Розділ 10

який вибиває коренеплоди буряків, що піднімаються коренезабір- ником, і перекидає їх на очисні робочі органи. Діаметр бітера дорів- нює Dσ = 350...450 мм, відстань між його кінцями та кронштейном

вилок становить S2 = 70 мм.

Роторні викопувальні робочі органи мають такі кінематичні ха- рактеристики: частоту обертання вилок і коренезабірника вибира- ють залежно від поступальної швидкості руху. Так, при швидкості руху vм = 1,5 м/с — частота обертання вилок пв = 400 хв–1, частота

обертання дисків коренезабірника пк = 90 хв–1; при поступальній швидкості руху vм = 2,0 м/с — частота обертання вилок пв = 420 хв–1, частота обертання дисків коренезабірника пк = 100 хв–1. Частоту обертання бітера пб вибирають за умови

200 ≥ n ≥	nкDк	.	(10.106)
б	Dб

Роторні викопувальні робочі органи досить ефективно працюють за нормальних умов збирання (твердість ґрунту 0,5…1,5 мПа, во- логість до 15 %) при робочій швидкості до 2,0 м/с. За інших умов збирання, на сухому і твердому ґрунті, або, навпаки, — на пере- зволоженому (вологістю 24 % і вище) якість роботи цих викопу- вальних робочих органів різко знижується. Внаслідок значних роз- мірів поперечного перерізу цих копачів під час роботи на твердому ґрунті значно підвищується їх тяговий опір. Нездатність до різання ґрунтового шару призводить до сколювання великої кількості твер- дих грудок, які нагромаджуються перед копачем або потрапляють у ворох викопаних коренеплодів, деформують прутки коренезабір- ника.

10.4.Вибір, обґрунтування і розрахунок основних параметрів очищувальних робочих органів

Розрахунок і обґрунтування основних параметрів очисників шнекового типу зводиться до визначення його конструктивних і кі- нематичних параметрів. Основними конструктивними параметрами шнека є діаметр Dш, крок гвинтової лінії tг.л, висота витка спіраль-

ної навивки dв та зазор між суміжними шнеками ∆S.

Розглянемо схему взаємодії коренеплоду з двома сусідніми шне- ками очисника (рис. 10.25). Вважатимемо, що коренеплід буряка

вагою mg розміщений уздовж осей шнеків і в місці найбільшого діаметра dк відбувається його контакт з обома шнеками, які зустріч- но обертаються з однаковими кутовими швидкостями ω.

422

Рис. 10.25. Схема взаємодії коренепло- ду зі шнековими вальцями

Основи теорії та розрахунку бурякозбиральних машин

У точках контакту корене- плоду з поверхнею циліндрич- них корпусів шнеків діаметром Dш виникають нормальні зу-

силля N1 та N2 , що прохо-

дять через осі коренеплоду. У цих самих точках виникають відповідні сили тертя ковзан-

ня fN1 і fN2. Оскільки шнеки

зустрічно обертаються, то за- зор між ними ∆S має бути та-

ким, який забезпечує прохо- дження рослинних решток та значної кількості ґрунтових домішок. Проте крізь цей за-

зор не повинні проходити коренеплоди малих розмірів, він має за- безпечувати самоочищення шнеків від налиплого ґрунту і обмежува- ти пошкодження коренеплодів (тобто захоплення і защемлення ко- ренеплодів між шнеками, особливо їхніх хвостових частин, мають бути якомога меншими). Із урахуванням цих вимог зазор між ци- ліндричними поверхнями шнекових вальців можна вибрати за умови

∆S = dв + ∆к ≤ dк,

(10.107)

де dв = 28…30 — висота витка навивки шнека, мм; ∆к = 3…5 —

конструктивний зазор між кромкою витка і циліндричною частиною суміжного шнека, що забезпечить взаємне очищення шнеків від на- липлого ґрунту, мм; dк — мінімальний діаметр коренеплоду, який

допускається втрачати під час збирання.

Для визначення решти параметрів шнека потрібно враховувати, що від збільшення діаметра циліндричного корпусу шнека зале- жить ймовірність защемлення коренеплодів між двома сусідніми шнеками. Тому діаметр циліндричної частини шнека має визнача- тися за такої аналітичної умови:

dк cos ϕк − ∆S > D	≥ dп cos ϕп − ∆S ,	(10.108)
ш	1 − cos ϕп
1 − cos ϕк

де dп — товщина ґрунтової грудки або рослинної рештки, мм; ϕк, ϕп — кути тертя відповідно коренеплоду та решток по поверхні ци-

ліндричного корпусу шнека, град.

Крім цього, вибираючи діаметр шнека, потрібно користуватися залежністю, з якої випливає умова ненамотування на нього рос-

423

Розділ 10

линних решток:

	D	≥	lp	,	(10.109)
			π
	ш

де lp — середня довжина рослинної рештки, яка може залишитися

на ланці після проходження гичкозбиральної машини.

Крок гвинтової лінії спіральної навивки шнека tг.л визначають

за умови забезпечення проковзування вороху коренеплодів, що транспортується, відносно циліндричної поверхні шнека і таким значенням кута нахилу гвинтової лінії β:

β = arctg	tг.л	<	π	− ϕ,	(10.110)
	πD		2
	cp

де Dcp — діаметр шнека по середній лінії його витка, м; ϕ — кут те-

ртя матеріалу, що транспортується шнеком, град.

За результатами експериментальних досліджень та виробничих випробувань встановлено, що найоптимальнішими значеннями конс- труктивних параметрів шнека є: Dш = 0,19…0,25 м; dв = 12...30 мм;

∆к = 5 мм; tг.л = 0,1 м.

Вибір кінематичних параметрів шнекового очисника стосується визначення лінійної швидкості транспортування вороху коренепло- дів v по очисній поверхні, утвореній набором вальців, та кутової швидкості обертання самих вальців ω. Основою визначення швид- кості транспортування v є продуктивність коренезбиральної маши- ни W, кг/с, на якій встановлено шнековий очисник коренеплодів,

тобто

	W		(10.111)
v =		,
	kq (D + ∆S)
	ш

де k — кількість робочих русел, утворених парою шнекових валь-

ців; q = 25...30 — маса вороху коренеплодів, розміщених в один шар на одиниці площі, кг/м2.

Кутову швидкість обертання шнеків визначають за такою залеж- ністю:

	ω =	2vt	,	(10.112)
		D2
		ш

де t — час очищення коренеплодів при швидкості транспортування v,

яка забезпечить потрібну продуктивність W шнекового очисника. Загальний кут нахилу вальців шнекового очисника до горизонту

в поздовжньо-вертикальній площині α становить 12…16°.

424

Основи теорії та розрахунку бурякозбиральних машин

Перекидні вальці і бітери у конструкціях шнекових очисників забезпечують підвищення транспортувальної здатності очисника і призначені для спрямовування транспортування потоків вороху. Їхні кінематичні параметри, як правило, не відрізняються від ана- логічних параметрів очисних шнеків, інші параметри вибирають конструктивно.

Транспортувальні робочі органи бурякозбиральних машин роз- раховують за рівняннями, відомими з курсу піднімально-транспорт- них машин.

425