Энергооценка битера-отражателя с различными диаметрами.

При проектировании новых машин и изготовлении их образцов, а также при улучшении конструкций существующих машин наряду с теоретическими обоснованиями и расчетами, большое значение имеет экспериментальная проверка работы машин и их рабочих органов в лабораторных и производственных условиях [23].

Проведение экспериментов всегда сопровождается измерениями. Исходя из этого, важным элементом для проверки конструкции двухбарабанного очесывающего устройства, в связи с изменением диаметра битера-отражателя, а именно с его уменьшением является проведение физического эксперимента, тензометрирования. Уменьшение диаметра битера-отражателя очесывающего устройства приводит к снижению потерь зерна осыпью в 1,1-1,6 раза. Для данной работы проведение тензометрирования будет иметь смысл, как показывают теоретические и лабораторные исследования в случае проведения сравнительных исследований при различных диаметрах битера-отражателя.

Для успешного проведения эксперимента была изучена и использована специальная литература по методике проведения экспериментов, по приборам и методам электрических измерений, автоматическому регулированию [7, 23, 29, 46, 48, 103, 108, 112].

Основной целью проведения тензометрирования было изучение изменения крутящего момента вала битера-отражателя в зависимости от его диаметра, с выполнением последующего анализа влияния данного параметра на качество работы установки.

Для проведения данного эксперимента была использована лабораторная установка (рис. 3.8, 3.9). В основу проведения эксперимента положена конструкция двухбарабанного очесывающего устройства, которое использовалось при проверке качественных показателей работы (см. рис. 3.2) в зависимости от диаметра битера-отражателя.

Рис. 3.8. Лабораторная установка для проведения тензометрирования.

Для проведения тензометрирования использовалась специальная аппаратура: усилитель 8-АНЧ-7М; блок питания усилителя; осциллограф ЭО-120К с кассетой для фотобумаги; блок питания П-133 осциллографа. Определяемым параметром работы установки был крутящий момент вала битера-отражателя. Для снятия показаний крутящего момента было разработано и изготовлено специальное приспособление (рис. 3.10, 3.11), позволяющее снимать показания с вращающегося вала битера-отражателя.

Для измерений крутящего момента применена полумостовая схема соединения датчиков сопротивлений работающих на основании преобразования деформации кручения вала в электрический сигнал [23].

Технологический процесс при проведении исследований протекал следующим образом. Лабораторная установка 1 (см. рис. 3.9) приводилась в работу от электродвигателя через редуктор и цепные передачи. С помощью токосъемника 6 электрический сигнал от полумоста, передавался на изолированную катушку 3 (рис. 3.11), а именно к отдельным изолированным от вала и друг от друга кольцам 4, с которых он снимался токоснимающими кольцами 5. Для обеспечения постоянного контакта применялись пружины 6, токосъемное кольцо и пружина соединялись винтами 7 и крепились к эбонитовой пластине 8. Электрический сигнал поступал по проводам в разъем 10 и направлялся к усилителю 8, миллиамперметр 9 фиксировал поступающий ток. Для обеспечения работы усилителя использовался блок питания 10, включенный в сеть 220 В. Усиленный сигнал поступал на осциллограф 11, имеющий кассету 12 для фотобумаги и блок питания 13, также запитанный от сети 220 В. Преобразованные электрические сигналы в световые позволяли наблюдать физический процесс в виде осциллограммы на экране и получить запись на фотобумаге. До и после эксперимента проводилась тарировка, для осуществления которой применялся динамометрический ключ (рис. 3.12, 3.13).

Рис. 3.9. Схема лабораторной установки и оборудования для проведения тензометрирования: 1 – лабораторная установка очесывающего устройства; 2 – очесывающий барабан; 3 – битер-отражатель; 4 – вал очесывающего барабана; 5 – вал битера отражателя; 6 – токосъемник; 7 – соединительные провода; 8 – усилитель; 9 – миллиамперметр; 10 – блок питания усилителя; 11 – осциллограф; 12 – кассета; 13 – блок питания осциллографа; 14 – ременная передача; 15 – натяжник.

Рис. 3.10. Устройство для измерения крутящего момента.

Рис. 3.11. Схема устройства для измерения крутящего момента. 1 – вал битера-отражателя; 2 – тензодатчики сопротивления; 3 – катушка токосъемника; 4 – кольца катушки; 5 – токоснимающий элемент; 6 – пружина; 7 – винт; 8 – пластина; 9 – провода; 10 – разъем.

Рис. 3.12. Устройство для снятия тарировочной характеристики.

Рис. 3.13. График тарировочной характеристики.

Для проведения сравнительных исследований были приняты следующие условия:

– обороты очесывающего барабана при диаметре 700 мм – 450 мин^-1;

– диаметры битера-отражателя, исходя из результатов лабораторных исследований, максимальный – 700 мм и оптимальный – 380 мм;

– обороты битера-отражателя при диаметре 700 мм – 450 мин^-1, при диаметре 380 мм – 830 мин^-1;

– отношение линейных скоростей очесывающего барабана и битера-отражателя 1:1.

В результате проведения эксперимента получены осциллограммы процесса (рис. 3.14)

а) б)

Рис. 3.14. Фрагменты осциллограмм крутящего момента для вала битера-отражателя, а – при d = 380 мм; б – при d = 700 мм.

В результате обработки осциллограмм крутящего момента при различных диаметрах битера-отражателя и расчета ПЭВМ получены значения крутящего момента битера-отражателя 700 мм – 0,2436 кН·м, и для диаметра 380 мм – М_кр = 0,1953 кН·м, что соответствует необходимой мощности на привод его N ₇₀₀ = 0,11 кВт/м и N ₃₈₀ = 0,16 кВт/м.

Выводы по разделу

В результате проведения лабораторных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Проведение двухфакторного эксперимента показало, что потери зерна осыпью имеют тенденции к существенному снижению (с 2,70…1,63%) при уменьшении диаметра битера-отражателя и незначительному при замене лопастей гребенками.

2. Потери зерна осыпью от величины диаметра битера-отражателя изменяются по нелинейной закономерности, которая позволяет выделить зону оптимальных значений диаметра 350…400 мм.

3. Сравнение качественных показателей работы двухбарабанного и однобарабанного очесывающего устройства показало, что применение битера-отражателя дает возможность снизить потери зерна осыпью с 3,3 до 1,6%.

4. Результаты энергооценки работы битера-отражателя подтвердили теоретические исследования, мощность на привод N ₇₀₀ = 0,11 кВт/м, N ₃₈₀ = 0,16 кВт/м.

РАЗДЕЛ 4
Полевые исследования зерноуборочного комбайна с экспериментальным очесывающим устройством