Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів обчісуючого барабану жниварки

Abstract

Вирішення проблеми підвищення ефективності зернозбиральної техніки, зокрема, з використанням при прямому комбайнуванні жниварок обчісуючого типу, передбачає побудову схеми технологічного процесу та розрахунок раціональних конструктивних параметрів, що зумовлюють якісне виконання процесу збирання рослин на корені. В статті викладені результати теоретичних досліджень обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів обчісуючого барабана жниварки для збирання льону олійного із врахуванням фізико-механічних властивостей стебла рослин, які визначають їх поведінку під впливом механічних сил, що виникають під час взаємодії з робочими органами обчісуючого пристрою. Технологічний процес збирання насіння льону олійного, що виконується комбайнами, повинен враховувати дані по врожайності, фізико-механічні властивості рослин (стебла та насіння), вимоги щодо кінцевого продукту за формою та якістю та продуктивність зазначеного процесу. Під час збирання комбайном рослини піддаються різним механічним напруженням (розтягуванням, стискуванням, згинанням, зсувам та ін.) що необхідно враховувати при моделюванні процесу. Поведінка рослин під час виконання технологічного процесу збирання є результатом поєднання їх пружно-пластичних властивостей матеріалу, властивостей гранульованого матеріалу та неньютонівських характеристик потоку рідини. Така поведінка, що включає складні взаємодії та нелінійні зв'язки, ускладнює застосування або адаптацію відомих теорій однорідних матеріалів, а також розробку надійних теорій. Таким чином, складним процесом є математичне моделювання зазначених властивостей для подальшого використання їх в моделюванні процесів оптимізації та керування. В результаті теоретичних досліджень процесу взаємодії рослини льону олійного з обчісуючим барабаном жниварки на основі теорії коливань, отримано динамічну функцію зміни кривизни стебла в залежності від його реологічних властивостей і встановлені конструктивні параметри барабану, а саме, значення радіусів Rout = 0,28 м, Rin = 0,22 м, координат центру yc = 0,28 м і xc = 0,52 м і кількості обчісуючих гребінок j = 8 шт. Зроблені відповідні висновки щодо отриманих результатів теоретичних досліджень.

Решение проблемы повышения эффективности зерноуборочной техники, в частности, с использованием при прямом комбайнировании жаток очесывающего типа, предполагает построение схемы технологического процесса и расчет рациональных конструктивных параметров, обусловливающих качественное выполнение процесса сбора растений на корню. В статье изложены результаты теоретических исследований обоснование конструктивно-технологических параметров очесывающего барабана жатки для уборки льна масличного с учетом физикомеханических свойств стеблей растений, которые определяют их поведение под воздействием механических сил, возникающих при взаимодействии с рабочими органами очесывающего устройства. Технологический процесс сбора семян льна масличного, что выполняется комбайнами, должен учитывать данные по урожайности, физико-механические свойства растений (стебли и семена), требования относительно конечного продукта по форме и качеству и производительность указанного процесса. Во время уборки комбайном растения подвергаются различным механическим напряжением (растяжением, сжатием, сгибанием, сдвиги и др.) Что необходимо учитывать при моделировании процесса. Поведение растений во время выполнения технологического процесса сбора является результатом сочетания упруго-пластических свойств материала, свойств гранулированного материала и неньютоновских характеристик потока жидкости. Такое поведение, включающее сложные взаимодействия и нелинейные связи, затрудняет применение или адаптацию известных теорий однородных материалов, а также разработку надежных теорий. Таким образом, сложным процессом является математическое моделирование свойств для дальнейшего использования в моделировании процессов оптимизации и управления. В результате теоретических исследований процесса взаимодействия растения льна масличного с очесывающего барабаном жатки на основе теории колебаний, получено динамическую функцию изменения кривизны стебли в зависимости от его реологических свойств и установлены конструктивные параметры барабана, а именно, значения радиусов 𝑅𝑅𝑜𝑜𝑜𝑜𝑡𝑡 = 0,28 м, 𝑅𝑅𝑖𝑖𝑖𝑖 = 0,22 м, координат центра 𝑦𝑦𝑐𝑐 = 0,28 м и 𝑥𝑥𝑐𝑐 = 0,52 м и количества очесывающего гребенок 𝑗𝑗 = 8. шт. Сделаны соответствующие выводы относительно полученных результатов теоретических исследований.

The solution of the problem of increasing the efficiency of grain harvesting technology, in particular, with the use of stripping harvester in the process of direct harvesting, involves the construction of a scheme of technological process and the calculation of rational design parameters that determine the qualitative implementation of the process of harvesting plants at the root. The article presents the results of theoretical studies of the substantiation of the design and technological parameters of the stripping rotor of the harvester for the harvesting of oilseed flax, taking into account the physical and mechanical properties of the plant stem, which determine their behavior under the influence of mechanical forces that arise during interaction with the working elements of the stripping device. The technological process of harvesting oilseed flax, which is carried out by combines, must take into account data on yields, physical and mechanical properties of plants (stems and seeds), requirements for the final product as for the form and quality and productivity of the stated process. During harvesting, the plants undergo various mechanical stresses (stretching, compression, bending, shifts, etc.) that need to be taken into account when modeling the process. The behavior of plants during the process of harvesting is the result of the combination of the elasticplastic properties of the material, the properties of the granular material and the non-Newtonian characteristics of the fluid flow. Such behavior involving complex interactions and nonlinear relationships complicates the application or adaptation of known theories of homogeneous materials, as well as the development of reliable theories. Thus, the mathematical modeling of these properties for further use in simulation of optimization and control processes is a complex process. As a result of theoretical studies of the interaction of an oil flax plant with a header combing a drum based on the theory of vibrations, a dynamic function was obtained to change the stem curvature depending on its rheological properties and the drum design parameters were established, namely, radii 𝑅𝑅𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 = 0,28 m, 𝑅𝑅𝑖𝑖𝑖𝑖 = 0,22 m, coordinates of the center 𝑦𝑦𝑐𝑐 = 0,28 m and 𝑥𝑥𝑐𝑐 = 0,52 m and the number of combing 𝑗𝑗 = 8. pcs. Appropriate conclusions have been made regarding the results of theoretical studies.