Уборочные машины

03.09.2012

Список используемой литературы:

1. Авторы: Кленин, Сакун. «Сельскохозяйственные и мелиоративные машины».

2. Авторы: Кленин, Левшин, Киселев. «Сельскохозяйственные машины».

3. Авторы: Халанский, Горбачев. «Сельскохозяйственные машины».

И другие учебники с названием «Сельскохозяйственные машины».

4. Автор: Морозов. «Зерноуборочные комбайны».

5. Автор: Песков и другие. «Зерноуборочные комбайны Дон».

Учебники любых авторов по устройству зерноуборочных комбайнов.

Домашнее задание: схема технологического процесса, устройство, назначение отдельных элементов и принцип работы зерноуборочного комбайна.

10.09.2012

Варламов Александр Григорьевич.

Правила отработки пропущенных занятий: прийти в любую группу, к началу занятия с литературой, готовиться использовать матчасть и готовить конспект, подойти в конце занятия к любому преподавателю и он должен подписать конспект. С этим конспектом подойти к преподавателю и поставить отработку. Требования к зачету: отработанные пропущенные занятия, конспект аудиторных занятий, конспекты по самостоятельной работе.

Технологии уборки зерновых культур:

1. Прямое комбайнирование – это уборка поля за один проход. Она включает в себя такие операции: скашивание, обмолот, очистка зернового вороха, сепарация соломы, сбор и выгрузка соломы, выгрузка зерна.

2. Раздельная уборка – это уборка поля в 2 прохода.

Домашнее задание: выписать агротехнические требования для прямого комбайнирования и раздельной уборки + доделать схему.

Рабочий процесс комбайна для прямого комбайнирования.

17.09.2012

Рабочие органы жатки, устройство и регулирование.

Мотовило. Тип мотовила – параллелограммный. По схеме 1 видно, что угол параллелограмма не меняется, положения гребенок параллельны звену AD. На схеме показано положение гребенок, применяемое для полеглых культур. 1 – вал мотовила. 2 – граблина. 3 – дополнительная боковина. 4 – регулировочный узел. 5 – эксцентрик. Луч основной боковины с помощью эксцентрика соединяется с дополнительной боковиной, образуя при этом. Образуется параллелограммный механизм, который обеспечивает неизменность угла наклона планок граблин и их параллельность. Для изменения угла наклона планок необходимо изменить положение дополнительной боковины. А для этого отсоединяют поводок дополнительной боковины от корпуса жатки, устанавливают требуемое положение граблин. Для полеглых граблины отклоняются назад, для нормального хлебостоя и низкорослого – вертикально, для высокорослых – вперед.

Высота мотовила. Вынос мотовила – расстояние от режущего аппарата вала мотовила. Для нормального прямостоя – 110 мм. Частота вращения мотовила зависит от скорости комбайна. λ – коэффициент кинематического режима мотовила. λ – U_m\U_n.

Режущий аппарат. Тип аппарата – сегментно-пальцевый. Условие работы – обязательное защемление стеблей между подвижной и неподвижной частью. Вид среза – опорный. Скорость резания составляет примерно 2.5-3 м/с. 3 фазы: отгибание, выбиг, резание. (схема 2 – схема мех-ма). Режущий аппарат характеризуется расстоянием между осями двух соседних сегментов Т. Т₀ – шаг противорежущей части. Т = Т₀. Ход ножа Т=Т₀= S.

Регулирование режущего аппарата. Разрез пальцевого бруса. Позиции на схеме 3. 1 – палец. 2 – вкладыш. 3 – нож. 4 – прижимная пластина. При резании стебель опирается на вкладыш и перо пальца. (1) – перо. Регулировки: регулировка зазоров между ножом и вкладышем, между ножом и прижимной пластиной. Способ регулирование – рехтование (отгиб пальцев).

24.09.2012

Д\з наклонная камера зерноуборочного комбайна, схема и регулировки.

01.10.2012

Наклонная камера (схема №1) соединяет жатку и молотильное устройство.

Молотильное устройство (МСУ, молотильно-сепарирующее устройство). По схеме № 2. Данное устройство называют барабанно-дековым, обмолот осуществляется за счет многочисленных ударов, а также перетиранию массы между подбарабаньем и барабаном. Одновременно происходит отделения зерна от соломы сквозь решетчатую деку. Удовлетворительные результаты работы МСУ определяются ГОСТом: недомолот – 0.5%, дробление – 2-5%, сепарация – около 80%.

Регулирование МСУ: зазор между барабаном и декой, скорость вращения барабана.

Методика проведения регулировки зазора. Сначала деку поднимают максимально вверх, рычагом из кабины. Потом с помощью винтов устанавливают зазоры, минимальный из рекомендуемого диапазона.

Для плавного изменения частоты вращения применяют вариатор молотильного барабана. Схема вариатора оборотов барабана (схема № 3). Схема роторного молотильного устройства (схема № 4). Масса внутри молотильной зоны движется по винтовой траектории, при этом заметно увеличивается длина молотильной зоны. При этом дробление при тех же самых подачах, уменьшается в 10 раз, по сравнению с барабанно-дековым устройством. Это в свою очередь позволяет увеличить пропускную способность в 2 раза. Главный недостаток роторных МСУ – резкое увеличение энергозатрат. Поэтому эти устройства выгодно использовать при высокой урожайности. Тем самым компенсировать повышенные энергозатраты за счет производительности. Конструкции нынешних роторных комбайнов принципиально отличаются от классических.

д/з: устройство воздушно-решетных систем очистки.

08.10.2012

Сепараторы соломы.

1. Платформенный (схема 1). Трехкаскадный на рисунке.

2. Клавишный сепаратор (схема 2).

3. Роторный сепаратор (схема 3). Отделение зерна за счет центробежной силы.

4. Сепаратор-соломочес (схема 4). Пальцы сбивают зерно, прочесывая солому.

Сепараторы платформенные и клавишные работают по принципу соломотряса. Роторные сепараторы производят отделение зерна от соломы за счет центробежной силы. И сепараторы-соломочесы выделяют зерно за счет контакта пружинных пальцев с зерном. Анализ существующих конструкций показывает, что наибольшее распространение получили сепараторы клавишного типа. Клавишный соломотряс не имеет технологических регулировок. Поэтому необходимо тщательно следить за чистотой жалюзей, натяжением приводного ремня, креплением клавиш к коленчатым валам. Не допускать работу при неоптимальных оборотах двигателя. Работу соломотряса оценивают по коэффициенту кинематического режима. (Формула 1). R – радиус коленчатого вала.

Схема ветро-решетной системы очистки (схема 5). Обозначения: 1 – транспортная доска, 2 – верхнее регулируемое решето, 3- шатун, 4 – колебательный вал, 5 – подвески, 6 – нижнее регулируемое решето, 7 – двуплечий рычаг, 8 – удлинитель верхнего решета, 9 – колосовой шнек, 10 – зерновой шнек, 11 – вентилятор.

Рабочий процесс. Транспортная доска перемещает зерновой ворох к верхнему решету, при этом ворох расслаивается. В нижние слои – зерно, в верхние слоя – легкие мелкие примеси. Зерновой ворох поступает на верхнее решето и продувается воздушным потоком. Окончательная очистка происходит на нижнем решете и зерновым шнеком подается в транспортную систему загрузки бункера. Необмолоченные колоски поступают в удлинитель верхнего решета и далее колосовым шнеком попадают на обмолот.

д\з: выписать все регулировки системы очистки.

15.10.2012

Технологии уборки незерновой части урожая.

1. Копенные. Комбайн с копнителей формирует копны, которые после сброса на поле перевозятся на край и из них формируется скирда. Технические средства: комбайн с копнителем, волокуша или копновозы для перевозки массы, скирдообразователи и стогометатели.

2. С измельчением соломы. Базовая схема: комбайн, навесной измельчитель (вместо копнителя), прицепная тележка (или тележка-самосвал).

3. Валковая. Задняя часть комбайна заканчивается суживающимся капотом, за комбайном формируется валок. Дальше используется пресс-подборщик.

Устройство, работа и регулирование копнителя. Копнитель состоит из камеры, соломо- и половонабивателей, датчика наполнения и распределителя открытия копнителя и системы закрытия копнителя. Автоматически копнитель открывается только в аварийных случаях и при первом проходе. Солома и полова с помощью соломо- и половонабивателя собирается в камере копнителя. После заполнения копнителя необходимо открыть защелки. Это происходить либо автоматически, либо по сигналу из кабины. Автомат работает при первом проходе, при сниженной загрузке, либо как аварийный механизм, при переполнении копнителя начиная со второго прохода. При первом проходе автомат регулирует на 3\4 загрузки. Начиная со второго на полную загрузку. Это дает возможность устранять преждевременный сброс копен, возникающий от неравномерности урожая, и дает возможность выгружать копны ровными рядами. Сход копны обеспечивается за счет массы набранной соломы, солому подталкивает днище сплошное, а окончательный сход копны за счет трения между соломой и стерней, через решетчатую часть днища. После схода копны деревянная планка, расположенная у заднего клапана за счет пружины натягивает трос и смещает золотник распределителя закрытия копнителя. Масло поступает к штоку гидроцилиндра, закрепленному к верхнему плечу заднего клапана. В момент окончания закрытия металлический трос ослабевает, что позволяет золотнику распределителя вернуться в нейтральное положение.

д\з: схема работы копнителя (одну).

22.10.2012

Гидросистема комбайна. Гидросистема предназначена для облегчения управлением комбайна, для обеспечения технологического процесса и для перемещения комбайна.

Основные элементы гидросистемы: исполнительный элемент (гидроцилиндр), гидрораспределители, предохранительные устройства, шестеренчатый насос, гидробак, шланги (магистрали) высокого и низкого давления, жидкость (масло). Потоки рабочей жидкости. Двигатель обеспечивает работу шестеренчатому насосу. Гидрораспределители расположены как можно ближе к исполнительным гидроцилиндрам, чтобы как можно быстрее обеспечить их работу. Всасывающий поток от бака к насосу. Нагнетательный поток от насоса к потребителям. Сливной поток от потребителей к баку. Гидроцилиндры бывают поршневые (поршень и шток), плунжерные. Различают основную гидросистему, которая обслуживает технологический процесс комбайна, и гидросистему рулевого управления. Насос шестеренчатый НШ-10, для рулевого управления, НШ-32 для основной гидросистемы. Давление в системе 16 мПа. Гидрораспределитель с электро-гидравлическим управлением.

12.11.2012

Послеуборочная обработка зерна.

Послеуборочная обработка – сушка, очистка и сортировка зерна. Сушка зерна – удаление влаги. Очистка – удаление примесей, примесями считаются все элементы, которые не являются основной культурой. Сортирование – разделение на сорта, сорта различают на 3 (семенное зерно, продовольственное и фуражное, 1 2 3 соответственно).

Способы очистки и сортирования зерна. Самый очевидный способ – различие в геометрических размерах. Разновидности триеров: кукольные (для коротких примесей), овсюжные (для удаления длинных примесей).

Устройство и работа решетных станов (схема 2). Б1 – разделительное решето, Б2 – колосовое, В – подсевное, Г – фуражное. Выход 1 – мелкое зерно + мелкие примеси. Выход 2 – крупное зерно и крупные примеси. Выход 3 – выход за пределы машины крупных примесей. Выход 4 – выход зерна 1 сорта. Выход 5 – мелкие примеси, подсев. Выход 6 – зерно второго сорта. Далее выход 4 и 6 соединяются, примеси удаляются. Далее примеси идут на триеры, где фильтруются примеси, которые совпадают по размеру с зерном. Выход 7 – выход фуражного зерна. За пределы решетного стана будет 4 выхода, из них 2 – примеси, остальные фуражный и очищенное зерно.

Второй способ – разделение в воздушных потоках. Критическая скорость – частицы в вертикальном воздушном канале взлетает и зависает, крутится, то поднимается, то опускается. Критическая скорость – скорость витания. Если она различается, то возможно произвести разделение. Первые 2 способа разделения используют машины для предварительной и первичной очистки, как наиболее производительные.

3 вид – разделение по плотности. Разделение в жидкостях отличается высокой точностью. Оно обычно используется при проверке малых партий. Разделение сухим способом на пневматических сортировальных столах. Используют для вторичной очистки и получения семенного зерна после обязательного прохождения первичной очистки.

Разделение по шероховатости. Прямой и косвенный способы. Для прямого способа используют семяочистительные горки (схема 3). Косвенный вариант реализуется в электромагнитных машинах (схема 4). Поверхность барабана должна быть гладкой, немагнитной (используются латунные сплавы). Таким способом можно чистить только семенное зерно, не продовольственное. Основная культура – гладкая, примеси – шероховатые (потому что нельзя использовать зерно, покрытое магнитным порошком).

Д/з: осветить остальные варианты разделения: по форме, упругости, электрическим свойствам, цвету. Дать описание машин, при возможности нарисовать схему.

19.11.2012

Устройство и работа решетных станов.

Для нормальной работы решетного стана надо подобрать решета.

1. Взятие пробы. Чем мельче семена – темь меньше пробы (и наоборот).

2. Определение геометрического параметра. При подборе решета с круглыми отверстиями измеряем диаметр.

3. Распределение замеренного зерна по классам (от 5 до 12 классов).

4. Определяем количество зерен, приходящихся в каждый класс, и вероятность Р.

5. Записываем результаты расчета (вариационного расчета) в таблицу.

6. После заполнения таблицы нарисовать вариационную кривую.

7. Повторить все проведенные пункты для второго компонента зерновой смеси (может быть для нескольких).

Подбор режима колебаний решетного стана. Оценка происходит по оценке коэффициента кинематического режима, где r – амплитуда колебаний, ω – частота колебаний, g – ускорение свободного падения. Величина коэффициента безразмерна. Полнота разделения ε. В реальности существует 2 варианта для коэффициента К, при крупносемянных культурах больше. 2 колебательных режима – для крупносемянных и для мелкосемянных.

Оставшиеся способы после шероховатости. По форме: круглые отделяются от плоских (схема 1).

26.11.2012

Способы сушки зерна, параметры тепловой сушки.

Способы сушки влаги в жидком виде. Центрифугирование, сорбционный способ.

Сушка с нагревом (удаление влаги в виде пара): конвекция (нагрев материала с помощью теплоносителя), кондуктивный (контактный, достаточно эффективно нагревает материал, но есть возможность перегрева), токами высокой частоты ТВЧ (материал помещается между обкладками электрического поля, которое меняет полярность), радиационный способ (солнечная сушка).

Удаление в твердом виде. Сублимирование (сверхобезвоживание):

1. Заморозка. При температуре около 70 гр.

2. Испарение льда.

Анализ всех приведенных способов выявил преимущество тепловой сушки, в частности конвективной и кондуктивной. Параметры оцениваются двумя процессами –статикой (без учета времени) и кинетикой (с учетом времени). (1) – статика процесса сушки, (2) – кинетика процесса сушки. По статистической траектории (1) можно оптимизировать условия хранения по влажности воздуха и его температуре. Количество пропусков через сушилку может меняться от 1 до 3. Вылеживается зерно для того, чтобы влага могла распределиться по отдельному зерну.

Сушилки барабанного и шахтного типов. Для семенного зерна температура нагрева – 70-90, для продовольственного – 90-110. Схема барабанной сушилки (4). И в барабанных и в шахтных сушилках используется комбинированная сушка. В барабанных с преобладанием конвективной, в шахтной с преобладанием кондуктивной. В барабанной сушилке движение принудительное, а в шахтной за счет собственного веса. Поэтому в шахтных сушилках не рекомендуется сушить фуражное зерно, обладающее повышенной засоренностью. Количество пропусков через машину колеблется до трех. За один пропуск а барабанных сушилках возможно снижение влажности на 6-8 %, в шахтных до 6 %. Производительность сушилок определяется при сушке пшеницы со снижением влажности с 20 до 14 %. В случае если исходная влажность отличается или при обработке других культур производительность определяется с поправкой. q_ф = q_плК_w/К_к. Производительность сушилки используется для определения необходимого количества сушилок для сушки поступающего зерна не более чем за 3 часа.

Д/з проработать вопрос общего устройства и работы зерноочистительно-сушильных комплексов (КЗС-40, ЗАВ-40).

03.12.2012

СМ-4,0 используется для первичной очистки. ПСС-2,5 для вторичной очистки. ЭМС-1А – специальная машина. Машина первичной загрузки СМ-4,0 содержит воздушный, решетный виды очистки и блок триеров. Регулирование машины: первого и второго воздушного потока, режима колебательного процесса, подбор решет, подачи массы. Решетный стан регулирует обороты за счет перестановки ремня на другой ручей. Регулирование желобов на триере происходит с помощью червячного механизма штурвалами.

д/з: выполнить технологические схемы 3-х машин (СМ-4,0 и т.д.), для второй и третьей машины рассмотреть технологические регулировки.

10.12.2012

Технологические регулировки электромагнитной машины очистки.

1. Подача семян.

2. Подача порошка.

3. Равномерность загрузки рабочих полос электромагнитного барабана.

4. Регулировка расстояния загрузочных желобов по высоте.

5. Регулирование по сортам (сколько семян направлять в первых сорт, сколько во второй и сколько в третий).

Все виды послеуборочной обработки можно осуществить в зерноочистительно-сушильных комплексах (КЗС-N, где N – производительность в тоннах).

Д\З: выполнить технологическую схему любого КЗС, структурно-логическую.

17.12.2012

Выбор режима сушки зерна (1).

Трансмиссия. Типы трансмиссий: механическая, гидростатическая. Блокиратор предназначен для того, чтобы исключить включение двух передач одновременно и предотвратить самопроизвольное включение и переключение передач. Главный недостаток механической трансмиссии – существование минимальной скорости и низкий КПД. Гидростатическая трансмиссия состоит из гиднонасоса и гидромотора (2). При вращении вала насоса плунжеры, вращаясь, из магистралей низкого давления масло засасывают и передают в магистраль высокого давления. Таких процессов происходит несколько со смещением фазы. Поэтому идет постоянный перелив масла из одной магистрали низкого давления в другую магистраль высокого давления. Вариант с регулируемым гидронасосом позволяет обойтись без вариатора ходовой части и муфты сцепления, так как установив шайбы в вертикальное положение, останавливаются шестерни в коробке передач. Скорость движения регулируется величиной давления в системе (изменением угла наклона). С помощью этого же насоса можно обеспечить реверсирование машины целиком.

Типы ГСТ:

1. С регулируемым насосом и нерегулируемым мотором (современные комбайны).

2. С регулируемым насосом и двухдиапазонным мотором. Такая схема позволила отказаться от коробки передач.

3. Трехмашинная система. С индивидуальным приводом каждого ведущего колеса.

4. Для привода гусеничных ходовых систем разработаны четырехмашинные системы с двумя насосами и двумя моторами.