Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата Ростовцев Роман Анатольевич

Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата
<
Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Ростовцев Роман Анатольевич. Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 : Тверь-Сахарово, 2003 195 c. РГБ ОД, 61:04-5/1191

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследований 8

1.1. Особенности и народнохозяйственное значение льна-долгунца 8

1.2. Технологии уборки льна-долгунца 10

1.3. Выбор способа очеса и анализ очесывающих аппаратов 13

1.4. Постановка цели и задачи исследования 25

2. Исследование некоторых физико-механических свойств льна-долгунца 28

2.1. Физико-механические свойства поверхностных слоев льна-долгунца...29

2.2. Взаимодействие стеблей льна-долгунца с рабочими органами льноуборочных машин и друг с другом 30

2.3. Характеристика микрогеометрии поверхности льна-долгунца 33

2.4. Расчет коэффициента трения 35

3. Теоретические исследования динамически активного очесывающего аппарата монощелевого типа 41

3.1. Структура и кинематика динамически активного очесывающего аппарата монощелевого типа 41

3.2. Анализ сил, возникающих при очесе стеблей льна-долгунца. Особенности действия сил на разных фазах очеса 48

3.3. Определение траектории движения точки контакта стебля с поверхностью рабочего органа 57

3.4. Определение направления действия сил, возникающих при очесе и их проекции на оси координат 61

3.5. Выбор оптимальных параметров динамически активного очесывающего аппарата монощелевого типа 65

3.6. Расчет частоты вращения барабана динамически активного очесы вающего аппарата монощелевого типа 69

3.7. Определение затрат мощности на очеса стеблей льна-долгунца динамически активным очесывающим аппаратом монощелевоготипа 71

4. Лабораторные исследования рабочих органов очесывающего аппарата 79

4.1. Программа и методика исследований 79

4.2. Описание лабораторной установки 91

4.3. Результаты экспериментальных исследований 92

4.3.1. Выбор оптимальной формы и параметров очесывающей лопатки динамически-активного очесывающего аппарата монощелевого типа 92

4.3.2. Определение характера изменения усилия необходимого для очеса стеблей льна-долгунца очесывающей лопаткой 100

5. Полевые исследования макетного образца льноуборочного комбайна с динамически активным очесывающим аппаратом монощелевого типа 104

5.1. Устройство и технологический процесс работы макетного образца льнокомбайна с динамически активным очесывающим аппаратом монощелевого типа 104

5.2. Методика полевых исследований 109

5.2.1. Условия проведения исследований 109

5.2.2. Агротехнические показатели 110

5.2.3. Методика проведения анализа агротехнических показателей работы макетного образца льноуборочного комбайна 111

5.3. Результаты полевых исследований 113

5.3.1. Показатели работы машины 113

5.3.2. Анализ агротехнических показателей 114

6. Экономическая эффективность применения динамически активного очесывающего аппарата монощелевого типа 127

Общие выводы 130

Литература 132

Приложения 139

Введение к работе

Льноводство в России является одной из важных отраслей сельского хозяйства. В 1913 г., во всем мире посевы льна-долгунца составляли 1,4 млн. га, из них на долю России приходилось 1,2 млн. га или 85% [71].

Будучи самой высокодоходной культурой в льносеющей зоне России, производство льна в последнее время стало убыточным. Площади посева льна в 2001 г. составили всего 130 тыс. га, что составляет лишь около 10%> мировых посевов льна-долгунца. Валовой сбор льноволокна в 2000 г. составил 51 тыс. тонн при 135 тыс. тонн в 1986...1990 гг.

В настоящее время стратегическое значение льна для России, как единственного возобновляемого источника текстильного сырья, существенно возрастает в связи с отсутствием среднеазиатского хлопка, поэтому увеличение выпуска в стране продукции из натуральной целлюлозы на базе льна является крупной национальной проблемой [30].

В последние годы Правительство России принимает меры по возрождению Российского льна. В 1996 г. Правительством РФ принята Федеральная Целевая Программа "Развитие льняного комплекса России на 1996 - 2000 гг.", действие которой было продлено до конца 2001г. В 1997 г. Исполкомом Союза Беларуси и России утверждена совместная российско- белорусская подпрограмма "Повышение рентабельности производства и переработки льна на основе прогрессивных ресурсосберегающих технологий и техники на 1998 - 2000 гг", действие которой также продлено было на год. В настоящее время разрабатывается новая совместная Программа на 2003 - 2005 гг.

Следует также отметить, что в зарубежных странах с развитой льняной промышленностью, таких как Франция, Бразилия и т. д., объем производства льняных тканей и изделий из года в год возрастает. Наиболее быстрыми темпами производство и переработка льна растет в Китае, достигшие уже уровня стран ЕЭС. В связи с этим, непременным условием конкурентоспособности российских изделий на мировом рынке является их высокое качество, которое

может быть достигнуто лишь при использовании высококачественной пряжи, получаемой из высококачественного волокна.

В этой ситуации повышение качества волокнистой и семенной продукции, является приоритетным направлением развития льняной отрасли.

Наиболее трудоемким и затратным процессом в льноводстве является уборка, на долю которой в зависимости от принятой технологии приходится 65...80 % затрат труда, 55...75 % денежных средств и до 40 % затрат энергии [39].

Независимо от используемой технологии уборки ее наиболее важной и ответственной операцией, в значительной мере определяющей количество и качество получаемой продукции, а также производительность машин для сушки и переработки льновороха, является процесс отделения семенных коробочек от стеблей. Широко используемый в настоящее время для этих целей очесывающий аппарат гребневого типа не в полной мере соответствует агротехническим требованиям, так как получаемый при его работе льноворох содержит большое количество путанины (до 20 %), что приводит к необоснованным затратам жидкого топлива для его сушки (80... 120 кг/т) [79]. Кроме того, при очесе стеблей льна очесывающим аппаратом гребневого типа наблюдается большой процент поврежденных стеблей с разрывом длинного волокна.

Анализ работы очесывающих аппаратов гребневого типа показал, что при очесе зубья гребня проникают в толщу ленты льна и, двигаясь вдоль стеблей, разрывают спутанные стебли, это и является причиной указанных недостатков.

Все выше изложенное определило необходимость изыскания новых способов очеса стеблей льна. В связи с этим в научно-исследовательский план ВНИПТИМЛ была включена тема: 02.03.02 "Провести научно-исследовательские работы по обоснованию конструктивно-технологической схемы и основных параметров очеса в льнокомбайне", одним из ответственных исполнителей которой был автор.

В результате поиска было выявлено, что наиболее перспективным является динамически активный очесывающий аппарат монощелевого типа. Были

7 проведены исследования по выбору оптимальной формы, параметров и режимов работы очесывающего аппарата.

Таким образом, на защиту выносятся:

  1. Математическая модель процесса очеса стеблей льна предложенным очесывающим аппаратом.

  2. Оптимальные конструктивно-технологические параметры и режимы работы очесывающего аппарата для отделения семенных коробочек от стеблей льна.

Выбор способа очеса и анализ очесывающих аппаратов

Анализ исследований по очесывающим аппаратам показал, что этой проблемой занимались достаточно много ученых, работы которых освещали конкретные задачи соответствующего периода развития техники для уборки льна-долгунца и других технических культур.

Так коллектив авторов льнокомбайна ЛК-7 М.И. Шлыков, А.С. Маят и А.С. Моисеев (1949 г.) провел теоретическое обоснование параметров одноба-рабанного гребневого очесывающего аппарата; П.К. Шрамко (1955 г.) предложил способы снижения путанины при работе очесывающего аппарата льнокомбайна ЛК-7; В.Н. Бухаркин (1967 г.) изучал технологический процесс отделения листьев сахарного тростника; Б.П. Можаров (1968 г.) исследовал различные аппараты для очеса льна-долгунца; Н.Ф. Диденко (1989 г.) предложил и теоретически обосновал оригинальный очесывающий аппарат роторно-планчатого типа; А.А. Черныышков (1987 г.) провел теоретические и экспериментальные исследования по очесыванию коробочек льна-долгунца роторно-бильным аппаратом; Л.Ю. Гурвич (1967 г.) обосновал основные параметры очесывающе-транспортирующего устройства льноуборочного комбайна; Э.Б. Демишкевич исследовал рабочие органы для отделения листьев люцерны; Л.И. Порфирьев (1969 г.) исследовал технологический процесс и установил оптимальные размеры двухбарабанного очесывающего аппарата льна-долгунца; Л.В. Родионов (1980-1983 гг.) теоретически и экспериментально обосновал некоторые параметры щелевого элемента динамически активного очесывающего аппарата.

Кроме перечисленных выше специалистов, весомый вклад в разработку основ теории очеса семенных коробочек льна-долгунца и машин для его осуществления внесли в разные годы доктора технических наук В.Г. Черников, М.Н. Шрейдер, А.Ф. Еругин, Г.А. Хайлис, кандидаты технических наук И.М. Махов, Н.Ф. Диденко, Г.К. Васильев, М.А. Александров, В.Е. Логинов, Ю.А. Ситников, А.Ф. Кругин, В.А. Масленников, А.Н. Зинцов, Г.А. Перов, М.М. Ковалев и многие другие. Несмотря на значительный теоретический и экспериментальный задел по очесу семенных коробочек льна-долгунца до настоящего времени имеется целый ряд проблем по созданию очесывающего аппарата, полностью отвечающего агротехническим требованиям, по улучшению чистоты очеса семенных коробочек, снижению содержания путанины в ворохе, увеличению выхода длинного волокна и уменьшению затрат на его производство [77].

Все уборочные операции в сельскохозяйственном производстве завершают сбор зерновой массы, если этот процесс касается зернового производства. Выделить зерно из семясодержащих структур стеблей можно либо обмолотом [6, 20, 41], либо очесом. Это самостоятельный процесс. Он может преследовать две цели: отделение семясодержащей фракции от массы стеблей и выделение зерновой массы. Последняя операция является основной целью всего производства [51].

В настоящее время для обмолота сельскохозяйственных культур используют бильные молотильные аппараты [26, 61], которые имеют целый ряд серьезных недостатков: таких как большая повреждаемость зернового материала, его засоренность, невозможность обмолота растений повышенной влажности и др. В последние годы в нашей стране и за рубежом изучается возможность уборки сельскохозяйственных культур методом очесывания их стеблей. Таким способом отделяются от стебля коробочки льна [7, 38, 71] и початки кукурузы [45]. Незначительные макро- и микроповреждения семян в процессе очесывания не мешают получать высококачественный материал, а при определенных условиях и товарное зерно. Применение очесывающих устройств для уборки различных культур обуславливает резкое повышение производительности труда, способствует снижению потерь зерна, уменьшает повреждения [78].

Существующие уборочные машины предполагают очес, в основе которого лежит динамический процесс одностороннего касательного взаимодействия стеблей культуры с твердым телом. Такие рабочие органы можно подразделить на гребневые (полищелевые), щеточные, монощелевые и др. Классификация очесывающих аппаратов с различными рабочими органами для очеса стеблей льна первично была предложена А. А. Чернышковым [79], а позднее дополнена В. Г. Черниковым [71, 72].

Рабочие органы гребневого типа с круговым поступательным движением самого гребня (рис. 1) используются в серийных льноуборочных комбайнах [38, 50, 71]. Метод, по которому работают очесывающие аппараты гребневого типа, получил название - метод прочеса. Несмотря на широкое применение гребневых рабочих органов, они не лишены многих недостатков: это повреждаемость стеблей при входе гребня в ленту льна, обдир луба стебля при очесе, разрушение семенных коробочек, выход большого количества путанины и др. Изложенное указывает на необходимость поиска новых технических решений.

Очес некоторых растений производят щеточным методом. Таким способом убирают семенники трав [23, 43, 82], а также некоторые зерновые культуры. Рабочие органы таких аппаратов - щетки, закрепленные в определенном порядке на барабане. Отделение семян осуществляется ударным воздействием на них роторно-щеточного рабочего органа. Работы по созданию таких очесывающих аппаратов проводились в нашей стране и за рубежом: в частности на Украине в Мелитопольском ИМСХ [17] и в Оклахомском университете США [84]. В Оклахомском университете был создан прицепной очесыватель (рис. 2), позволяющий получать семена с растений высотой от 150 до 1220 мм. Очес производился на корню. В процессе работы агрегата пальцевый делитель захватывает верхнюю часть стеблей и подводит их к очесывающему барабану, который, вращаясь сверху вниз, выделяет семена из соцветий растений. Очесывающий барабан с рабочим диаметром 560 мм разделен на три секции длиной по 910 мм. Секция состоит из восьми бичей, расположенных вокруг центрального вала, к которому прикреплены щетки длиной 220 мм. Испытания проводились с целью выбора наиболее приемлемого материала для рабочих органов. В качестве объектов исследования использовались резиновые пальцы, проволока из нержавеющей стали и нейлоновые щетки.

Предварительные сравнительные испытания показали неэффективность использования резиновых пальцев и проволоки, которые повреждали растения и травмировали семена. Поэтому в дальнейших исследованиях применяли только нейлоновые щетки.

Взаимодействие стеблей льна-долгунца с рабочими органами льноуборочных машин и друг с другом

Характер контактной деформации стеблей льна не одинаков, так как различные взаимодействующие материалы резко отличаются по величине модуля упругости.

Как известно ни одно геометрическое тело не имеет ровной поверхности и обладает своей макро- и микронеровностью [31], поэтому при контактировании двух тел на их поверхности под влиянием нормальной нагрузки первыми вступают в контакт те пары выступов, для которых сумма высот выступа первой поверхности и противолежащего ему выступа второй поверхности будет наибольшей. По мере увеличения нагрузки в контакт будут вступать все новые пары противостоящих выступов, обладающие все меньшей суммой высот. Вступившие в контакт выступы деформируются вначале упруго, а затем, когда нагрузка превысит некоторую критическую величину - пластически, точнее упругопластически, поскольку основа материала, на которой расположен пластически деформирующийся выступ, будет упруго проседать.

С возрастанием нагрузки происходит упругая деформация волн, на которых расположены микронеровности. Упругая деформация волн ведет к увеличению контурной площади и вследствие этого к увеличению числа выступов, воспринимающих нагрузку. Поскольку высота выступов различна, в каждый момент времени деформация различных выступов одной и той же поверхности будет различной. Наиболее сильно будут деформироваться пары выступов, имеющих наибольшую высоту, выступы, высота которых меньше средней, даже при высоких нагрузках, обыкновенно не вступают в контакт [44].

Если контактируют поверхности тел с разной твердостью, то выступы более твердой поверхности внедряются в выступы сопряженной поверхности. Выступы более мягкой поверхности при этом расплющиваются и изменяют свою форму. В этом случае на свойства контакта будет влиять микрогеометрия поверхности более твердого тела и механические свойства более мягкого [65].

При контактировании вследствие волнистости поверхностей и макроотклонений формы на значительной части номинальной площади контакта Аа микронеровности сопряженных поверхностей не касаются одна другой. Поэтому площадь касания очень мало зависит от номинальной площади сопрягаемых тел.

В результате волнистости пятна контакта группируются на вершинах волн в отдельных зонах, совокупность которых составляет контурную площадь контакта Ас. Для небольших поверхностей, когда волнистость не обнаруживается, контурная площадь контакта будет равна номинальной, т. е. Ас=Аа.

В месте контакта возникают силы трения. Наука о трении основывается на представлениях о двойственной природе фрикционного взаимодействия: молекулярной и механической [14, 65]. Коэффициент трения состоит из молекулярной (адгезионной) и механической (деформационной) составляющих. Первая вызвана силами молекулярного притяжения, действующими между молекулами контактирующих тел. Вторая - силами сопротивления взаимному деформированию микронеровностей сопряженных поверхностей при их относительном сдвиге, имеющими вязко-упругую либо вязко-пластическую природу.

Деформационной составляющей коэффициента трения при упругих деформациях в зонах касания можно пренебречь по сравнению с молекулярной [11, 12, 65], для материалов, обладающих высоким модулем упругости и имеющих небольшие коэффициенты гистерезисных потерь, а также при больших значениях молекулярной составляющей (более 0,3) для материалов, обладающих невысоким модулем упругости. Если при трении материалов, обладающих невысоким модулем упругости, используется смазка, то деформационной составляющей пренебрегать нельзя, что имеет место при трении стеблей льна о резину и друг об друга, так как стебли и резина обладают небольшим модулем упругости, а адсорбированные на поверхности стебля слои воды и слой воска выполняют роль смазки.

Значения характеристик трения определяются в основном величиной фактической площади контакта (Аг). Фактической площадью контакта Аг называется площадь, на которой осуществляется контакт микронеровностей, образующих шероховатость поверхностей. Фактическая площадь контакта обычно мала, она составляет не более 0,01 - 0,1% номинальной площади. Пятна фактического контакта, образованные вследствие деформации отдельных микровыступов, имеют диаметр 3-50 мкм [65].

Нормальная нагрузка, отнесенная к единице фактической площади контакта, характеризует фактическое давление рг. Для расчета фактического и контурного давления и площади контакта, а также для расчета коэффициента трения, необходимо знать характеристику микрогеометрии поверхности. Параметры микрогеометрии поверхности определяются в результате обработки профилограмм, представляющих собой увеличенный профиль поверхности тела. На рис. 9 а представлена характерная профилограмма поверхности стебля льна-долгунца, выполненная на профилограффе-профилометре завода «Калибр» мод. 201. Для снятия профилограммы часть стебеля льна разделяли на две половины вдоль его оси, затем одну из половин разворачивали и наклеивали на твердое основание (стальную пластинку). Положение средней линии определяли методом средних [65]. Среднеарифметическое отклонение профиля Ra от-считывалось непосредственно по шкале профилографа-профилометра. После этого по методике изложенной в книге [65] строили опорную кривую (рис. 9 б), которая характеризует распределение материала по высоте шероховатого слоя, и определяли следующие характеристики микрогеометрии: расстояние от линии выступов до линии впадин Rmax, расстояние от линии выступов до средней линии Rp, относительную опорную длину по средней линии tm, параметры опорной кривой v и Ь, радиусы кривизны вершин выступов г, средний шаг неровностей t, а также комплексную характеристику A- Rmax/rb]/\ учитывающую остроту выступов и их распределение по высоте. Указанные характеристики имели следующие значения: Ra = 1,16 мкм; Rmax = 4,75 мкм; Rp = 2,88 мкм; t = 92,5, г = 62 мкм; tm = 0,49мкм; v = 2,9; Ь = 1,8; А = 1,9 10"3.

Анализ сил, возникающих при очесе стеблей льна-долгунца. Особенности действия сил на разных фазах очеса

Сложность технологического процесса работы динамически-активного очесывающего аппарата монощелевого типа не позволяет ограничиться разработкой только теоретических предпосылок, на основании которых можно было бы обосновать его параметры и режимы работы.

Поэтому в лаборатории и на опытном производстве ВНИПТИМЛ под руководством и при участии автора были проведены лабораторные исследования очесывающего аппарата. В соответствии с целью, исследования проводились в два этапа. 1. Выбор оптимальной формы и обоснование параметров рабочего органа (очесывающей лопатки) очесывающего аппарата. 2. Экспериментальное определение характера изменения усилия необходимого для очеса стеблей льна выбранным рабочим органом (очесывающей лопаткой). Исследования проводились в цехе опытного производства на специальной установке, позволяющей моделировать процесс очеса стеблей льна очесывающей лопаткой динамически активного очесывающего аппарата монощелевого типа. Выбор параметров, факторов и интервалов их варьирования проводили с помощью метода планирования эксперимента. За параметры оптимизации были выбраны чистота очеса Г/ и повреждения стеблей, влияющие на выход длинного волокна Y2. Чистота очеса Г/ — процентное отношение массы очесанных коробочек к их общей массе на стеблях. Повреждения стеблей, влияющие на выход длинного волокна Y2 - процентное отношение числа поврежденных стеблей к общему числу очесанных стеблей.

При исследовании были выделены факторы, влияние которых на показатели очеса при теоретических и полевых исследованиях изучить и предсказать очень сложно. Наиболее полный их анализ возможно выполнить только во время экспериментов в лабораторных условиях. К таким факторам были отнесены: 1. Форма очесывающей лопатки и ширина очесывающего щелевого пространства, т. к. из-за сложности технологического процесса очеса, теоретическое исследование этих параметров, приведет к сложным и громоздким расчетам, а в полевых условиях менять их невозможно;

Количество (масса) очесываемых стеблей, т. к. в процессе очеса эта величина случайная и зависит от многих факторов, поэтому необходимо знать, какое влияние она оказывает на очес и при каких условиях процесс более устойчив, то есть менее чувствителен к ее варьированию.

Анализ выбранных факторов позволил установить наиболее характерные формы очесывающей лопатки и наиболее значимые уровни варьирования: -форма лопатки: спираль Архимеда, окружность, парабола; -ширина очесывающего щелевого пространства 4...8 мм; -масса очесываемых стеблей 70... 110 гр. Для обоснования граничных уровней варьирования факторов были проведены дополнительные эксперименты [40].

Ширина очесывающего щелевого пространства и масса очесываемых стеблей являются двумя взаимосвязанными величинами, но из-за сложности технологического процесса очеса эта связь не является линейной. Масса очесываемых стеблей выбиралась исходя из максимального числа стеблей, способного разместиться в очесываемом щелевом пространстве. Ширина очесывающего щелевого пространства определяется зазором между пластинами очесывающей лопатки. Визуально, качественный очес обеспечивался при зазоре 4...5 мм, при этом максимально-возможное количество очесываемых стеблей составило примерно ПО гр. При уменьшении зазора наблюдались интенсивные повреждения волокнистой части, обдир луба и обрыв стеблей. Увеличение зазора более 8...9 мм и уменьшение массы стеблей менее 70 гр приводило к нарушению процесса очеса, так как стебли не защемлялись между пластинами очесывающей лопатки.

Средний радиус лопаток согласно (29) составлял 0,11 м.Скорость протяжки изменялась от 0 до 4 м/с, что примерно соответствует среднему значению скорости протяжки при работе очесывающего аппарата. Из формулы (12), скорость протяжки приблизительно равна:

Выбор оптимальной формы и параметров очесывающей лопатки динамически-активного очесывающего аппарата монощелевого типа

Разработка очесывающего аппарата производилась на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований при непосредственном участии автора. Динамически активный очесывающий аппарат монощелевого типа был смонтирован на макетном образце льноуборочного комбайна, технологическая схема которого представлена на рис. 33, а общий вид самого очесывающего аппарата и фрагменты полевых исследований опытного образца на рис. 34 и 35 .

Льноуборочный комбайн агрегатируется с трактором тягового класса 1,4 и предназначается для теребления льна-долгунца с одновременным очесом и расстилом его в ленту на льнище.

Основная отличительная особенность конструкции макетного образца льноуборочного комбайна от серийно-выпускаемого комбайна ЛК-4А заключается в том, что на нем, вместо гребневого очесывающего аппарата, установлен динамически активный очесывающий аппарат монощелевого типа, а также транспортер вороха заменен на контейнер для сбора вороха.

Очесывающее устройство состоит из вала 1 (рис. 36) с жестко установленным на нем барабаном 2 диаметром D6=0,32 м, с очесывающими лопатками 3 спиралевидной формы и средним радиусом г=0,11 м. Очесывающие лопатки 3 выполнены разъемными по оси их симметрии и состоят из двух частей. Каждая часть очесывающей лопатки 3 связана с барабаном 2 шарнирно через поворотные оси 4, расположенные в плоскости вращения барабана 2 радиально к его оси. На поворотной оси 4 жестко закреплены зубчатые сектора 5, посредством которых части лопаток связаны друг с другом. Криволинейные заходные поверхности частей лопаток расположены на стороне, обратной их плоскости разъема. В зоне отделения семенных коробочек от стеблей между частями очесывающей лопатки 3 имеется очесывающее щелевое пространство с рабочей длинной /р=0,22 м и шириной /г=4...5 мм.

По оси вращения барабана 2 установлен неподвижный кулачок 6, жестко закрепленный к основанию (раме), и имеющий направляющую дорожку на торцевой поверхности со стороны поворотных осей 4 частей лопаток. Ролики 7 установлены с возможностью свободного вращения на концах коромысел 8. Противоположными концами коромысла 8 жестко соединены с поворотными осями 4. Для поджима роликов 7 к направляющей дорожке неподвижного кулачка 6, имеются пружины кручения 9, расположенные на поворотных осях 4. Одним концом пружина кручения 9 закреплена на поворотной оси 4, а противоположным концом - к барабану 2. На валу 1 закреплена звездочка 10, через которую осуществляется привод барабана 2.

Такая конструкция очесывающего устройства позволяет после отделения семенных коробочек от стеблей, при дальнейшем повороте барабана, лопаткам самоочищаться посредством их поворота относительно осей.

Выполняемый макетным образцом льноуборочного комбайна технологический процесс аналогичен технологическому процессу, выполняемому льноуборочным комбайном ЛК-4А. Исключение составляет процесс очеса стеблей льна и сбора вороха. Стебли льна попадают в зону действия очесывающих лопаток и при вращении последних семенные коробочки отделяются от стеблей и падают на дно камеры очеса. В дальнейшем они проваливаются в контейнер для сбора вороха.

Целью данных испытаний была проверка динамически активного очесывающего аппарата монощелевого типа на соответствие выполняемого им технологического процесса очеса стеблей льна агротехническим требованиям, а также подтверждение результатов теоретических и экспериментальных исследований данного очесывающего аппарата, проведенных в лабораториях ВНИПТИМЛ.

На основании этих исследований при испытании макетного образца льноуборочного комбайна были установлены следующие параметры и режимы работы очесывающего аппарата: форма лопатки - спиралевидная, ширина очесывающего щелевого пространства лопатки 4-5 мм, частота вращения очесывающего барабана менялась в пределах 120-160 об/мин, скорость движения машины менялась в пределах 5,6-7,8 км/ч.

Полевые исследования макетного образца льноуборочного комбайна были проведены в уборочный сезон 2002 г. на Калининской МИС в Тверской области [70]. Исследования проводились по методике согласно РД-10 8.9-90 "Испытания сельскохозяйственной техники, машины для уборки льна. Программа и методы испытаний" [47]. В качестве аналога был использован льноуборочный комбайн «Русич» [48].

Похожие диссертации на Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата