ПРУЖИНЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН
Структурные схемы фужиннчх транспортеров и области применения
Структура, т.е. определенная взаимосвязь и взаиморасположение составных частей пружинно-транспортирующих рабочих органов сельскохозяйственных машин обеспечивает целостность и тождественность основных свойств при различных технологических процессах.
Теоретическому обоснованию пои любых целевых задачах транс-
!
'йортирующего устройства подвергаются такие показатели, как производительность, энергетика и прочность пружины, конспуктивно - ;режимные параметры. Тесная структурная взаимосвязь позволяет универсализировать и расширить область применения в более широких 'Пределах и случаях, чем существующие транспортирующие устройства.
Теоретические предпосылки позволили разработать целый ряд технических средств с пружинным рабочим органом для отраслей животноводства и растениеводства, послеуброчной обработки • сельскохозяйственных материалов, а также их переработки:- 1 1 .Дозиоованная раздаЧа сыпучих кормов и выполнение технологи - I ческих процессов в кормоцехах; k j
2. Уборка .птичьего помета и перекачка навозной жижи; '
3. Внесение в почву печной золы и кидких комплексных удо^рений^
4. Погрузочно-разгрузочные процессы с сыпучими материалами и вязкими жидкостями, в т. ч.при наличии в них - крупных: включений;
5. Сушка и термический обогрев семян,
6. Гидрофобизация и скарификация семян и т. д.
I
На рис.3.5.1 .приведена принципиальная схема внедренного в произ-j водство раздатчика-ко шумки для откормочной группы свиней, позво - J ляющего одновоеменно и. равномерно распределять комбикорм по дли-' не 30 м. Кожухом служит металлическая труба диаметром 38 мм.
{Общая норма раздачи устанавливается согласно рациону кормления (регулированием высоты расположения кожуха по отношению ко дну деревянных кормушек. Дополнительное регулирование осуществляется изменениемтколичества выпускных отверстий/перекрытием их через определенное расстояние от привода/.Производственные испытания проводились на свиноводческом1 комплексе учебного хозяйства Ульяновского сельскохозяйственного института.
В условиях Вешкаймского оайонного объединения "Сельхозхимия" Ульяновской области внедрена технология гидрофобизации семян 'кукурузы /рйс.3.6.2./.позволяющая резко снизить материальные и энергетические затраты, снизить загрязнение окружающей среды.
На ряЗ'.З. б.З. и 3.6.5 приводятся принципиальные схемы кормораздатчиков в условиях птицефабрики "Ульяновская" и молочного 'комплекса совхоза "Карлинский"Ульяновекого района. Фронт кормления кур-несушек составляет 40 м, а-дозатор кормов устанавливается обычно для 25 дойных коров.
Для транспортирования птичьего помета густой консистенций с<' 'включениями /остатки травмированных бройлеров, перья и т. д./ используется пружинное транспортирующее устройство диаметром
| кожуха 100 мм/рис. З.б. б./.
J Для загрузки дрожжевальных баков кормоцеха молочного комплекса небольшими порциями согласно технологии процесса более пер - 1 спективным является использование пружинного транспортера, перемещающего комбикорм по пространственной трассе с одновременным jего дозированием. Принципиальная схема загрузчика дроадевальны», баков кормоцеха молочного комплекса учебного - хозяйства Ульяновского сельскохозяйственного института/Чердаклинский район/ приведена на рис.3.6.4.
Прямолинейная зависимость производительности пружинного рабочего. органа от его угловой скорости используется при дистанци - I /рнном управлении кормоэазцачей на Мценском комплексе по откошу
J
Льная втулка;3-накладки крепления пружины; 4-5ункер;5-входные щели;5-кожух;7-кормушка;8-зал;9-пружина;10-рама;1 t-выпускнне отверстия. Диаметр кожуха 38 мм, длина 30 м.
1
Жух;э-пружина;6-внгрузное отзерстие;7-,&-злектродвигатели;8-при^ водные устройства. Длина трассы перемешивания 5 м. |
30000 |
Rm «"/ »'/ Mr w м» w "" "" "" "" ""
|Рис.3.6.3.Раздатчик кормов для кур-несушек: 1-электродвигатель ;2-втулка;3-пл ас тина;4-пружина;5-бункер;б-мешадка;7-под- |шипник;8-вал;9-окно;10-проволока;И-подвеска;12-кожух;^-подставка; 34-хомутик;15-опорннй подшипник; 16-кормушка; 17-вчюш - [чатель привода;18-загрузочрнй патрубок.
,Рис.3.6.4.Загрузчик дрояжевальннч баков кормоцеха:1-опорннй ; подшипник;2-пластина;3-бункэр;4-комбикорм;5-кожух по пространственной трассе;6-опорн;7,9-выгрузнме устройства;8,13- баки осйовние;10-привод;11-подотавка;12-поперечини;14,15-бакй. |
|Рис.3.6.5.Объемный дозатор кормов для коров в зависимости^ от надоя молока: 1-днище;2-перегородка-регулятор;3-комбикорм; 4-0уртик уплотнения;5-корпус дозатора;6-загрузочяые отверс - тия;7-кожух кормораздатчика;8-скоба;9-пружина; 10-3олт; Ц - шкала;12-ролик; 13-заслонка;]4-пр1Вод заслонки;15-тросик; 16-оси крепления корпуса.
Рис.3.6.6.Схема устройства для уборки птичьего помета: 1-электродвигатель;2-втулка;3-опорное устройство;4-na*yxvV 5-емкость с пометом;5-пружина.! i |
116 тыс. голов крупного рогатого скота /Орловская область/.На ••
Рис.3.6.7 и 3.6.8 локазянм пульт управления и принципиальная схеме дозатора, а на рис.3,6.9. и 3.6.10-общие виды приводного и выгрузного устройств.
Общие виды агрегатов j использованием пружинных рабочих органов для равномерного распределения жидких комплексных удобрений /плотность 1400 кг/м3/ по ширине агрегата коказаны на рис. 3.6.11./ширина захвата 8 м/,на рис.3.5.12./ширина захвата 12 м/, рис.3.6.13 и 3.6.14 /ширина захвата 22 м/.Основные составляющие компановки;'агрегатов узлы показаны на рис.3.6.15 /отсека - тельное устройство/,рис.3.6.16 /приводное устройство/,, рис. 3.6.19 и 3.6.20-варианты применения пруживньге рабочих органоЬ на культиваторах типа КРН - 5.6 ^комбинированных агрегатах типа КТО - 10-Компановка агрегатов с возможностью перевода штанги в транспортное положение приведена на рис.3.6.17,а устройства для демпфирования ударов и копирования рельефа местности показаны на рис.3.6.18.
Имеются широкие потенциальные возможности у пружинно-транс - , портирующих рабочих органов для нагрева и перемешивания зерна при сушке и термической обработке/рис.3.6.21 и 3.6.22/.Увеличение производительности зерносушилок достигается при компановке сушилки из батареи пружин/рис.3. 6.23./. ■ Экономически эффективны транспортирующие устройства с вращающимся кожухом /рис.3.6.24./ и пружинные зернопогрузчики, используемые в технологических процесса*послеуборочной обработки зерна и семян трав. обеспечивающих дозированную подачу Материала к очистительным и сортировальным машинам согласно их пропуск - Ной способности и компановочной схемы линии/рис.3.6.25./.
Пружинно-транспортиоующие устройства позволяют на 100$ механизировать технологию бестарного хранения и перевозки семян
Элитных и супэрзлитных сортов с полным исключением использова - 108
Рис.3.6.7.Пульт управления кормоцехом Мценского комплек-,
Нн
Са по откорму 15 тыс. голов крупного рогатого скота Орловской области/дистанционное регулирование нормы выдачи комбикорма пружинным дозатором/.
Рис.3.5.8.Схема дозатора кормов для'16 тыс. голов КРС на МценС' Ком комплексе: 1-бункер-,2-рама;3-кожух;4-пружияа;5-втулка;6-вал 7-щкив;8-регулятор;9-прео1разователь; ю-двигатель Ж-32 ,^[№21- |
Рис.3.6.9.Общий вид компановки привода дозатора комбикормов на Мценском комплексе с двигателем МИ-32 и регулятором частоты вращения РГП 21-5. |
Рис.3.б.10.Общий вид устройства для дозированной подачи ком-
/
Бикорма на общую ленточную галерею на Мценском комплексе откорма 16 тыс, голов крупного рогатого скота.
Рис.3.5. 11.0'сщий вид агрегата для внесения ясидких'ком - йлексгЛге удоОрений шириной захвата 8 м в опытном поле учетного хозяйства Ульяновского С*И:1-емкость;2-отсека - Тель;-3-раструб;4- рама;5-звездочка;5-вал;7-привод;8-Зрус. |
Рис.3.5. 12.0 )щий вид агрегата внесения 'ЯКУ в колхозе "Во'лга"Цильф1нского района Ульяновской области:.! ,2,7,8- звез чочки привода; 3-код-ух; 4- брус ;5-емкость; б-крач; 9 - Трос. |
Рис.3.б. 13.Общий вид компановки привода и разводки потока жидкого комплексного удобрения в агрегате шириной захвата 22 м в колхозе им. Репкяского Веикаймского района.
Рис. З.б. 14.0бщий вид агрегата в процессе работы, скорость движения 9 км/ч, ширина захвата 22 м, норма внесения 250 кг/ч
На агрегатах для внесения жидких комплексный удобрений: 1-шток;2-гоужина;3-стакан верхний;4-мембрана;5-входно й пат- рубок;6-клапан;7-стакан яижний;8-патрубок выходной.
Рис. З.б. 16. Устройство привода пружин: 1 -кожух;2-дадвод кидкос-! ти;3-кольцо;4-приводная звездочка;5-подшипниковое устройство; 6-уплотнительное устройство;7-вал;8-пружина.
10 A l_9_ / 8
Рис.3.6.17.Компановочная схема широкозахватного агрегата для внесения ЖК-У в совхозе "Никитинекий"Сурского района Ульяновской области с устройством для перевода в транспортное положение:1-дншло;2-крючок;3-емкость;4-колесо опорное;5-тросик;6- штанга в транспортном положе. гай;7-штанга;8-1ружина;9-кожух;Ю-высевные отверстия; ; 11,12-звездочки;13,15-звездочки контрвала и колеса;14-клапан отсекательннй.
Рис.3.6Л8а. Схема компановки широкозахватного агрегата внесения Ж. У для копирования рельефа местности и демпфирования ударов:I-амортизадионная пружина;5-гибкая тросовая подвеска вертикальной плоскости;3-передняя балка;4-тросовап растяжка в горизонтальной плоскости;5-роликовые устройства; а-вид сзадк;б-вид сверху. |
|
Внесения ЗК/ на культиваторе КРН-Э. б/Чувашская АССР/:1-эм- |
Кость;Я-патрубки;3-кран;4-ко*сух с пру*иной;5-колэео; 5-привод. О 5ласти/:1-емкость;к; - кран;3-оама;4-кожух с лру*ино«. |
IРис.3.6.21.Принципиальная схема пружинной зерносушилки: РТ-регулятор температурь-;!?-трансформатор; БД-электродвигатель.
Рис.3.6.22.О0щий вид зерносушилки, 11S |
Рис.3. б.£3.Пружинная зерносушилка батарейного типа: 1-нагревае - мкй кожуч;2-охлаждающик кот. у<;3-окно;4-перегородкз;о-зег>новоГ< |
Канал; 6-каяал воздушнчй;7-окно эагрузочное;8-.-:агреватель дай элемент ;9-пружина правой навивки; 10-пружина левой навивки; 11-привог 12-ремечь; 13-вал; 14-подвипник; 15-"истик; lS-отвератие; 17-вьтгруз - ное устройство; 18-вентилятбр; 19-теплоизоляция.
Хом:1-узел э агрузки ;?-крь? щк а;3-бо Jit ;4-пэт рубок загрузочный;
5-пружина;6-шкид;7-шпонка;8-труба;9-узел выгрузки: ,Ю-крмпка; П-болт;_1?-опора передняя; 13-опора задняя;14-выгрузной люк.
Рис.3.б.^.Пружинный зернопогрузчик опытного хозяйства; Ульяновского НИИ сельского хозяйства: 1-привод;?-бункер$ 3-эаслонка;4-пружина;5-лоток;6-опорное колесо. |
Ния дорогостоящей мешкотары и ручного труда при этом. Со гласно последним предписаний ГОСТа на перевозку семян элиты, вмэсто мешкотары )аэрешается использование закрытых контейнеров. Поэтому основой технологии перевозки и хране-гия семян выбирается нами и оекомендуетея для широкого внедрения бестарная контейнерно - бункэрная технология. Принципиальная схема контейнер-бункэра на 10 т семян злиты с вн1чузкой пружинным транспортером приведена на рис.3.6.25.ПРинцип компановки рабочих органов привода от электродвигателя' /на зерноскладах проектом предусматривается подвод электрической энергии/ показано на шс.3.3.27.Контейнер-бункер механизированный / КБМ / перевозится автомобильным или тракторным транспортом соответствующей грузоподъемности. и при снабжений складских помещений перегрузчиком /рис.3.6.28./ контейнер-бункер используется и для хранения семян длительное время. Конструктивное оформление выгрузного устройства позволяет осуществлять активное вентилирование семян и. их сущку. Замена электропривода на гидромотор и удлинения выгрузного транспортера позволяет осуществить загоузку посевных агрегатов в полевых условиях/рис.3.6.29..контейнер- бункер модели 3 /.Схема управления выгрузными транспортерами загрузчика сеялки приведена на рис.3.3.33.Четвертая. модель контейнер-5ункера КБМА-4 отличается /рис.3.6.19./ от перз»-" тем, •Jto имеет пять выходных наклонных отсеков,3то позволяет уменьшить Общую высоту контейнера, увеличивая при этом динамическую устойчивость автопоезда при даль. чи. х скоростные перевозках семян элиты, Ойцие монтажные схемы лриводннх устройств К3!А-4 показаны на рис.3.5.ЗЭ и 3.6.31.Уоел повода пружины с учетом специфики, работы т )аспоргера приведен, на.Рис.3.6.32.
С целью орлегчеяия управления работой заолонки выгрузного устройства. вместо сплошной заслонки, рекомендуется заслонка с окнами квадратного сечения, а коническое дно при этом. комплектуется поперэчйнмм расаекателями/рис.3.6.34./.
Ф
Вариант ибпользования КЕМ. для погрузки зерна на хранение: 1-контейнер на транспортном средзтве^-прукинный транспортер; 3-люк;4-приводное устройство;5-перегрузчик;б-муфта.
Т—Vr{ Т In _ VА J ш Рис.3. 3.28.Вариант использования КЫ1А-3 для загрузки сеялок: |
1-загрузчик сеялок;^-перегрузчкк;3-кпнтегнер в г»лк склада;
4-подставка в помеще-wjs склада;5-подотавка или Toe гспортное
/
Средство для перевозки семян в поле.
?Ис.5.6..2ЯС(У!'{ий 5Ид контейнер-бункеров механизированных г Пружинными £нгрузнчми устройствами: а/на '8 т элиты; З/на 2 семян тра£ для хранения с естественной' вентиляцией.
■sooo CO" Рис.3.6.50 « Схема монтажа пружин (вид на конусную часть сверху): I - шкив; 2 - электродвигатель (ГМ); 3 - привод; 4 - пружина; 5 - кохух. |
. n "I I |
Ems?
Рис.5.632.Узел привода прукинн: 1-шкивн;£-корпус;3-ЗЬлт крепления прутанн;4-пр/чсина; 5-кожус;б-шайба;7-гайки;8-промеяуточнчй корпус;9-плита. |
Мй/ |
Рис. з.б. зз. Cn&fyj агшяя^ AfiW-S бмрув/гг/:
Общий вид контейнер-бункера вместиюстыо 3 т для перевозки к хранения мелкосеменных культур приведена на рис.3, 'i.35. Для осу- цествления процесса естественной вентиляции каркас контейнера обшивается металлической сеткой, пружинное выгрузное устройство имеет механическую и ручную приводи. Устройство полностью исключает попадание и доступ крупных вредителей /грызуноз/в емкость.
Конструктивное оформление выгрузного устройства, в т. ч.заслонок контейнер-бункеров зависит от длины дни'на и при превышении Длины заслонки 0.5...1.0 м. резко увеличиваются усилие на открытие заслонки и толщина материала заслонки, С целью • упрощения конСтрукции выгрузного устройства /обеспечения вообще возможности выгрузки материала из складов закромно-контейнерного типа/,и исключения необходимости применения заслонок при длинах выгрузных щелей 2...5 м / выпускные щелевыё отверстия получаются путем применения взамен круглого кожуха двух гнутых профилей, один из Которых /нижний/ выполняет роль дна, а другой /верхний/ выполняет роль рассекателя потока/рис.3.б.36 и 3.6.39/.Выгрузка же при этом осуществляется вращающейся пружиной. Рассекатель потока позволяет уменьшить вертикальное давление материала на пружину, уменьшая при этом в значительных величинах энергозатраты на процесс выгрузки.
Согласно теории сыпучих тел5нормальное давление на вертикальную стенку определяется из уоавнения (рис,3,£ 33$.''
Где Ц - плотность материала;
/i-высота загрузки контейнео-Зункера материалом: fn-коэффициент сокового давания.
Коэффициент Зокового. давления определяется из в--',жжения
Где Ср - угол естественного откоса материала в покое.
Соответственно давление па наклонную стенку ;
ГДе JL - угол наклона стенок.
Общее давление массы материала на контейнер-бункер по всему
Днищу
Давление на оассекатель потока
Где площадь оассекателя в горизонтальной плоскости. Общая длина рассекателя потока выбирается в зависимости от конструктивного исполнения технологии выгрузки, т.е. при перемещении материала в сторону от привода рабочая пружина по длине сокращается/требуется установка упорно-поддерживающих подщипни ковых устройств/,.а пои перемещении материала к приводу длина пружины увеличивается. Экономически более целесообразным являет ся Еторой вариант компановки выгрузного устройства, т.е. длина рассекателя увеличивается на возможную в-еличину удлинения пру жинн, которая зависит в свою очередь от режимных параметров и прочностных свойств материала проволоки пружины. Осадка/удлине-ше/пручкнн определяется согласно интегралу Мора по уравнению /рис.3.6.38./:
Где с/у-длина элемента пружины;
МР-момент от приложенной нагрузки; М, - момент единичный/условный/. Из рис.3.о.32.имеем
Где с редкий диаметр пружины.
Рис.3.6.38.К расчету длины выгрузного кожуха и рассекателя потока при перемещении материала в сторону привода: Lp - длина рассекателя; Ln - длина пружины; Д0-удлинение/осадка/.
Рис.3.6.3&.Геометрические 'размеры рассекателя потока при выгрузке контейнерного склада Ульяновского филиала НАС - семена. 13J |
Тогда удлинение определится из уравнения;
Pud? _Uk Dx О * ' * ' С-Эр '
Где С - длина проволоки ггрукинн;
Q - модуль сдвига материала проволоки; Зр-полярный момент инерции. Подставляя значения.
Где L - число витков го ужины и 7
A Jp JY '
Cf |
Где 0 -диаметр поволоки пружины, получим
WW<3
G-E*
На рис.3.б. ItQ. приведена принципиальная схема монтажа пружинного высевающего аппарата на сцепку С-11,а вариант работы сеялки с пересылкой лишних семян в семенной оункер приведена на рис.3.
На рис.3.3.41 и 3.5.42 показана проце:сы7обеспечивающие "чвномерность распределения сэмян по площади и регулирование нормы внеева. Принцип оггули хэванкч нормы высева может быть индивидуальны»» для каждого отверстия или пупповы»4/рис.3.э.43-/ Обьем семенного ящика определится согласно уравнению:
V* |
_ Pn-Qi
If'10*'
Где Fn - посеянная площадь
Oj-заданная норма высева, кг/га; ^-o jb-эмннй вес семян, кг/м3. Посеянная площадь опоеделитсЯ из выражения:
Где -длина пути агрегата/поля/,м; $ - ширина посевного агрегата, м
1 |
Рис. 3.5.40.0 б-цая схема пружинного посевного агрегата на базе сцепки С-11:1-кожух;2-вал;3-еница4-бункер семян; 5-опорнче колеса;о-цепная передача. |
Ф900 |
1-кожух полиэтиленовый;2-пружина;3-вн2евме окна;4-семена; 5-почва; $ - шаг отверстий; И-внюта Расположения кожуха.
Рис.3.3.43.Привод заслонок общего регулирования величины отКрытия Высевных отверстий пружинной сеялки:1-упоры;2-кожух; З-з ад в ижк а; 4-н апр ав ляющ ая ст олк а; 5-т яг а-винт; 6-шплинты. |
З_уШ/////////Щ |
Рис.3.5.42.Схема индивидуального регулирования размера высевных 'щелей пружинной сеялки:1-кожух;2-кольцо с калиброванными отверстиями;3-кольцо без отверстий. |
Например, п.и 2п = 1000 м, £> =7.2 м, Q = 200 кг/га,750кг/мэ,| o'jbeM ящика равняется 0.053 м8. .
Общий о бьем семенного бункера /рис.3.б.42/-/ определится из уравнения*
Где F/uFx. - поперечине сечения'бункера;
^ - длина бункера. Соответственно. , , п. .
« FX +2[hz±(ii,-iФ№Л(£ф)-
Тогда общая площадь поперечного сечени*} составит:
F+
Соотношение между(^согласно треугольника Q&C имеет следующий вид/с учетом истечения/:
Fli =ч/з. ^
Учитывая антропологические характеристики человека/веэтяий кзай от уюрня почвы не должен превышать £ м/оЛ(ая высота ое - менного бункера/ящика/ находится в по глелах 1.4... 1.5 м.
Зэлее о-юснрванйнм/согласпо дизайновым параметрйгУявляется случай, когда т. е. = 1 M,/IZ= 0.5 к(рис. 3,6,HS.).
Тогда имеем
Из конструктивных особенностей Высевающего аппарата значение - /тис.3.5.■'находится в предеЛах 0.04 м. т.э.
Исходя из находим длину ящика
L = =
Й ' 139
Рис.3.6.44.К обоснованию параметров поперечного сечения семенного бункера пружинной сеялки. |
Рис.3.6.45.Геометрические размеры семенного бункера для длины поля в среднем 700 м. |
To И P CO В о |
Принципиальная схема компановки технического средства для осуществления процесса скарификации семян. например. козлятника Восточного приведена на ри с. 3.6.47. Скарийииирующей поверхностью в данном агрегате является наждачная бумага с крупными зеками, прикрепленного к кожухам по всему периметру, а перемещение с вращением семян производится пружиной.
Для вертикального подьема высоковязких жидкостей. жидких комплексных удобрений, жижи, птичьего помета и других жидкостей со вклю чениями/примесями/ используется пружинный насос/рис.3.6.48/.
На" рисунке 3.6.49 приводится общая классификация возможных путей использования пружинных рабочих органов в сельскохозяйственном производстве. Все варианты применения пружинно-транспоргир'ющих рабочих органов, приведенных на рис.3.6.49}внедрены в производство.
Основные направления использования пружинно-транспоргирующих рабочих органов в сельскохозяйственных процессах защищен*» авторскими свидетельствами/внесение жидких комплексных удобрений, сушка и термический нагрев семян/.
В литературных источниках I...65 приводятся результата исследований режимных и конструктивных параметров различных технических средств с использованием пружины в качестве рабочего органа, •и рекомендуемые для изготовления пружин способы, примеры расчета и проектирования отсекательнътх клапанов, приводов и т. д.
Пружинно-трэкспортирующие рабочие органы обеспечивают следующие диапазоны использования в производстве:
I. Производительность -несколько кг/ч до 15 т/ч; З. Длина перемещения материала - до 100 fj; 3. Маг ериалы-сыпучие. жидкие, полужидкие,. ншзкие; 4 .Трасса перемещения-горизонт альнаякак. лонная, вертикальная, пространственная.
Рений:1-электродвигатель;2-узел крепления кожуга;3-гакив 4-пружина;5-за5орное устройсэзво;б-етгрузной патруйк; |7-?ама;8-ремень. |