Розділ 2. Елементи теоретичного аналізу процесу подачі насінєвого матеріалу при садінні

Математична модель процесу переміщення картоплі робочими органами

Типи робочих органів машин для садіння.

Дозування насіннєвого матеріалу в картоплесаджалках здійс-нюють за допомогою ложково-дискових і елеваторних садильних апаратів.

Для садіння розсади застосовують садильні апарати з оберталь-ним і поступовим рухом розсадотримачів у зоні садіння. До перших належать дискові, променеві й паралелограмні апарати, до дру-гих — ланцюгові (ланцюгово-конвеєрні).

Основи теорії картоплесадильних машин.

Робочий процес картоплесадильної машини можна поділити на такі основні етапи: створення рівномірного потоку бульб і подаван-ня їх до сошника, відкривання сошником борозенки, укладання на її дно бульб і загортання їх ґрунтом. Вихідними даними для техно-логічного розрахунку робочого процесу картоплесаджалки, як і для сівалок точного висіву, є загальна кількість бульб шт/га, і їх схема розміщення — крок садіння м, та ширина міжрядь b, м.

Якщо відомі частота обертання ВВП трактора, хв-¹, передаточ-не число і від ВВП до вала дискового апарата і кількість ложечок то можна визначити швидкість руху садильного агрегату :

(2.1).

Загальну кількість насінин на 1 га визначаємо за формулою.

(2.2).

Згідно з формули крок садіння визначають за формулою.

Проте максимальна швидкість садильного агрегату пов’язана з частотою винесення бульб вичерпувальним апаратом. Досвід пока-зує, що при частоті винесення більше ніж сім бульб за 1 с миттєво збільшуються пропуски. За цим параметром підраховують максимально допустиму швидкість агрегату, км/год:

(2.4).

де — кількість бульб у гнізді.

Якщо відома середня маса однієї бульби г, то, користуючись формулою (2.5), можна підрахувати витрати посадкового матеріалу Q кг/га:

(2.5).

Розрахунок картоплесадильних апаратів. Робочий процес садильних апаратів ложково-дискового типу передбачає три послі-довні фази, що проходять за один оберт диска: захоплення бульби в період проходження ложечки шару бульб у живильному ковші; фік-сація бульби в ложечці затискачем і перенесення її до приймальної горловини сошника; звільнення бульби затискачем і вільне її па-діння в сошник і далі в борозенку.

Захоплення бульби ложечкою залежить від розміру і вирівняності бульб, частоти обертання диска, зазорів між боковиною живиль-ного ковша і ложечкою та між зовнішньою кромкою ложечки і дном живильного ковша, товщини шару бульб у живильному ковші.

Бульби надійно захоплюються (1…3% пропусків), якщо їх маса становить 40… 100 г. Дрібніші бульби захоплюються краще, ніж бі-льші. Проте якщо маса бульб менша ніж 40 г, ложечка може захо-пити дві бульби. Крім того, виникає небезпека защемлення бульби, якого можна уникнути за умови.

де б — кут між стінкою і дотичною до ложечки в точці її контакту з бульбою; ц — кут тертя.

Оскільки ц = 30…35°, то б > 60…70°.

За відомої швидкості агре-гату м/с, заданого кроку садіння, м, і заданої кілько-сті бульб у гнізді, а також за умови, що всі ложечки заповнюються бульбами, час-тоту обертання садильного диска п, хв-¹, визначають із залежностей:

Формула показує, що при збільшенні швидкості ру-ху агрегату, частота обертан-ня диска зростає. Це призво-дить до зниження захоплювальної здатності ложечок 1 (рис. 2.1.) і випадання із них бульб 2 під дією відцентрової сили відносно зовнішнього краю ло-жечок (точка А). Без урахування впливу боковини живильного ков-ша на бульбу, що розміщена в ложечці, діють такі сили: сила ваги відцентрова сила Р_ц, нормальна N і дотична F реакції ложеч-ки. Бульба не випадає із ложечки за умови.

(2.8).

Якщо врахувати, що.

де — діаметр умовно круглої бульби; — відстань від осі обер-тання до краю А ложечки; т — маса бульби; — кутова швидкість диска, то умова невипадання бульб із ложечки матиме вигляд.

(2.10).

Аналіз рівняння (2.10) показує, що за малих значень кута пово-роту диска бульба намагатиметься випасти із ложечки, проте їй перешкоджатиме розміщений над нею шар картоплі. Якщо ложечка вийде із шару, а кут буде менший, ніж того потребує вираз, то бульба випадає.

На роботу садильного апарату істотно впливає також зазор між боковиною живильного ковша і ложечкою. Тому цей зазор конструю-ють, регулюючи залежно від маси бульб (при масі бульб 30… 100 г зазори становитимуть відповідно від 2 до 16 мм).

Фіксація бульб у ложечці відбувається в момент її виходу із шару картоплі. При цьому відвідний важіль затискача сходить з напрямної планки, а його палець під дією пружини притискує бу-льбу до ложечки. Несвоєчасна фіксація бульби призводить до її ви-падання також через край ложечки, але вже в другому місці (точка В). Бульба зберігає зрівноважене положення за умови.

Підставивши значення складових у цю нерівність і спростивши її, дістанемо.

(2.11).

Із рівняння (2.11) можна встановити момент затискання бульби в ложечці для наступного перенесення її до горловини сошника. За узагальненими даними, кут =90…115°.