CC BY
68
Таблица 5
Влагозапасы почв различной пористости в зависимости от влажности воздуха при постоянной температуре воздуха 20 °С
Пористость почв, %
Относи- тельная Содержание воды 90 80 70 60 50 40 30 20 10
Полная влагоемкость почв, м3/га
влажность воздуха, % в воздухе, г/м 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000
Коэффициент пропорциональности
520,23 462,43 404,62 346,82 289,02 231,21 173,41 115,61 57,80
100 17,3 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000
90 15,6 8116 7214 6312 5410 4509 3607 2705 1803 902
80 13,8 7179 6381 5583 4786 3988 3191 2393 1595 798
70 12,1 6295 5595 4896 4196 3497 2798 2098 1399 699
60 10,4 5410 4809 4208 3607 3006 2405 1803 1202 601
50 8,7 4526 4023 3520 3017 2514 2011 1509 1006 503
40 6,9 3589 3190 2791 2393 1994 1595 1197 798 399
30 5,2 2705 2405 2104 1803 1503 1202 902 601 301
20 3,5 1821 1618 1416 1214 1012 809 607 405 202
10 1,7 884 768 688 589 491 393 295 197 98
6. Цех, В. Почвы мира: пер. с нем. / В. Цех, Г. Хин-термайер-Эрхард. — М.: Академия, 2007. — 120 с.
7. Хромов, С.П. Метеорологический словарь / С.П. Хромов, Л.И. Мамонтова. — Л.: Гидрометеоиздат, 1974. — 564 с.
8. Таблица перевода относительной влажности в абсолютную в зависимости от температуры воздуха при атмосферном давлении. Точки росы // Физический справочник. — Режим доступа: http://www.dpva. info/Guide/GuidePhysics/Humidity/ClimateHumidity
УДК 635.25/26 + 631.316.44
А.А. Протасов, доктор техн. наук
Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова
ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПОДХОД К СОЗДАНИЮ ЛУКОУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ
Лукоуборочная машина (далее — машина) — сложная система, состоящая из определенного числа различных элементов. Для решения общих задач, связанных с ее дальнейшим совершенствованием, следует рассматривать не отдельную группу элементов конструкций, а технические решения на основе функционального подхода и характеризующиеся многовариантностью и много-критериальностью отбора из множества альтернатив [1—3].
Классификация функций машины представлена на рис. 1. Главная — это уборка урожая. Второстепенные отражают побочные цели создания машины и увеличивают потребительский спрос на нее, учитывая экологическую — Г1 (сохранение структуры почвы), эргономическую — Г2 (создание необходимых условий труда) и эстетическую — Г3 (обеспечение машине современный товарный вид) характеристики.
Внутренние функции выполняются отдельными органами машины. По роли в технологическом процессе они делятся на основные и вспомогательные. Основные обеспечивают работоспособность машины и создают необходимые условия для уборки урожая. Эти функции подразделяются на рабочие (^4, ^5, ^6) и обеспечивающие (^7).
Для выявления при разработке конструкции машины максимально возможного числа решений и последующего выбора из них оптимального использован морфологический анализ. Для этого построена морфологическая матрица вариантов осуществления машиной основных функций (рис. 2).
Анализ литературных источников и исследования автора показали, что из трех основных функций ¥а, Г5 и ^6 на качественные показатели машины определяющее значение имеют и Г5. В меньшей степени, преимущественно на травмирование, и косвенно на засоренность конечного продукта
37
ВНЕШНИЕ ФУНКЦИИ
Главная функция
а
Уборка урожая
I
Д — экологические — аргономические
Д — эстетические
ВНУТРЕННИЕ ФУНКЦИИ
Рабочие функции
Г4 — извлечение лука-репки из почвы
Г5 — отделение почвенных примесей от лука-репки
Г6 — вывод конечного продукта из уборочной машины
Обеспечивающие функции
Г — обеспечение энергией
Д42 — подрезание слоя почвы ниже уровня залегания луковиць
Д43 — захват луковиц за листья
Г72 — обеспечение устойчивости движения
Г74 — снижение давления на почву
44 транспортировка вороха лука к сепаратору
Г51 — отделение мелкой почвенной фракции
52 отделение крупной почвенной фракции
почвенной фракции
54 транспортировка с доочисткой луковиц
Д61 — погрузка лука в транспортное средство
Д62 — укладка лука в валок
Г73 — обеспечение маневренности агрегата
Г7 — движение агрегата в технологическом процессе
Г75 — соответствие схеме посева
Рис. 1. Классификация функций лукоуборочной машины
Г41 — рыхление междурядий
53
влияет функция Г6 (погрузка или укладка в валок). Так как эта функция принципиально не отличается от подобных, осуществляемых на уборке корнеклубнеплодов и овощей, то ее не считают обязательной к выделению в качестве объекта исследования.
Среди основных функций обеспечивающая функция Г7 хорошо изучена применительно к уборочным машинам выкапывающего типа. Так как условия работы лукоуборочной машины (тяговое сопротивление, сцепные свойства движителей и др.) более легкие из-за мелкого залегания луковиц, то обеспечивающая функция может быть определена и по результатам исследований.
Всесторонний анализ морфологической матрицы основных функций машины, рассмотрение основных вариантов исполнения рабочих органов,
38
теоретические исследования автора, лабораторно-полевые испытания экспериментальных образцов и литературные источники позволяют выделить ее основные варианты исполнения (рис. 3): а — компоновка уборочного комбайна для однофазной уборки лука-репки; б — компоновка уборочной машины для проведения первого этапа двухфазной уборки лука-репки; в — компоновка уборочной машины для проведения второго этапа двухфазной уборки лука-репки.
В первом варианте машины в зависимости от способа извлечения лука из почвы ее функционирование предусматривает пять или шесть операций: активное рыхление междурядий посева лука — Т415; подкоп или подкоп с одновременным захватом листьев лука и транспортировка его к прутковому транспортеру — Т4221/Т4322; отделение комков почвы, минимальный размер которых меньше минимального размера стандартной луковицы, — Т511; отделение комков почвы, соизмеримых со стандартной луковицей, — Т532; транспортировка — Т541/623 и погрузка лука в транспортное средство.
Применение для рыхления междурядий посева лука-репки фрез (Т415) или его теребление би-терно-роторными устройствами (Т4322) обусловливает отсутствие в машине рабочего органа для отделения из вороха крупных комков почвы (больше максимального стандартного размера луковицы).
Сепараторы вторичной очистки определены исходя из объективных факторов условий уборки и состояния объекта разделения. При наличии у луковиц листьев сепарацию необходимо осуществлять пальчатой горкой с щеточным очистителем Т531. Если перед уборкой у лука-репки были удалены листья, то отделение соизмеримых с ним комков почвы возможно только крупноячеистым сепаратором (не относится к сортам с плоской луковицей).
Функция уборочных машин Т4221, Т511 и заключительные функции Т541/623, Т614 широко известны в области конструирования овощеуборочных машин [4].
Выкапывание луковиц колеблющимся плоским лемехом обеспечивает устойчивую подачу компонентов вороха к сепаратору. Этот рабочий
Основная функция Разновидность исполнения
Г4 — извлечение лука-репки из почвы ^41 — рыхление междурядий Т411 — подкапывающей скобой Т412 — щелере-зами Т413 — пропашным культиватором Т414 — штанговым культиватором Т415 — фрезерным рыхлителем
¥42 подрезание слоя почвы ниже уровня залегания луковицы Т421 — с пасивными рабчими органами Т422 — с активыми рабочими органами
Т4211 — п°д- капывающий лемех Т4221 — колеблющийся подкапывающий лемех Т4222 — вращающейся штангой Т4223 — вращающимися дисками Т4224 — зубчатый нож
¥43 — захват луковиц за листья Т431 — продольное теребление Т432 — поперечное теребление
Т4311 — бесконечными ременными контурами Т4312 — бесконечными цепными контурами с захватами Т4313 — дисковым аппаратом Т4321 двумя битерами Т4322 — битером и ротором
Д44 — транспортировка вороха лука к сепаратору Т441 — выкапывающим рабочим органом Т442 — теребильным устройством Т443 — дополнительным устройством
Г5 — отделение почвенных примесей от лука-репки Д51 — отделение мелкой почвенной фракции Т511 — прутковым транспортером Т512 — тросте-вым грохотом Т513 — пайлер-ным очистителем Т514 — вальцовым очистителем Т515 — пальчатой горкой
Д52 — отделение крупной почвенной фракции Т521 — комкодавителями Т522 — прутковым транспортером Т523 — тростевым грохотом
Г53 — отделение соизмеримой почвенной фракции Т531 — пальчатой горкой со счесывающей щеткой Т532 — ячеистым очистителем
Г54 — транспортировка с доочисткой луковиц Т541 — цепочно-прутковым транспортером Т542 — шнековым элеватором
Г6 — вывод конечного продукта из уборочной машины Г61 — погрузка лука в транспортное средство Тш — ленточным транспортером Т612 — ленточно-скребковым транспортером Т613 — цепочноковшовым элеватором Т614 — прутково-скребковым транспортером
Д62 — укладка лука в валок Т621 — скатными лотками Т622 — роторным валкообразователем Т623 — прутковым транспортером
Д — движение агрегата в технологическом процессе Т71 — самоходом Т72 — трактором
Рис. 2. Морфологическая матрица вариантов реализации основных функций машины для уборки лука-репки
орган имеет относительную простоту и надежность. Он неоднократно опробован на уборочных машинах выкапывающего типа. Такое же широкое распространение в уборочной технике имеет прутковый транспортер.
Транспортирующие органы во время погрузки конечного продукта осуществляют заключительную очистку луковиц по принципу первичной сепарации.
Набор функций машин для двухфазной уборки лука-репки включает рабочие органы исполнения для однофазной уборки, что говорит о возможности создания универсальной уборочной машины широкого спектра использования со сменными устройствами.
Целесообразно заменять функции вторичной сепарации при выполнении машиной первого этапа двухфазной уборки функцией первичной очистки исполнения — Т511. С одной стороны, за время
выдержки лука-репки в валке не происходит образования дополнительных комков почвы, соизмеримых с луковицами. С другой — значительно повышается производительность уборочной машины.
Функционирование машины происходит при непрерывно изменяющихся внешних воздействиях. Они оказывают влияние на ее выходные параметры и носят случайный характер. Для практического учета случайных факторов необходимо установить закономерности их изменения, дать им качественные и количественные оценки. Вот почему логическим продолжением функционального моделирования служит разработка расчетной схемы машины — ее динамической модели [5].
Функционирование лукоуборочной машины происходит в сложных условиях. Непрерывно изменяются внешние воздействия (входные факторы), что связано с изменением вегетативной массы
^—^(тйи^тг
Рис. 3. Варианты исполнения основных функций лукоуборочной машины:
а — однофазная уборка; б — первая фаза двухфазной уборки; в — вторая фаза двухфазной уборки:
---► — выкопка лука; - - -► — теребление лука;
---► — при обрезке листьев лука на корню;
...► — листья лука не обрезаются
лука, состоянием поверхности поля (рельеф, засоренность, состав и влажность почвы), урожайности, технологических свойств луковиц и т. д. Таким образом, функционирование уборочной машины относится к категории случайных процессов, которые в теории вероятностей определяются как случайная функция времени Х(?) неслучайного аргумента Х, значение которой при любом ? будут слу-
чайными величинами [5]. Соответственно этому, внутренние факторы и выходные параметры технологического процесса уборки лука-репки будут случайными функциями, так как они являются результатом действия преобразующей системы уборочного комбайна.
Таким образом, лукоуборочную машину можно рассмотреть как линейную динамическую систему, включающую в себя функционирующие элементы, компоновка которой зависит от биологического состояния посевов и фазы уборки (рис. 4—6). Это рыхлитель междурядий Р, выкапывающее устройство В, теребильное устройство Т, рабочие органы первичной сепарации Э, рабочие органы вторичной сепарации С, валкоукладывающее устройство Уи выгрузной транспортер З. Вектор функций возмущения внешней среды представлен отдельными случайными элементами в виде д^.^д^ґ). Выходные переменные определяются функциями: у^) — мелкие комки почвы; у2(>) — соизмеримые со стандартными луковицами комки почвы; у3(0 — стандартные луковицы; у4(>) — травмированные луковицы; у5(ґ) — потери стандартных луковиц; у6(?) — растительные примеси.
Работоспособность лукоуборочной машины может определяться числовыми характеристиками выходных показателей, выраженных неравенством у; < уАТТ ;, где уАТТ ; — допустимая по агротехническим требованиям числовая характеристика для данного показателя. Величина параметров возмущения внешней среды определена АТТ к сортам
'('І '('І N>4
Рис. 4. Структурная схема функционирования лукоуборочной машины выкапывающего типа для однофазной или первой фазы двухфазной уборки:
входные параметры: д1 — схема посева лука; ^2 — разброс луковиц от оси рядка; ^3 — глубина залегания и размеры луковиц; — урожайность; ^5, — влажность и твердость почвы; ^7 — состояние листьев ботвы; внутренние
параметры: £р1 — скорость машины; гр2 — показатель кинематического режима; zр3, £р4 — глубина хода и ширина фрезы; .гр5 — вариант навески рыхлителя; выкапывающего устройства: гв1 —скорость машины; ^в2 — глубина хода; гв3 — угол установки подкапывающей скобы; пруткового элеватора: 1э1,1э2 — скорость и угол наклона полотна;
1э3 — зазор между прутками; горки со счесывающим устройством: £г1, гг2 — скорость и наклон полотна горки;
гг3 — размещение переднего вала горки относительно падающего транспортера; zг4 — размещение щетки относительно заднего вала горки; ячеистого сепаратора: гяЪ 1я2 — скорость и угол наклона полотна ячеистого сепаратора; гя3 — размер ячеек; валкоукладывающего устройства: гу1 — степень сужения технологического потока;
£у2 — высота установки над поверхностью почвы
в
лука-репки для механизированной уборки и условиями работы уборочной машины.
Уборочная машина выкапывающего типа (рис. 4) обеспечит необходимое качество конечного продукта, если управление ее блоками и в целом через входные функции обеспечит соблюдение системы неравенств:
Уу!«) + Уу2<{) < 0,15^4<Г) < уАТТ1;
Ууз({) ^ 0,95^4<?) ^ уАТТ3;
Ур4<?) + Ув4<?) + Уэ4<?) + Уе4<?) +
- + Уу4^) < 0,05^4<?) < уАТТ4; (1)
Ур5<?) + Ув5<?) + Уэ5<) + Уе5<?) +
+ Уу5<{) < 0,03^) < уатт5;
Ууб<?) < 0,15^4<?) < УАТТ6•
Технологический процесс обработки лукопочвенного вороха блоками уборочной машины заключается в перераспределении луковиц и примесей между функционально определенными рабочими органами и транспортировании конечного продукта за ее пределы. При этом выходные составляющие конечного продукта характеризуют качество работы машины. Поэтому математическая модель ее техпроцесса должна обеспечить возможность поиска оптимальных параметров рабочих органов при заданных входных функциях и качественных показателях — выходных. Анализ оценочного отбора позволил установить основные функциональные связи между ними:
(2)
Узі({), Усі({) = / )&(* ),<іб({)};
уй1(і) = / іяз({ ),^б(?)};
Увз(?), Узз(?), Усз({) = /{«1(0,^(ОК Ур4(0, Уз4(? ), Ус4(? ) = /{^(О^О,^)}; Ув5(?), Уз5(?), Усз({ ) = / і^ ),^4(?)};
Увб(0, Узб(0> Усб(?) = /{^(О,^)}-
Далее необходимо установить функциональные связи выходных параметров блоков с параметрами возмущающих воздействий [6]. По результатам анализа технологических процессов известных лукоуборочных машин, работы их отдельных блоков автор выделяет наиболее существенные функции, которые могут быть представлены системой:
ур1(0> Ур2(0, Ур4(?), Урб(0 =
= 1 {(;), гр2(0,^з(0, ^О};
усі«), >, к* *=1 { щ^
(3)
Для обоснования оптимального состава рабочих органов в уборочной машине необходима оптимизация функций (3) при изучении системы (2) с соблюдением неравенств (1).
Изучение системы (2), морфологический анализ функций лукоуборочной машины (рис. 2) и синтез вариантов функционирования машины (рис. 3) позволяет выявить различия в конструкциях и технологических процессах блоков комбай-
?3<0>
0$)
М)
?8(>)
Ш)*
Т
'ті' /V Ут2(0
УТ3(0 Ут4(0 Э
Ут5(?)
У*0М
Уэ1(
Уэ2(
Уэ3(
УэД
Уэ/
Уэ6(
¥Э С
У-^\
Ус2(0
Ус3(>)
Ус4(0
Ус5(>)
Ус6(0>
-V*
У
У-^\
Уу2(0
У_ї3^
Уу5(0
У*^
Рис. 5. Структурная схема функционирования лукоуборочной машины теребильного типа для однофазной или первой фазы двухфазной уборки:
входные параметры: дъ, — глубина залегания и размеры луковиц; д5, — влажность и твердость почвы;
?8 — усилие теребления; ^ — прочность листьев; ^10 — габариты листьев ботвы в естественном состоянии; внутренние параметры (теребильное устройство): гг1 — диаметр ротора, гт2 — расстояние между битером и ротором; гт3 — показатель кинематического режима; — высота установки теребильного аппарата; прутковый элеватор:
£э1, £э2 — скорость и угол наклона полотна; 1э3 — зазор между прутками; горка со счесывающим устройством:
£г1, £г2 — скорость и наклон полотна горки; ^г3 — размещение переднего вала горки относительно подающего транспортера; zг4 — размещение щетки относительно заднего вала горки; ячеистый сепаратор: гяЪ 1я2 — скорость и угол наклона полотна ячеистого сепаратора; гя3 — размер ячеек; валкоукладывающее устройство: £у1 — степень сужения технологического потока; £у2 — высота установки над поверхностью почвы
С
У
4,(0 >
яМ
Щ
щ
щ
Оз
В
Ув1(
Ув2(
Ув3(
У_в4(
Ув6(
Э
Уэ1(
Уэ2(
Уэ3(
Уэ4(
Уэ5(
Уэ6(
'-у-'
С
/
Ус1(
Ус2(
Ус3(
Ус4(
Ус5(
Ус6(
І
З
Узі(^)ч
Уз2(0
Уз3(0
Уз4(0
У^'
Уз6(?)>
Рис. 6. Структурная схема функционирования лукоуборочной машинні теребильного типа для второй фазы двухфазной уборки:
входные параметры: я, — размеры луковиц; 45 — влажность; я7 — состояние листьев ботвы; дп, я 12 — ширина и толщина валка; Я13 — содержание почвенных примесей; — связность валка; внутренние параметры (выкапывающее устройство): ^1 — скорость машины, ^2 — глубина входа; ^з — угол установки подкапывающей скобы; прутковый элеватор: г^, £э2 — скорость и угол наклона полотна; ^з — зазор между прутками; горка со счесывающим устройством: ^1, £г2 — скорость и наклон полотна горки; ^з — размещение переднего вала горки относительно подающего транспортера; гТ4 — размещение щетки относительно заднего вала горки; ячеистый сепаратор: £*1, £я2 — скорость и угол наклона полотна ячеистого сепаратора; г*з — размер ячеек; выгрузной транспортер: — зазор между прутками; ^ — высота установки над кузовом транспортного средства
В
С
З
на, выполняющих уборку лука-репки тереблением или вторую фазу ее двухфазного способа. При этом входные параметры вектора-функций ()2 и (23 (рис. 5 и 6) для такой компановки уборочных машин имеют существенные отличия, что требует необходимости разработки структурной схемы их функционирования.
Так, в обоих случаях компановки уборочных машин исключается блок Р, а для проведения уборки методом теребления блок В заменяется блоком Т.
Как и для первого варианта уборочной машины, следует выразить через числовые характеристики выходного показателя у; условие работоспособности этих машин:
для вектора функций ()2
УуХ^) + Уу2({) < °Д5?4(?) < УаТТ1;
Ууз({) > 0,95^4 (?) > уАттз;
Ут4({) + Уэ4(?) + Уе4(?) + Уу4({) < 0,05^4(Г) < Уатт4; (4)
Ут5(?) + Уэ5(?) + Ус5(?) + Уу5(?) < 0,03^4(?) < УАТТ5;
Уу6(?) < 0,15^4(?) < УАТТ6;
для вектора функций ()3
Уу1({) + Уу2({) < 0,15^4(Г) < Уатт1;
Уу3^) > 0,95<?4(^) > уАТТЗ;
Ув4(?) + Уэ4(?) + Ус4(?) + Уу4({) < 0,05^4(Г) < Уатт4; (5)
Ув5(?) + Уэ5(?) + Ус5(?) + Уу5(?) < 0,03?4(?) < УАТТ5;
Уу6(?) < 0,15^4(?) < УАТТ6'
(6)
С помощью ранжирования входных векторов (функций возмущения) надо установить функциональные зависимости между ними и показателями качества работы блоков машин: для вектора функций ()2
Ут1(0, Уэ1(0 = I {(О,^),^)};
Ус2({) = I {)&(* )&(*)};
< Утз(0,Усз({) = I{(О,^),^)}
Уэ4(*), Ус4(?) = I )};
Ут5(?), Ус5^) = I {{^(О,^)};
_ Уэ6^ Ус6(?) = {о(?)};
для вектора функций ()3
Ув!^ Уэ!(0 = I ),^13(?)};
Ув2(^), Ус2(? ) = I {О^З^ )};
< Увз({),Усз({) = I{О,?!!^),^),^!4(?)};
Ув4(?), Уэ4(0, УС4(?) = I {(О,^)}
Ув5^ ), Ус5^ ) = I {(' ),^12<Г ),^14(?)};
_ Ув6(0, Ус6^) = I {(О^М^)}.
Наиболее значимой функцией для системы (6) (уборка лука-репки тереблением) является #10 — габариты листьев ботвы в естественном состоянии, а для системы (7) (подбор валка лука во второй фазе двухфазной уборки) — д13 — содержание почвенных примесей в валке.
Наиболее значимые функции, по мнению автора, взаимосвязи выходных параметров блоков машин и управляющих воздействий определены системами:
(7)
для уборки лука методом теребления Ут^ ), Ут2(? ), Утз({ ), Ут5(? ) = I {{ ), Zтз(t), ^ )}
(,) (,) (,) г \(8)
>. У'2<' ^ У‘5<' > = ' |г,2„ ), г,з(, )};
для второй фазы двухфазной уборки Ув1(? Ь Ув2(? ), Ув3(? ) = I {в!^ *в2(0}
- (,) (,) (,) . \^Ь^)1 (9)
, ^^ У‘2('), У'5(') = *1 ), ^
Анализ динамической модели лукоуборочной машины позволяет прогнозировать статистические характеристики выходных параметров в случае известных характеристик входных воздействий и ее передаточной функции. А для идентификации системы (определение динамических свойств уборочной машины по реальным входным и выходным переменным [7]) необходимо провести дальнейшие теоретические и экспериментальные исследования процессов, протекающих при работе агрегата в реальных условиях и установить вероятностно-статистические связи этих процессов (математические ожидания, дисперсии, корреляционные функции
и др.). Установленные динамические свойства лукоуборочной машины определяют возможность их постоянного совершенствования.
Список литературы
1. Моисеева, Н.К. Выбор технических решений при создании новых изделий / Н.К. Моисеева. — М.: Машиностроение, 1980. — 180 с.
2. Моисеева, Н.К. Функционально стоимостный анализ в машиностроении / Н.К. Моисеева. — М.: Машиностроение, 1987. — 316 с.
3. Аниськин, Ю.П. Новая техника: повышение эффективности создания и освоения / Ю.П. Аниськин, Н.К. Моисеева, А.В. Проскуряков. — М.: Машиностроение, 1984. — 192 с.
4. Диденко, Н.Ф. Машины для уборки овощей / Н.Ф. Диденко, В.А. Хвостов, В.П. Медведев. — М.: Машиностроение, 1984. — 320 с.
5. Лурье, А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов / А.Б. Лурье. — Л.: Колос, 1970. — 376 с.
6. Лурье, А.Б. Статистические оценки показателей работы зерноуборочного комбайна / А.Б. Лурье, Ю.А. Вантюков // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. — 1970. — № 6. — С. 53-56.
7. Гельфандбейн, Я.А. Методы кибернетической диагностики динамических систем / Я.А. Гельфандбейн. — Рига: Зинатне, 1967. — 460 с.
УДК 677.057.612.2: 636.3
С.Ю. Зудин, канд. экон. наук Д.С. Лебедев, канд. техн. наук Ю.А. Мирзоянц, доктор техн. наук
В.Е. Фириченков, канд. техн. наук
Костромская государственная сельскохозяйственная академия
ОБОСНОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ БИТЕРОВ ТРАНСПОРТЕРА-КЛАССИРОВЩИКА ШЕРСТИ
Шерсть, полученная в результате стрижки овец, имеет значительное содержание растительных и минеральных (пыль, песок, опилок и т. д.) примесей, которые необходимо удалить как можно раньше, что является обязательным условием получения высококачественного сырья для текстильной промышленности. С этой целью предлагается применение на стригальном пункте транспортера-клас-сировщика шерсти для очистки руна от пыли и легко отделимого засорения, что в настоящее время выполняется вручную. Несущим элементом предлагаемого авторами транспортера является сетка-рабица (полотно), а под ней расположено несколько рабочих органов в виде встряхивающих битеров.
Одним из наиболее важных этапов разработки является выбор оптимальных параметров битеров, оказывающих воздействие на сеточное полотно.
Характер встряхивания полотна определяется размерами и формой битеров, имеющих разнообразную форму, чаще применяют двухрожковую, трехрожковую и эллиптическую. Битера первого и второго типа по характеру воздействия можно отнести к ударным, у них нормальные составляющие скорости и ускорения полотна резко увеличиваются. Более плавно колеблет полотно битер эллиптической формы, поэтому встряхивающие битера этого типа нашли широкое применение в сепарирующих машинах.
Элементы теории работы элеваторов с эллиптическими битерами были разработаны Н.В. Фир-совым, Н.М. Летошневым, А.А. Сорокиным и др.
Для обоснования геометрических параметров битера нами были приняты следующие пилы битеров: эллиптической формы со смещенным центром,
43
