, відцентрова сила інерції? Ц = тю2Г1, Коріолісова сила Ек = 2тю2Ув, сила тертя ЕТР:

    Fтр = / (шю2 г 8ТВ -'Ш / - 2шю2 Від'їзд), (1)

    де / - коефіцієнт тертя частинки льону про зуб;

    ю - кутова швидкість обертання зуба;

    Від'їзд - відносна швидкість частинки льону уздовж зуба;

    г - відстань від осі барабана до частки.

    З огляду на (згідно рис. 1), що кут / л = у - а + Ю1 і позначивши у - а = уо, маємо / = уо + ю ^.

    Також враховуємо, що г $ 1Па = п sinp і г зі $ в = Бе.

    Умова руху частки льону по зубу матиме вигляд:

    шю2 Бе + ш ^ С08 (уо + Ю1) >/ (Шю2 Г 81па - 8т (уо + Ю1) - 2шю2 Від'їзд). (2)

    З цього рівняння визначаємо відносне переміщення частинки льону Бе уздовж зуба в залежності від кута повороту зуба ю ^, враховуючи конструктивні і кінематичні параметри ворушарки (ю = 6с-1; г = 0,33 м - радіус кола, проведеної по кінцях зубів; а = 70 ° - кут відхилення зуба від радіального положення; у = 18 ° - половина кута між зубами; / = 0,4).

    На малюнку 2 представлена ​​залежність переміщення стебел льону по зубу Бе від кута повороту зуба ю ^. Тут же представлена ​​залежність фактичного підйому стебел льону по зубу БФ при підгортання від кінематичного параметра ворушарки X = ю г / Розум. Зіставляючи ці дві криві, можна визначити для будь-якого кінематичного параметра X, де знаходяться на зубі стебла льону і при якому куті повороту зуба Ю1 вони впадуть на землю.

    Мал. 2. Порівняння відносного переміщення стебел льону по зубу Б з їх фактичним підйомом при підгортання БФ

    Наприклад, X = 0,75, стебла льону знаходяться від краю зуба на відстані 0,06 м і впадуть на землю при куті повороту зуба М = 78 °.

    Проведений вище аналіз процесу підйому стебел льону не враховує внутрішню силу зчеплення стебел льону в стрічці і силу зчеплення стебел льону з стліщем. Ці сили мають істотний вплив на показники технологічного процесу ворошіння: нерівномірність розстилання стебел в стрічці і розриви в стрічці.

    Методика визначення зв'язності стебел в стрічці заснована на принципі поздовжнього деформування стрічки льону шляхом механічної дії на неї в площині, перпендикулярній осі стрічки. Використовуваний в дослідженнях прилад забезпечує поступове підведення стрічки вгору, що призводить до утворення склепіння. За параметрами останнього представляється можливим оцінити внутрішню силу зчеплення стебел в стрічці льону (рис. 3).

    Мал. 3. Схема визначення параметрів склепіння стрічки і зв'язності стебел в стрічці

    Зусилля підйому Р витрачається на подолання ваги піднімаються стебел разом з пластиною і сили зчеплення стебел льону з стліщем. При підйомі стрічки льону на певну висоту вона починає витягуватися з однієї зі сторін і довжина зводу не збільшується. Момент початку розтягування стрічки фіксували, а також записували свідчення (P, H та L). Зусилля підйому Р, за вирахуванням ваги стебел, які перебувають вище розриву, брали за результуючу силу зв'язності стебел в стрічці.

    Результати досліджень. Дослідження проводилися у вересні протягом 20 днів. Попередньо на поле вручну були розкладені стрічки льону з різною кількістю стебел на одному метрі стрічки. Великі терміни проведення досліджень дозволили провести досліди на стрічках з різним ступенем пророщені їх бур'янами.

    За параметрами зводу визначали граничне зміщення стебел льону в стрічці відносно один одного:

    ДПР. = - ^^ - 0,5L. (3)

    sin arctg L

    Для того щоб не було розривів в стрічці після ворошіння, необхідно, щоб відстань переміщення одного зуба ворушарки не перевищувало граничного зміщення стебел льону в стрічці:

    2яг А, ш

    (1-Х) < 5

    пр.,

    (4)

    де т - кількість зубів на диску.

    Вирішивши нерівність (4), визначимо мінімальне значення кінематичного параметра ворушарки Х [7,8], при якому не буде спостерігатися розривів в стрічці

    до >

    1

    1 +

    (5)

    2жг

    На малюнку 4 при відомих параметрах ворушарки (r = 0,33, т = 10) представлена ​​залежність кінематичного параметра ворушарки (його мінімальні значення, нижче яких буде відбуватися розрив стрічки) від граничного зміщення стебел льону в стрічці.

    0,8

    0,6

    0,4

    0,2

    \ \ \ \ \

    \ \ \ Ч

    "-_

    0 0,1 0,2 0,3 5пр., М

    Мал. 4. Залежність мінімального значення кінематичного параметра ворушарки від граничного зміщення стебел в стрічці

    Обробку результатів експериментальних досліджень чинників, що впливають на граничне зміщення стебел в стрічці, проводили за допомогою методу множинної кореляції [9, 10]. Математична зв'язок граничного зміщення стебел в стрічці Зпр. з кількістю стебел на одному погонному метрі стрічки п і пророщені стрічки бур'янами тт представлена ​​у вигляді:

    5пр. = До [1 (п) / 2 (тг),

    (6)

    де / 1 (п) і / 2 (тт) - функції кількості стебел і щільності травостою; до - постійний коефіцієнт.

    На малюнку 5 представлено кореляційне поле залежності зміщення стебел в стрічці від їх кількості.

    Рівняння регресії має такий вигляд:

    / 1 (п) = 0,00024 п - 0,0205.

    (7)

    $ Пр, М

    0,3 ОД

    ОД 0

    800 1000 1200 1400 п, шт.

    Мал. 5. Корреляционное поле залежності граничного зміщення стебел в стрічці від кількості стебел на одному метрі стрічки

    Кореляційне поле залежності 5пр.1 від пророщені стрічки бур'янами (кількість бур'янів на 1 м2 поля) представлено на малюнку 6. Рівняння регресії має вигляд:

    / 2 (шт) = 0,514 -1,286 т, (8)

    де пп - кількість (маса) бур'янів на 1 м2, кг.

    * * ^^ * * * ----

    -5 *

    * 4

    З урахуванням коефіцієнта регресії загальний вираз має вигляд:

    0Пр. = 3,73 (0,00024n - 0,0205) (0,514 - 1,286 т) (9)

    Висновки. Отримані в результаті досліджень вираження 5 і 9 дозволяють розрахувати граничне зчеплення стебел в стрічці в залежності від кількості стебел на одному метрі стрічки і пророщені стрічки бур'янами (кількість бур'янів на 1 м2 поля), вибрати кінематичний параметр ворушилки, що забезпечує високу якість виконання процесу ворошіння стрічок льону.

    література

    1. Новіков М.А., Павлов С.Б. Аналіз взаємодії зуба ворушарки зі стрічкою льону // Известия Санкт-Петербурзького державного аграрного університету. - 2016. - .№41. -З. 79-284.

    2. Новіков М.А., Павлов С.Б. Обгрунтування показника кінематичного режиму роботи ворушарки стрічок льону // Известия Оренбурзького державного аграрного університету. -2016. - №4 (60). - С. 88-90.

    3. Хайліс Г.А. Теорія льноуборочних машин. - М., 2011. - 322 с.

    4. Новіков М.А., Павлов С.Б. Обгрунтування основних параметрів ворушилки-порціеобразователя стебел льону // Известия Санкт-Петербурзького державного аграрного університету. - 2016. - №43. - С.313-317.

    5. А.С 1613037 СРСР, МКІ 5 АТ 1Д45 / 06. Ворушилка стрічок льону /С.Б. Павлов, В. В. Чупряев -№4626389 / 30-15; заявл.27.12.88; опубл.15.12.90, Бюл.№46.-6с.

    6. Ковальов М.М., Грищенкова В.А. Розробка і впровадження інноваційних технологій і технічних засобів нового покоління для виробництва та глибокої переробки луб'яних культур // Машинно-технологічна модернізація льняного агропромислового комплексу на інноваційній основі: зб. науч. тр. / ВНІІМЛ. - Твер: Твер. держ. ун-т, 2014.

    - С. 6-10.

    7. Сільськогосподарські машини. Теорія і розрахунок: навчальний посібник / А. В. Клочков, В. Г. Ковальов, П. М. Новицький. - Мінськ: ІОЦ Мінфіну, 2019. - 436 с.

    8. Бердишев В.Є. та ін. Сільськогосподарські машини. Технологічні розрахунки в прикладах і завданнях: навчальний посібник. 2-е изд. / Під. ред. М.А. Новикова. - СПб .: Проспект Науки, 2018.

    - 208 з.

    9. Хайліс Г.А., Ковальов М.М. Дослідження сільськогосподарської техніки та обробка досвідчених даних. - М .: Колос, 1994. - 169 с.

    10.Ковалёв Н.Г., Хайліс Г.А., Ковальов М.М. Сільськогосподарські матеріали (види, склад, властивості). - М .: ІК «Родник», 1998. - 208 с.

    Literatura

    1. Novikov M.A., Pavlov S.B. Analiz vzaimodejstviya zuba voroshilki s lentoj l'na // Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2016. - №41. - S. 279-284.

    2. Novikov M.A., Pavlov S.B. Obosnovanie pokazatelya kinematicheskogo rezhima raboty voroshilki lent l'na // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2016. - №4 (60). -S. 88-90.

    3. Hajlis G.A. Teoriya l'nouborochnyh mashin. - M., 2011. - 322 s.

    4. Novikov M.A., Pavlov S.B. Obosnovanie osnovnyh parametrov voroshilki-porcieobrazovatelya steblej l'na // Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2016. -№43. - S.313-317.

    5. A.C. 1613037 SSSR, MKI 5 AO 1D45 / 06. Voroshilka lent l'na /S.B. Pavlov, V. V. CHupryaev -№4626389 / 30-15; zayavl.27.12.88; opubl.15.12.90, Byul.№46. - 6s.

    6. Kovalev M.M., Grishchenkova V.A. Razrabotka i vnedrenie innovacionnyh tekhnologij i tekhnicheskih sredstv novogo pokoleniya dlya proizvodstva i glubokoj pererabotki lubyanyh kul'tur // Mashinno-tekhnologicheskaya modernizaciya l'nyanogo agropromyshlennogo kompleksa na innovacionnoj osnove: sb. nauch. tr. / VNIIML. - Tver ': Tver. gos. un-t, 2014. - S. 6-10.

    7. Sel'skohozyajstvennye mashiny. Teoriya i raschet: uchebnoe posobie / A. V. Klochkov, V. G. Kovalev, P. M. Novickij. - Minsk: IVC Minfina, 2019. - 436 s.

    8. Berdyshev V.E. i dr. Sel'skohozyajstvennye mashiny. Tekhnologicheskie raschety v primerah i zadachah: uchebnoe posobie. 2-e izd. / Pod. red. M.A. Novikova. - SPb .: Prospekt Nauki, 2018. --208 s.

    9. Hajlis G.A., Kovalyov M.M. Issledovaniya sel'skohozyajstvennoj tekhniki i obrabotka opytnyh dannyh. - M .: Kolos, 1994. - 169 s.

    10.Kovalyov N.G., Hajlis G.A., Kovalyov M.M. Sel'skohozyajstvennye materialy (vidy, sostav, svojstva). - M .: IK «Rodnik», 1998. - 208 s.

    УДК 631.345.3

    DOI 10.24411 / 2078-1318-2020-11178

    Доктор техн. наук Н.В. Алдошина (ФГБОУ ВО «РГАУ - МСХА ім. К.А. Тімірязєва»,

    Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.) Канд. техн. наук Н.А. ЛИЛІН (ФГБОУ ВО «РГАУ - МСХА ім. К.А. Тімірязєва») Канд. техн. наук А.В. СІБІРЁВ (ФГБНУ ФНАЦ ВІМ) Канд. техн. наук М.А. Мосяков (ФГБНУ ФНАЦ ВІМ, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

    ОБГРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ РОБОЧИХ ОРГАНІВ очісуюча жниварка ДЛЯ ПРИБИРАННЯ БІЛОГО люпину

    Основним джерелом рослинного білка в Росії є соя, але виробленого її кількості недостатньо, тому дану культуру щорічно ввозять в величезній кількості з-за кордону. Зростаючі ціни на сою здорожують собівартість виробництва кормів, що підштовхує виробників розглядати інші культури як джерело рослинного білка [1, 2, 3].

    У 2016 році зернобобовая культура білий люпин була включена до Державного реєстру селекційних досягнень, допущених до використання на території РФ.

    Для вирощування і збирання білого люпину використовують аналогічну зерновим культурам систему машин. Вегетаційний період цієї культури становить в середньому 94-140 днів. Прибирання доводиться на середину серпня - кінець вересня, коли в зонах обробітку можливі опади. Культура відрізняється високою потенційною продуктивністю з врожайністю насіння до 40-50 ц / га.

    Одним з недоліків даної культури, що впливає на втрати при збиранні, є неодночасність дозрівання насіння, що тягне за собою пошкодження насіннєвого матеріалу робочими органами збиральних машин.

    Для вирішення даної проблеми необхідно постійно вдосконалювати процес збиральних робіт, застосовуючи передові технології, способи і технічні рішення, підвищувати технічну і технологічну надійність прибиральної техніки [4, 5].

    Однією з передових технологій є індустріально-потокова зі способом відділення насіннєвий частини рослин на полі. У нього входить приставка або жатка до зернозбирального комбайну, що дозволяє виробляти відрив або ОЧЕС бобів зернобобових культур за допомогою гребінок. Утвориться маса, що складається на 80% з вільних насіння, надходить в похилу камеру комбайна.


    Ключові слова: ворушіння / зуб ворушарки / стрічка льону / кінематичний параметр / tedding / tedder tooth / flax tape / kinematic parameter

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити