Обоснование геометрических параметров бункера луковой сажалки

Аннотация

Предложена конструкция бункера для посевного материала, методика расчета его геометрических параметров и результаты экспериментальных исследований при его использовании в луковой сажалке.

Полный текст

Производительность луковой сажалки зависит от скорости движения агрегата, ширины захвата, способа посадки, а также от затрат времени на вспомогательные технологические операции, развороты и заправку агрегата посевным материалом. Одна из основных сборочных единиц сажалки - бункер для посевного материала. Объем посевного материала в бункере должен обеспечивать засев определенной площади после одной заправки. Геометрические параметры бункера - высота, форма воронки, угол наклона ее стенок, размеры выпускного отверстия - определяются в соответствии с рекомендациями, данными в руководстве по расчету и проектированию бункеров [1]. Основные требования: - соответствие геометрической вместимости бункера требуемому объему размещаемого груза; - отсутствие торможения частиц груза на наклонных стенках бункера; - беспрепятственный выпуск груза через разгрузочное отверстие (отсутствие сводообразования над разгрузочным отверстием); - обеспечение требуемой производительности по выдаче груза из бункера. Истечение груза из бункера во многом зависит от физико-механических характеристик груза. Известны три типа истечения груза различной связанности из бункера: - свободное истечение груза малой связанности; - истечение сыпучего груза повышенной связанности с пульсацией и образованием динамических сводов в зоне выгрузки; - отсутствие гравитационного выпуска груза высокой связанности из-за статических сводов [2]. Истечение лука-севка из бункера можно отнести ко второму типу, так как вешки луковиц переплетаются между собой, что приводит к связанности груза. В сельхозмашиностроении при проектировании луковых сажалок применяют бункеры для высаживаемого материала прямоугольно-пирамидального типа. Объем бункера луковой сажалки, представленного на рисунке, определяется по формуле: , где V1 - объем прямоугольной части бункера, м3; V2 - объем пирамидальной части бункера, м3; Vв - объем воронки пирамидальной формы, м3. Объем прямоугольной части бункера определяется как объем параллелепипеда: V1 = а b h. Объемы пирамидальной части бункера и воронки пирамидальной формы: ; , где h2, h3 - высоты пирамидальной части бункера и воронки, м; S1, S2, S3 - площади верхнего и нижнего оснований пирамидальной части бункера и воронки, м2. Угол наклона плоскости, с которой свободно скатываются луковицы, - это угол трения. Угол трения существенно влияет на выбор угла наклона стенок и ребер бункера. Таким образом, углы наклона боковых стенок бункера и воронки aс, aс1 (см. рисунок) и ребра aр проверяются на отсутствие торможения груза по формулам [2]: ; ; , где f - угол трения луковиц о стенки металлической поверхности бункера. Тангенс угла наклона ребер стенок бункера определяется выражением [2]: . Норма высева лука-севка зависит от его размера, массы, способа посадки и схемы размещения растений. При ленточном посеве луковицы раскладывают в ряду на расстоянии 8-10 см для малогнездных сортов, а для сортов, которые дают в гнезде три луковицы и более, - на расстоянии 10-15 см [3]. Согласно ГОСТ 30088-93, лук-севок по наибольшему поперечному диаметру разделяется на две группы: для малогнездных сортов первая группа 10-15 мм, вторая группа 15,1-22 мм, крупнее - выборок [4]. При четырехрядной схеме посева с междурядьями 25 см и количестве луковиц 10-12 шт. на 1 погонный метр норма высева составит 400-480 тыс. шт/га. Масса 1000 луковиц севка размером 7-14 мм колеблется от 900 до 1350 г, размером 15-22 мм - от 1400 до 1900 г [3]. Тогда для фракции 15-22 мм масса высеваемого материала на 1 га составит 560-912 кг, а объем при удельном весе лука-севка 600 кг/м3 составит 0,93-1,52 м3. В результате проектировочных расчетов и экспериментов определен объем бункера 0,4 м3, который позволяет проводить посадку лука-севка второй группы на площади 0,33 га. При полученных геометрических размерах бункера углы наклона стенок пирамидальной части бункера и воронки обеспечивают необходимое истечение семенного материала без сводообразования [5].