Механізація збирання зернових культур з модернізацією зернозбирального комбайна КЗС-9 "Славутич" (стр. 4 из 6)
Темп процесу скошування хлібів у валки:
Кількість валкових жаток становить:
Темп процесу підбирання валків:
Кількість комбайнів для обмолоту валків становить:
Темп процесу збирання прямим комбайнуванням:
Кількість комбайнів для прямого комбайнування становить:
Для того щоб зібрати врожай зерна озимої пшениці в максимально стислі строки йому необхідно мати 2 валкові жатки, 3 комбайнів для підбирання та обмолочування валків і 3 комбайна, які будуть збирати врожай прямим комбайнуванням. Врожайність пшениці обумовлює використання жаток ЖРС-4,9 та комбайнів “Дон-1500”, “Дон-Ротор“ або КЗС-9. При підбиранні та обмолочуванні валків працює ланка з 5 комбайнів. Для визначення кількості транспортних засобів необхідно визначити показники, які дадуть можливість узгодити роботу комбайнів та автомобілів.
3. МОДЕРНІЗАЦІЯ конструкції ЗЕРНОВОГО бункера зернозбирального комбайна КЗС - 9 ”СЛАВУТИЧ”
3.1 Обґрунтування необхідності розробки та вихідні дані
За будь-якою технологією збирання типи та види втрат зерна майже однакові. Всі втрати зерна поділяються на біологічні та механічні. Біологічні втрати обумовлені природно-кліматичними факторами, а механічні виникають внаслідок дії робочих органів збиральних машин та недосконалістю виробничих умов. Найбільші втрати та пошкодження зерна при збиранні виникають за жатною частиною, за молотаркою та на транспортуючих приладах і механізмах. Механічні втрати можливо зменшити за рахунок підтримання технічного та технологічного стану зернозбиральної техніки, а також за рахунок вдосконалення основних робочих органів комбайнів. Якість отриманого зерна в багатьох випадках знаходиться на незадовільному рівні. Неякісне очищення від різних органічних домішок та пошкодження зерна сприяє підвищенню вологості та зниженню товарної якості зерна взагалі. Великій відсоток пошкоджень зерно отримує на транспортуючих органах комбайна. В деяких випадках він перевищує 10 - 17 %. З метою підвищення якості товарного зерна та продуктивності вивантажування нами пропонується встановити вивантажувальний бункер, який буде виконувати функцію вивантаження зерна, замість вивантажувальних шнеків та транспортерів на зернозбиральному комбайні КЗС - 9 „Славутич”.
3.2 Будова та робота вивантажувального зернового бункера
Для збирання зернових культур за запропонованою технологією нами пропонується нова конструкція зернового бункера зернозбирального комбайна, яка призначена для підвищення якості технологічного процесу, зменшення травмованісті зерна та спрощення конструкції вивантажувальних органів. Загальна схема пропонуємої конструкції вивантажувального зернового бункера представлена на рис. 3.1.
Рис.3.1. Схема запропонованого вивантажувального зернового бункера
Основними складовими конструкції пропонуємого пристрою є елеватор 1, пристрій для завантаження зерна в бункер 2, подаючий транспортер 3, вивантажувальний пристрій 4, який має привід з гідроциліндром 5. Пристрій для завантаження зерна обладнаний з’єднаним з виходом елеватора питаючим шнеком, який встановлений паралельно з горизонтальною віссю повороту бункера. При цьому вісь повороту зернового бункера паралельна повздовжній вісі комбайна. Привід повороту зернового бункера здійснюється за допомогою гідроциліндра. Елеватор виконан з верхнім відомим валом, а подаючий транспортер з ведучим валом, який в свою чергу з’єднаний з валом шнека. Ведучий вал з’єднаний з приводом за допомогою гнучких валів, та встановлений паралельно вісі повороту зернового бункера. Зерновий бункер має вивантажувальне вікно, в якому встановлена спеціальна труба 9 зі шківом. Зерновий бункер встановлений на комбайні в опорних підшипниках за допомогою передньої 7 та задньої 8 цапф.
Запропонований пристрій вивантажувального зернового бункера працює наступним чином. Під час руху зернозбирального комбайну хлібна маса від похилої камери потрапляє в молотильний апарат. Після обмолоту зерно потрапляє в систему очищення, а потім подається елеватором до шнека. Після чого зерно потрапляє в зерновий бункер. Для вивантаження зерна з бункера, останній повертають навколо центральної вісі за допомогою гідроциліндра. При цьому зерно через вивантажувальне вікно потрапляє в трубу, кут нахилу якої регулюється гідроциліндром. Кут нахилу вивантажувальної труби залежить від висоти транспортного засобу, в яке вивантажується зерно. Після завершення процесу вивантаження зерновий бункер повертають в початкове положення. Розташування центрального шнека з віссю повороту зернового бункера дозволяє здійснювати вивантаження зерна з бункера без зупинки молотарки комбайна.
Запропонований пристрій вивантажувального бункера дозволяє значно скоротити час технологічного процесу вивантаження, та збільшити продуктивність зернозбирального комбайна. Така запропонована конструкція бункера зернозбирального комбайна дозволяє значно зменшити енергоємність технологічного процесу, зменшити втрати та травмованість зерна при збиранні. Запропонований пристрій може бути встановлений на будь–який зернозбиральний комбайн, в залежності від конструкції комбайна з деякими зміненнями.
3.3 Технологічні та конструктивні розрахунки пропонуємого вивантажувального зернового бункера
Для визначення ваги повного зернового бункера необхідно враховувати коефіцієнт вологості зерна, який знаходиться в межах 0,43...0,62. При максимальній вологості зерна 25 %, коефіцієнт вологості буде складати 0,57. Тоді повний зерновий бункер комбайна КЗС-9 „Славутич” буде важити 1,71 т, при максимальній вологості зерна. З урахуванням цього можна обрати необхідний гідроциліндр. Найбільш розповсюдженими в сільському господарстві є гідроциліндри Ц 75, Ц 95, Ц 100, Ц 125, які використовуються на сучасних тракторах та автомобілях. Різні модифікації гідроциліндрів поділяються на односторонньої або двохсторонньої дії, в залежності від призначення. Для пропонуємого вивантажувального бункера, згідно нормативних даних обираємо один гідроциліндр Ц 125 двохсторонньої дії, який забезпечить надійну роботу вивантажувального бункера при збиранні.
Для остаточного вибіру гідроциліндра розрахуємо зусилля, яке діє на шток в процесі вивантажування. Для чого визначимо зусилля на кронштейні гідроциліндра RL:
, (3.1)де
- опір на опорі, кН; 
- к.к.д. циліндра, = 0,65; 
- загальний опір, = 46,53 кН; 
- кількість робочих органів.Тоді після підстановки значень, отримаємо:
кН.Розрахуємо зусилля яке діє на шток гідроциліндра:
, (3.2)де
- нормальна сила в точці кріплення гідроциліндра; - зусилля на кінці опори, кН; 
- гідроциліндр встановлений на середині довжини стояка.Тоді зусилля яке діє на шток гідроциліндра буде дорівнювати:
кН.Гідроциліндр встановлений в плаваючому положенні під кутом 450.
Тоді зусилля буде дорівнювати
. (3.3)Звідки:
, (3.4)де
- зусилля на штоці гідроциліндра. 
кН.Так як зусилля на штоці в даному випадку є основним параметром, то по ньому підпираємо гідроциліндр.
Для цієї мети можна використовувати гідроциліндр Ц 100, зусилля на штоці якого дорівнює 60 кН, при робочому тиски
10 МПа, але так як робочий тиск гідросистеми комбайна складає 11,5…12 МПа, то необхідне регулювання запобіжного клапана необхідно встановлювати на 12…12,5 МПа.Визначимо витрату робочої рідини, яка необхідна для роботи гідроциліндра за наступним виразом, л/хв.:
, (3.5)де
- постійна гідромашини, = 72,0 см3; 
- об¢ємний К.К.Д. гідромашини, = 0,94.