Жатка уборочной машины Советский патент 1991 года по МПК A01D34/00 

, Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к подающим и перемещающим уст- ройствам уборочных машин.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

На фиг . 1 изображена предлагаемая жатка, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - частица стебля при статическом равновесии; на фиг.4 - частица стебля в процессе захвата или выброса.

Жатка содержит желобчатое днище 1, над которым расположен цилиндрический шнек 2 с правой 3 и левой 4 навивками. В центральной части шнека 2, где расположено выбросное окно 5 жатки, жестко закреплены пальцы б под углом оЈ в сторону, обратную направле- нию вращения шнека 2 (отводу стебельчатой массы). Над пальцами 6 размещен двускатный симметричный отражающий щиток 7, все образующие которого имеют угол наклона к горизонту больше угла трения стеблей о щиток 7 (сталь, полиэтилен и т.д.). Он служит для развода стеблей в сторону навивок 3 и 4 шнека 2, вертикально подаваемых мотовилом (не показано) жатки в процессе прямого комбайнирования. При этом мотовило обеспечивает подбор массы, поступающей в приемное окно 8 между щитком 7 и днищем 1. При раздельной уборке подпор обеспечивается транспортером подборщика (не показаны) , а его нормализатор (не показан) служит для формирования подаваемого слоя, толщиной меньше высоты окна 8. Щиток 7 установлен таким образом, что исключает задержку стеблей, подаваемых со стороны правой 3 и левой 4 навивок шнека 2, и обеспечивает

0

п

5 , -

0

0

попадание сбрасываемых с него стеблей на переднюю часть днища 1.

Предлагаемая жатка работает следующим образом.

При работе уборочной машины часть поступающих на жатку стеблей разводится щитком 7 в сторону навивок 3 и 4 шнека 2, а другая часть поступает в приемное окно 8. В дальнейшем обе части стеблей захватываются пальцами 6 и- отводятся в выбросное окно 5 .

Из косоугольного треугольника AQB при условии статического равновесия частицы (стебля) m на пальце АВ:

sinoЈ -- sin (1) и

где Ы - угол наклона пальца;

г - радиус окружности конца

пальца;

г0 - радиус шнека; (р - статический угол трения. Угол (О изменяется в зависимости от динамических параметров процесса захвата (ф,) или выброса (Cf) массы, поэтому

VТ

- s in ( s in ( r- s in (2 , (2) Оо

Процесс захвата и выброса массы рассматривают в самых критических точках: в зоне захвата - у вершины пальца 6, в зоне выброса - у его основания, причем в первом случае удерживающие силы сознательно уменьшают, а во втором - увеличивают для повышения надежности протекания процесса. Изменение удерживающих сил осуществляется при условии сохранения действия основных динамических факторов, в частных случаях, занижая значение Ut для захвата массы и завышая (р„ для выброса.|

В зоне захвата, когда связанные между собой частицы массы последовательно (одна за другой) подвергаются действию пальца 6 и не разогнаны (все до единого в подаваемом слое) до скорости его движения, влиянием центробежной (выбрасывающей) силы можно пренебречь. Если частица в слабосвязной массе короткостебельная, то она отбрасывается пальцем 6 в обратном направлении, где ее приобретенная энергия гасится в следующей порции массы (по условию процесс происходит только в зоне окна 8), и она захватывается пальцем 6 при более благоприятном (т.е. меньшем) угле захвата (э . В связной же, хотя и ко- роткостебельной массе (а масса в рассматриваемом процессе подается связным слое.м) отбрасывания частиц не происходит, а только отталкивание, и поэтому уменьшается, в сравнении с возможным, объем захватываемой массы за один проход пальца 6. Для длин- ностебельной частицы действие центробежной силы вообще носит местный характер. Поэтому чрезмерной компенсацией действию центробежной силы будет исключение из расчета удерживающих сил: а) вызываемой подпором поступающей со скоростью V массы, Fn mV/At, б) связности материала FQ - (С, f,), где С - связность; f, - коэффициент внутреннего трения; в) весом частиц, Р rag, увеличивающимся с уменьшением угла захвата и,

Основной действующей силой остается сила инерции частицы при ее взаимодействии с пальцем 6 - Гц та mVJT/At m(Dr/&t, где а - ускорение; Уд - линейная (тангенциальная) скорость движения пальца на р.асстоянии от центра вращения г; Дь - время импульса силы; СО - угловая скорость вращения пальца.

Из уравнения равновесия сил на ось Xj, 2JY, 0;

-jjfcoeliVf + sinVi 0

находят:

tg(, f,(3)

где Ј - коэффициент внешнего трения стеблей.

В неравенстве (2) с учетом уравнения (3) имеют:

i. . . гte(i/(

-- sin ц --

0 -Jl

г. о

rf

+ tg CA , sinc

(4)

Зона перемещения предназначена для сбора массы как со стороны навивок 3 и 4 шнека 2, так и со стороны

зоны захвата и разгона ее до скорости движения пальцев 6 в направлении. выбросного окна 5„ При этом опорой для массы служит желобчатое днище 1. В зоне выброса, когда масса разогнана до скорости движения пальцев 6 и активно ими перемещается, на каждую частицу действует центробежная вила тпКР rQ , все частицы mg и вводят до- полнительную удерживающую силу

,, вызываемую внутренним трением (f - коэффициент внутреннего трения) между стеблями материала (счи- тая, что масса перед выбросом остается связной) от нормальной силы,

за которую принимают действующую центробежную силу,

Из уравнения равновесия сил на ось Х2, 2L.FX{, 0, находят

r0f , cos(2+ mg.sinCc - (г) - - mtfr0sin 2j-f + ,. sinl + + mg-cos(C ) + rod)2 rucos(2 07

где L - угол выброса массы,

Принимают жесткие условия,1 когда Ј 90°, и преобразуют уравнение

. f.g -W2ro(1 - f-f,) ,,ч

tgVi. (5)

Учитывая, что в реальных условиях уборки урожая коэффициенты внешнего и. внутреннего трения стеблей меньше единицы, т.е. , 1, упрощают вы- ражёние (5) за счет увеличения угла („исключением вычитаемого в числителе

gf г ( f -f 7)

(6)

55 Увеличивают еще угол V2, считая

выражение (6) относящимся к вершине пальца 6 (точка В2 в зоне выброса, угол lf ) . Тогда в неравенстве (2) с учетом выражения (6) имеют

Sinty 2

gf

Г° V/Vw2r7(f+f)2-t-(gf)2

Исключая член (gf)2, так как при этом угол (fL увеличится, получают

sin

tf

J-SL

(7)

)(f ч- f,)

Окончательно, объединяя неравенства (4) и (7) eino -aj- -1637688 8

материала, захватываемого за один проход пальца 6. Снижение объема захватываемой массы (коэффициент захвата К f(fO, С,СО, где С - связность подаваемого слоя; ОТ - угол захвата; К 0,8...1,0) можно компенсировать увеличением числа рядов пальцев или их размерами при расчете производительности механизма отвода массы.

Предлагаемое выполнение шнека позволяет упростить конструкцию и снизить металлоемкость, обеспечивая при I .этом надежную работу жатки. Формула изобретения

10

Л

+ f«

15

(8)

Жатка уборочной машины, содержащая расположенный над днищем цилиндрический шнек, имеющий на крайних частях левую и правую спиральные навивки, а на центральной - жестко закрепленные пальцы для отвода стебельчатой массы в выбросное окно жатки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, пальцы на шнеке расположены с наклоном в сторону, обратную направлению его вращения, угол которого определяется соотношением

Если при вычислении в неравенстве (8) правый или левый член будет больше 1 или меньше -1, следует принимать значения 1 или -1.

Неравенство (8) при (X) О

( .t j sin(tf -- f) несправедoлив о

+ f2

так как

rf

L«

r,-Jl

f, и

+ f24J

угол недействителен (не имеет смысла) . Неравенство оставалось бы справедливым при учете в члене -.

гоЛ)1+Ј2

внутреннего трения стеблей подаваемого слоя, т.е. коэффициента f .

Это говорит о том, что в результате преобразований значение угла , при захвате массы чрезмерно занижено, а при выбросе значение (f g завышено. Но это повышает надежность как процесса захвата, так и выброса. Решающим фактором для процесса выбро- са является угловая скорость вращения (0 , которая обеспечивает гарантированную возможность выброса массы. На процесс захвата.угловая скорость не влияет ввиду заданных условий,

таких как наличие связного и длинно- стебельного слоя подаваемой массы и специального щитка 7, огранчивагоще- го зону захвата массы, обеспечивающих и при высокой угловой скорости вращения отбрасывание или отталкивание некоторых частиц в поступающий слой массы, что снижает только объем

Жатка уборочной машины, содержащая расположенный над днищем цилиндрический шнек, имеющий на крайних частях левую и правую спиральные навивки, а на центральной - жестко закрепленные пальцы для отвода стебельчатой массы в выбросное окно жатки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, пальцы на шнеке расположены с наклоном в сторону, обратную направлению его вращения, угол которого определяется соотношением

rf

rp.f

тттг sincx

угол наклона пальца от нормали к его основанию в сторону, обратную направлению вращения шнека;

коэффициент внешнего (внутреннего) трения стебельчатой массы;

радиус шнека (основания пальцев); радиус окружности концов

пальцев; угловая скорость вращения

шнека;

ускорение свободного падения,

над шнеком установлен двуотражающий щиток, с вершиной аправленной в сторону пережатки.

7 Г t

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, Цель изобретения - повышение надежности работы. Жатка уборочной машины содержит цилиндрический шнек 2, на центральной части которого жестко закреплены пальцы 6 для отвода стебельчатой массы в выбросное окно 5.

фиг.З

mar

$ы5рос

h

Фиг. 4