Розрахунки котушкових апаратів із зсувною котушкою

Розрахунки висівного апарату зводиться до вибору його технологічних та кінематичних параметрів, що забезпечують висівання необхідних норм заданого посівного матеріалу. Норма висівання цих апаратів змінюється за рахунок зміни частоти обертання котушки та її робочої довжини.

До технологічних параметрів котушкового висівного апарату відносяться: форма та розміри жолобків, кількість, робоча довжина котушки, зазор на виході між котушкою та донцем, довжина донця, положення та розміри верхнього поріжку, діаметр котушки.

Технологічний процес висівання котушковим висівним апаратом полягає (див. рис.5.9) у висіванні посівного матеріалу з корпусу жолобками котушки та активним шаром.

Маса посівного матеріалу засіяного за один оберт котушки, г:

, (5.16)

де S - площа поперечного перерізу жолобка, мм²; Z - кількість жолобків; μ - коефіцієнт заповнення жолобків посівним матеріалом (для великих або довгих часток посівного матеріалу, наприклад гороху, вівса, μ = 0,6...0,7, для середніх часток, наприклад пшениці, жита μ = 0,7...0,8, для дрібних, наприклад проса μ. = 0,8...0,9), d_k - зовнішній діаметр котушки, мм (для стандартних котушок d_k = 50 мм, малих апаратів d_k =34 мм); е - основа натурального логарифму; с₁- зазор на виході між котушкою та донцем мм, b₀ - коефіцієнт пропорційності (для великих часток, наприклад гороху, b₀ = 0,16...0,2, для середніх часток, наприклад пшениці b₀ = 0,3...0,35, для дрібних, наприклад проса b₀ ⁼ 0,35...0,4, для плоских часток, наприклад салатів, кабачків b₀ = 0,2...0,25); - робоча довжина котушки, мм (мінімальна робоча довжина котушки не повинна бути меншою ніж 2d_c, де d_c - довжина часток посівного матеріалу); - об'ємна маса посівного матеріалу, г/дм³.

Площа поперечного перерізу жолобка залежить від його розмірів і форми та визначається за формулами:

а) для трикутної форми:

, (5.17)

де ,

; (5.18)

b_ж – ширина жолобка, мм; а₁, а₂ – відповідні розміри бокових сторін жолобка, мм;

,

; (5.19)

б) для прямокутної форми:

,

; (5.20)

в) для комбінованої форми (апарат сівалки СЗ-3,6)

,

,

; (5.21)

;

, (5.22)

;

г) для комбінованої форми (апарат сівалки СО-4,2)

;

;

, (5.23)

де Β – кут нахилу грані жолобка.

;

. (5.24)

Основним недоліком жолобкових котушок (див. рис. 5.26) є пропорційність висівання. Намагання зменшити вплив цього показника на рівномірність розподілу насіння у рядку й привело до створення різних варіантів котушок з різноманітними формами та розмірами жолобків.

Жолобкова котушка з гвинтовими жолобками, яка значно покращує рівномірність зернового струменя, але вона складна у виробництві;

Жолобкова котушка для висівання дрібного насіння з малим зовнішнім діаметром 34,7 мм та радіусом жолобка 3,7 мм.

Котушка з трикутними жолобками для висівання дрібного насіння;

Котушка жолобкова з рівновеликими ребрами, яку встановлюють в апаратах овочевої сівалки СО-4,2 та ін. Мінімальні розміри жолобків котушки (див. рис.5.14) вибирають з умов, щоб глибина h_ж жолобків була не менша за половину товщини b_н насінини, ширина жолобків b_ж не менше за довжину l_н насінини, а кут в нахилу передньої грані жолобка до радіусу котушки має бути меншим, ніж кут тертя насінини об робочу поверхню котушки. Кількість жолобків залежить від розмірів обраного діаметру котушки та максимальної довжини насіння, що висіваються. За експериментальними даними встановлено, що більш рівномірний зерновий потік з апаратів забезпечують котушки з 12-16 жолобками при зовнішньому діаметрі d_к = 50 мм.

Рис.5.26. — Типові форми жолобків котушок:а — трикутна; б —прямокутна; в —комбінована (апарат сівалки ЗС-3.6); г — комбінована (апарат сівалки СО-4,2)

Рис. 5.27. — До виборів розмірів жолобка: 1 — насіння; 2 — жолобок

Крім конструкції та розмірів котушки вибирають конструкцію та основні розміри корпусу апарата. Довжину l_ж вхідного вікна приймальної горловини апарата вибирають конструктивно, виходячи з умов хорошої компоновки та роботи ворушилок, які встановлюють при висіванні слабко сипкого насіння. Ширину вхідного вікна беруть такою, що дорівнює максимальній робочій довжині l_max котушки. Розмір а_к вибирають мінімальним, конструктивно допустимим, (рис.5.28).

Кути P_і та Р; нахил передньої та задньої стінок апарата мають бути більшими за кут тертя насіння за їх поверхню. Мінімальне значення довжини l_п верхнього поріжка вибирають з умов запобігання висипання насіння у зоні контакту поріжка з котушкою для чого зазор беруть меншим за товщину мінімальним з розмірами насінин, що висіваються апаратом, довжину l_п поріжка - більшим за ширину жолобка котушки.

Рис. 5.28. — Схема корпусу апарату: 1 — котушка; 2 — задня стінка корпусу; 3 — передня стінка корпусу; 4 — верхній поріжок; 5 — передня частина днища

Довжину l_g передньої частини донця визначають графічно після вибору параметрів котушки, форми донця та максимальної відстані між донцем та котушкою. Для цього з точки А проводять пряму АВ під кутом 90 ° - ψ до вертикального діаметра котушки перетину її у точці В донця, яка й визначає кінець передньої частини донця. При цьому кут ψ вибирають за умови, що ψ < ε + α_с, ε - мінімальний кут природного укосу висівного насіння, α_с - допустимий максимальний кут нахилу рельєфу поля, на якому зможе працювати ця сівалка. З'єднавши точку В з точкою О, отримують кутову координату кінця донця β_к. Потім перевіряють кутову координату β_к з умов забезпечення хорошого випадання насіння з жолобка котушки

β_к ≤ -,

де f – коефіцієнт тертя насіння о поверхню жолобка котушки (рис. 5.29).

Щоб запобігти затягуванню насіння жолобками котушки назад у апарат з урахуванням малої глибини жолобків, слід дотримуватися умови, α > φ, φ - кут тертя насіння об поверхню жолобка.

Рис. 5.29. — Схема до визначення довжини днища: 1 — котушка; 2 — жолобок котушки; 3 — передня частина днища; 4 — задня стінка корпусу апарату.

Питання для самоконтролю:

1. Основа розрахунку котушково-висівного апарату.

2. Технологічні параметри котушково-висівного апарату.

3. Кінематичні параметри котушково-висівного апарату.

4. Основний розрахунок котушково-висівного апарату.

5. Назвіть типові форми жолобків котушок.

Дата добавления: 2015-12-07