Курсовая работа: Расчет основных параметров молотильного аппарата, клавишного соломотряса, грохота и очистки
Название: Расчет основных параметров молотильного аппарата, клавишного соломотряса, грохота и очистки Раздел: Рефераты по ботанике и сельскому хозяйству Тип: курсовая работа | ||||||||||||
Кафедра "Сельскохозяйственные машины" Курсовая работа Расчет основных параметров молотильного аппарата, клавишного соломотряса, грохота и очистки Исходные данные
1. Расчет молотильного аппарата Подача хлебной массы в молотилку определим по выражению ,(1) где e – отношение количества соломы, поступающей в молотилку с единицы площади, ко всему количеству соломы на этой площади, e= 0,8...0,9. Тогда численное значение кг/с. Основные параметры дробильного барабана определим следующим образом. Суммарная длина L бичей: ,(2) где q – подача хлебной массы в молотилку, кг/с; m0 -допустимая подача хлебной массы на I дм длины бича, кг/мин. При Qс > 25 – m0 =1,5. Тогда численное значение дм. Длину Lб молотильного барабана определим по выражению: ,(3) где М – число бичей. При 100 < L< 150 – М= 8. Численное значение Lб равно дм. Диаметр барабана рассчитываем по формуле: ,(4) где uб - расчетная линейная скорость бичей, м/с (для обмолота риса и пшеницы uб = 28...32 м/с); Dt – промежуток времени между ударами соседних бичей (Dt = 0.008 с). Тогда м. Частоту вращения молотильного барабана определим по формуле: ,(5) мин-1 . а его угловую скорость соответственно по формуле ,(6) с-1 . Мощность, необходимая для привода барабана, рассчитываем по формуле: ,(7) где N1 – мощность холостого хода барабана, ,(8) кВт. w – угловая скорость барабана, с-1 ; А и В - экспериментально определяемые коэффициенты, А = 0,03 кг×м; В = 68×10-6 кг×м×с2 ; N2 – мощность, потребная на обмолот, ,(9) где f - коэффициент, характеризующий сопротивление деки, f =0,7...0,8. кВт. Тогда численное значение N равно кВт. Определив основные параметры молотильного барабана, необходимо найти критическую угловую скорость: ,(10) где m/ – секундная подача массы в молотилку, m/ =q/g; rб – радиус молотильного барабана, м. с-1 . Для обеспечения надежной работы молотильного аппарата действительная угловая скорость w должна быть меньше критической, то есть w<wкр .(11) 98,41<100,86. 2. Определение основных параметров соломотряса В комбайнах с барабанным молотильным аппаратом численное значение ширины соломотряса Вс принимается равным: .(12) (м). Толщину слоя соломы Нс на соломотрясе определим по следующей зависимости: ,(13) где b – коэффициент, характеризующий содержание зерна в хлебной массе, поступающей в молотилку, .(14) gс – плотность соломы, находящейся на соломотрясе, кг/м3 ; uср – средняя скорость движения соломы по соломотрясу, м/с. Значение uср определим из выражения: ,(15) где r – радиус кривошипа коленчатого вала. Тогда м/с. Значение скорости u/ ср при радиусе кривошипа r/ = 0.05 м и известных величинах угла наклона соломотряса a и показателя кинематического режима k в соответствии с табл. 2. равно u/ ср = 0,220 м/с. Тогда численное значение Нс равно м. Определив толщину слоя соломы, находящейся на соломотрясе, находим число встряхиваний n слоя, необходимое и достаточное для выделения зерна из соломы: ,(16) где n0 – число встряхиваний, достаточное для выделения зерна из слоя соломы при Н0 =0,15 м, n0 = 40. Тогда . Частота вращения коленчатого вала соломотряса .(17) Подставляя численные значения, получим мин-1 . Зная число встряхиваний, необходимое для выделения зерна из соломы, и скорость перемещения слоя соломы по соломотрясу, можно определить его длину: .(18) После подстановки имеем м. 3. Определение основных параметров грохота и очистки Используя значение подачи q хлебной массы в молотилку и коэффициент b, характеризующий содержание зерна в хлебной массе, определим подачу вороха qВ на грохот: ,(19) где bВ – коэффициент, характеризующий содержание примесей в ворохе, поступающем на грохот. Значение коэффициента bВ при урожайности зерна QЗ = 15...20 ц/га – bВ = 0,7. кг/с. Площадь Fp решета грохота определяем по допустимой секундной загрузке одного квадратного метра решета qОВ , кг/м2 ×с: ,(20) где Вр – ширина решета, м; Lр – длина решета, м; qОВ = 0,8...1,4 кг/м2 ×с – для жалюзийных решет. Численное значение площади равно м2 . Ширина решета Вр принимается равной ширине соломотряса без удвоенной толщины стенок решетного стана: ,(21) где в – толщина стенки решетного стана, в = 0,025...0,035 м. Тогда м. Длину решета Lр определим из соотношения: .(22) Численное значение Lр равно м. 4. Определение основных параметров вентилятора Расход воздуха ,(23) где qВ – подача вороха на решето грохота, кг/с; l – подача воздуха вентилятором на единицу подачи вороха, м3 /кг. После подстановки имеем м3 /с. Динамическое давление в выходном канале вентилятора hd определяем по формуле: ,(24) где g – плотность воздуха, g = 1,2 кг/м3 ; uв – скорость воздуха в выходном канале вентилятора, uв = 8... 10 м/с. Численное значение hd равно кг/м2 . Полное давление h, которое должен создавать вентилятор, равно: ,(25) где hs - сопротивление продуваемых решет, зависящее от их размеров, конструкции и типа, кг/м2 . Тогда полное давление равно кг/м2 . По расходу воздуха и скорости его входа во всасывающие отверстия определяем диаметр ds входных отверстий кожуха: ,(26) где u/ в = uв — скорость входа воздуха во всасывающие отверстия вентилятора, м/с. Численное значение ds равно м. Наружный d2 и внутренний d1 диаметры лопастного колеса определяем из экспериментально обоснованных соотношений: .(27) .(28) После подстановки численных значений получим м. м. Площадь внутренней поверхности цилиндра диаметром d1 и высотой b равна: ,(29) где b длина лопасти, принимается равной ширине решета Вр . Тогда м. Эта поверхность разбивается лопатками на прямоугольные каналы размером . Ширину каналов а1 определяем по формуле: .(30) м. Поскольку при входе в межлопастное пространство струя воздуха сжимается, то сечение каналов полностью не используется и действительная площадь входа воздуха будет меньше, что учитывается коэффициентом m: .(31) . Кроме того, часть поверхности цилиндра диаметром d1 ,через которую воздух поступает на лопатки, перекрыта отбортовками лопаток. Это перекрытие учитывается коэффициентом mS = 0,95…0,98. Скорость движения воздуха при входе на лопатку и при сходе с нее различна, а соотношение между ними зависит от конструктивных особенностей лопатки. Чаще всего в вентиляторах очисток комбайнов применяются плоские, отогнутые назад лопатки с углами установки a1 = 150 . Скорость входа воздуха на лопатку u1 определим из выражения: ,(32) где j1 – коэффициент, учитывающий конструктивные особенности лопаток вентилятора, .(33) Значение угла g1 является функцией коэффициента р, характеризующего режим работы вентилятора, и определяется по графику рисунка. Коэффициент р рассчитываем по формуле: .(34) Численное значение коэффициента р равно . Подставляя значения углов g1 и a1 , численное значение коэффициента j1 будет равно , а скорость входа воздуха на лопатку u1 м/с. Скорость воздуха u2 при сходе с лопатки вычислим из пропорции: ,(35) или м/с. Чистоту вращения лопастного колеса вентилятора определим по формуле: ,(36) или мин-1 . Мощность, потребляемую вентилятором, рассчитаем по следующему выражению: ,(37) где hт – теоретическое давление, создаваемое вентилятором, кг/м2 , (38) кг/м2 . h – манометрический КПД вентилятора, диапазон значений которого равен 0,5...0,7. Тогда численное значение мощности потребляемой вентилятором равно кВт. 5. Построение схемы "Вентилятор – решето" Для построения схемы, кроме рассчитанных в предыдущих разделах размеров решета и вентилятора, определим высоту выходного канала вентилятора: ,(39) или м. Кожух вентилятора, с целью улучшения равномерности воздушного потока и снижения потерь, очерчиваем по спирали так чтобы пространство между внешними кромками лопастей и кожухом плавно увеличивалось. Построение спирального кожуха производим при помощи конструкторского квадрата со стороной а: (40) из вершин которого 1, 2, 3 и 4 радиусами соответственно R1 , R2 , R3 и R4 очерчивается спираль. Величину Ак вычислим по формуле: (41) м. Тогда сторона квадрата равна м. Значения радиусов подсчитываем по следующим формулам: 42) м. (43) м. (44) м. (45) м. Оптимальное воздействие воздушного потока обеспечивается при наклоне его направления к плоскости решета пол углом 30°. Кроме того, при построении схемы "Вентилятор решето" следует учитывать расширение струи воздушного потока. Угол расширения y = 12...150 . Длину выходного канала рассчитываем по формуле: ,(46) м. молотилка соломотряс комбайн вентилятор Основные размеры построения:
|