CC BY
23
ПОТЕРИ СЕМЯН В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТОЧНОСТИ ПОДАЧИ ЛЕНТЫ ЛЬНА В КАМЕРУ ОЧЕСА
В.Г. ЧЕРНИКОВ, член-корреспондент РАСХН, доктор технических наук ВНИПТИМЛ
Полнота выделения семенной части урожая, наряду с чистотой выделения коробочек и семян из активной зоны воздействия очесывающего аппарата, зависит также от ширины зоны расположения коробочек в слое стеблей, сформированном теребильной частью льноуборочного комбайна, точности его подачи и длины активной зоны аппарата.
Ширина зоны расположения коробочек в очесываемом слое льна — случайная функция, зависящая от зоны расположения их в стеблестое и растянутости стеблей в ленпге, обусловленных шириной захвататеребильных секций, работой делителей, высотой стеблестоя и изменчивостью ее, высотой теребления, колебаниями теребильной части из-за неровностей поля и динамическими свойствами льноуборочного агрегата. С учетом всех указанных факторов она выражается уравнением [1]:
B/t)=be(t)+bfl)+l(t), (1)
где bj't) и bft) — ширина зоны расположения коробочек в ленте, обусловленная соответственно размером зоны расположения коробочек в стеблестое (зависящей от качества предпосевной обработки почвы, равномерности внесения минеральных удобрений и глубины заделки семян) и высотой стеблестоя льна и ее изменчивостью; l(t) — изменения ширины зоны расположения коробочек, связанные с высотой стеблестоя льна и ее изменчивостью.
Считается, что потери семян будут минимальными, если соблюдается условие:
BK>BJt), (2)
где Вк — ширина активной зоны очеса аппарата.
Наиболее распространенная статистическая закономерность, хорошо характеризующая большинство процессов, наблюдаемых в природе и при работе сельскохозяйственных машин — закон нормального распределения. Поэтому принимаем процессы b/t), b/ft) и l(t) стационарными, независимыми (коэффициенты их корреляции = 0) и не противоречащими этому закону.
При наложении законов распределения согласно [2], получаем композиционный закон нормального распределения семенных коробочек в ленте льна с параметрами в соответствии с рис. 1.
тМ=та+(тУ1) И О,
т„
(3)
' Ш — 4® А . (4)
По данным А. Б. Лурье с соавторами [1] параметры распределения имеют значения: та = 19,4...22,0 см, оа = 4,8...5,3 см, тл = 1,2...1,5 см, а; = 0,3...0,6 см, т1 — 78,3...89,6 см, а1 = 5,4...7,6 см, колебание высоты теребления тк = 0 и ак = 0,8...0,9 см. Ширина актив-
ширине зоны очеса.
ной зоны очеса ВК = 0,4 м. У других авторов величина этого показателя равна 0,6 м, по сведениям А.Н. Зин-цова у серийного льнокомбайна ЛК-4А — 0,56 м.
Принимая указанное значение ^(0,4 м) за действительное и сопоставляя величины тш и Вр можно заключить, что у льноуборочного комбайна ЛК-4А условие (2) будет выполняться в большинстве случаев, если при подаче ленты льна центры активной зоны очесывающего аппарата и зоны расположения коробочек в ленте совпадают. Но добиться этого в производственных условиях при значительной изменчивости высоты стеблестоя и отсутствии автоматической системы управления передвижным очесывающим аппаратом достаточно сложно.
Поэтому для минимизации потерь семян, по мнению А.Н. Зинцова, необходимо, чтобы соблюдалось условие, при котором активная зона аппарата Вк была бы больше суммы ширины зоны расположения коробочек в ленте Вд(0 и величины смещения ее центра — Уг относительно центра активной зоны очеса.
Вк>В/0 + Уг (5)
При соблюдении условия (5) потери семян будут зависеть только от технологической эффективностью очесывающего аппарата.
Если с некоторыми допущениями принять, что семена в любой стадии спелости льна распределяются так же, как и коробочки, то учитывая, что уменьшение ширины зоны расположения коробочек на Зом не может увеличить потери семян, то в соответствии с рис. 2 будем иметь:
(твл вл )
2 , (6)
ткс ~ '
°кс -
твл вл
б ■ (?) Для достижения минимальных потерь семян от несоответствия Вк и ВД передвижной очесывающий аппарат должен быть всегда установлен так, чтобы
проекция центра его активной зоны очеса - -В/2совпадала с проекцией центра распределения семенных коробочек ткс, то есть чтобы в соответствии с рис. 2, Забыло равным нулю.
В этом случае потери семян IIс, геометрически выраженн ые в долях еди ни цы заштрихованными площадями, аналитически могут быть найдены с использованием известной теоремы — вероятности Р попадания случайной величины Кс (количество семян по ширине зоны расположения коробочек), подчиненной нормальному закону распределения с параметра-в заданный интервал от а до /3 [2]:
ми тксп окс,
Р(а <КС <р) = Ф
/л > Р-т*с ~Ф ( \ а-ткс
О и»| V ) I °кс )
Тогда потери семян будут равны:
’ /о Л ( \ “
= 1- ф|р % -Ф \а-тпкс
1 [о* , 0кс , .
Я. и В' 1 очесывающий барабан; 2 — зажимной транспортер.
(8)
(9)
где а и /? — координаты проекций границ активной зоны очесывающего аппарата Вкна кривую плотности вероятности /(Кс).
Аргументы функции Лапласа Ф в (8) имеют простой смысл: ф — тк,()/окс — это расстояние от правого конца участка /3 до центра рассеивания, выраженное в средних квадратичных отклонениях; (а — тК()/а кс — то же самое от левого конца участка, причем это расстояние считается положительным, если конец расположен справа от центра рассеивания.
Из выражения (8) следует, что все семена, оказавшиеся за пределами этой зоны, и составляют потери от неточности подачи ленты в очесывающий аппарат.
Литература.
1. ЛурьеА.Б., ЧерниковВ.Г., ОзеровВ.Г.Динамикальноуборочныхшшинкакобъектовуправления. Записки,ЛСХИ№248,Л.: 1974. — С. 25-32.
2. Черников В.Г., Порфирьев С.Г., Ростовцев Р.А. Очесывающие аппараты льноуборочных машин. Монография. М.: 2004. — 240 с.
ДИНАМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОЧЕСА СТЕБЛЕЙ ЛЬНА
Р.А. РОСТОВЦЕВ, кандидат технических наук ВНИПТИМЛ
К.В. ТАТАРНИЦЕВ, аспирант Тверская ГСХА
Практически все известные методы очеса семенных коробочек льна-долгунца имеют общую динамическую картину — касательное взаимодействие стебля с рабочим органом. В результате такого контакта происходит «захлестывание», при котором наблюдается изгиб стебля в сторону рабочего органа, а вершина стебля, несущая семенную массу, совершает движение по огибающей его траектории. Это явление играет важную роль в процессе очеса стеблей и может в зависимости от особенностей работы и конструкции очесывающего устройства оказывать, как положительное, так и отрицательное влияние.
Макаров Б.И. предположил, что изгиб стебля вызывают неуравновешенные силы упругости, возникающие в зоне напряженного состояния при деформации стебля под воздействием рабочего органа. Однако до конца указанное явление еще не изучено.
В процессе очеса рабочий орган скользит по стеблю. При этом он осуществляет давление Есж, вызывающее деформацию последнего в виде волны, фронт которой двигается впереди поверхности контакта (рис. 1а). Напряжения, возникающие перед фронтом волны и позади него, изменяются скачкообразно и различны по величине, что неизбежно вызывает в стебле пластические деформации. Скорость распространения волны деформации на много превосходит скорость движения рабочего органа и для каждого материала постоянна [1]. Так как воздействие на стебель осуществляет-
