6. Задачі з розрахунку параметрів і режимів роботи зернозбиральних машин

МОТОВИЛО

6.1) Визначити частоту обертання валу мотовила, якщо швидкість машини 5,4 км/год, діаметр мотовила 1200 мм і колову швидкість планки мотовила в 1,6 більше швидкості машини.

6.2) Визначити рух машини за один оберт мотовила, якщо швидкість машини 5,4 км/год і частота обертання валу мотовила 38 хв^–1.

6.3) Визначити активну зону роботи мотовила, якщо діаметр мотовила 1400 мм, частота обертання мотовила 60 хв^–1 і швидкість машини 7,2 км/год.

6.4) Визначити зону активної роботи мотовила, якщо діаметр мотовила 1200 мм, відстань по вертикалі від лінії руху вала мотовила до точок входу планки в рослину масу 300 мм.

6.5) Визначити радіус мотовила і діапазон регулювання мотовила по висоті при наступних умовах: максимальна висота стебел 2,2 м, висота установки ріжучого апарату 0,2 м, швидкість машини 1,2 м/с, окружна швидкість планки мотовила 2,2 м/с, зазор між планкою і ріжучим апаратом при нижньому положенні 70 мм.

6.6) Визначити ступінь дії планок на стебла, якщо мотовило має 6 планок, діаметр мотовила 1200 мм, частота обертання валу мотовила 42 хв^–1, швидкість машини 1,4 м/с.

6.7) Визначити число планок мотовила, при якому коефіцієнт корисної дії рівний 0,34, а показник кінематичного режиму 1,6.

6.8) Визначити радіус мотовила і межі установки його по висоті, якщо планується прибрати хлібну масу заввишки 0,5…1,3 м, при висоті зрізу 0,12…0,19 м. Максимальна відстань від планки мотовила до ріжучого апарату 50 мм, а показник кінематичного режиму 1,8.

6.9) Шестипланчате мотовило має радіус 0,6 м, показник кінематичного режиму 1,8 і рухається з поступальною швидкістю 1,2 м/с.

Визначити частоту обертання мотовила і число ударів планкою по хлібній масі на 1 м шляху руху.

6.10) Визначити максимальну хорду петлі, якщо радіус мотовила 700 мм, частота обертання мотовила 30 хв^–1, швидкість машини 7,2 км/год.

6.11) Визначити ступінь дії мотовила на стебла, якщо вісь мотовила розташовується по вертикалі над ріжучим апаратом, ширина петлі на рівні стебел 420 мм, швидкість руху прибирального агрегату 5,4 км/год, частота обертання мотовила 34 хв^–1.

6.12) Визначити режим корисного використання мотовила зі запропонованих значень: швидкість переміщення жниварки 7,2; 5,4 і 3,6 км/год і відповідно окружні швидкості планки мотовила 1; 1,5 і 2 м/с.

6.13) Накреслити траєкторію руху планки мотовила при швидкості жатки 3,6; 5,0 і 7,2 км/год і окружній швидкості планки мотовила 0,8; 1,5 і 2 м/с.

6.14) Визначити висоту занурення планки мотовила в стебла, якщо відстань від нижньої точки петлі траєкторії планки до максимальної хорди петлі 300 мм, довжину стебел 600 мм, центр тяжіння частині стебла, що зрізується, розташовані на 1/3 від вершини, висота стерні 120 мм.

6.15) Визначити ширину пучка стебел, що зрізуються під дією однієї планки мотовила, якщо горизонтальна хорда петлі на рівні вершини стебел рівна 250 мм, винесення мотовила 100 мм, радіус мотовила 700 мм, частота обертання 35 хв^–1, швидкість жниварки 1,72 м/с.

6.16) Визначити ступінь дії п'ятилопатевого мотовила, якщо відомо, що ширина ділянки стебел, що зрізуються при дії однієї планки рівна 120 мм, частота обертання мотовила 45 хв^–1, швидкість жниварки 5,4 км/год.

6.17) Розрахувати межі висоти установки мотовила щодо ножа, якщо радіус мотовила 700 мм, довжина стебел 400...700 мм, висота установки ножа 120 мм λ = 1,4.

6.18) Розрахувати ступінь дії п'ятилопатевого мотовила радіусом 0,6 м на хлібостій, якщо показник кінематичного режиму роботи його рівний 1,5.

6.19) Визначити ширину пучка стебел, що зрізуються при дії планки мотовила, якщо горизонтальна хорда петлі на рівні вершини стебел 280 мм, винесення мотовила 90 мм, радіус мотовила 600 мм, частота обертання 45 хв^–1, швидкість жниварки 6,5 км/год.

РІЗАЛЬНИЙ АПАРАТ

6.20) Визначити максимальну швидкість ножа апарату нормального різання і переміщення машини за один хід ножа при наступних початкових даних: швидкість машини 7,2 км/год, частота обертання вала кривошипа 450 хв^–1, хід ножа 76,2 мм.

6.21) Розрахувати максимальну швидкість різання стебел сегментно-пальцьовим апаратом нормального різання з подвійним пробігом ножа, якщо хід ножа 152 мм, кутова швидкість вала кривошипа 32 рад/с.

6.22) Визначити площі подачі і навантаження при роботі сегментно-пальцьового апарату нормального різання з одинарним пробігом ножа при швидкості машини 8 км/год, частоті обертання кривошипа 450 хв^–1, радіусом 38,1 мм.

6.23) Визначити максимальну швидкість ножа і переміщення ріжучого апарату за один хід ножа, якщо машина переміщається зі швидкістю 6,5 км/год, частота обертання кривошипного валу 4520 хв^–1, ріжучий апарат нормального типу, хід ножа 76,2 мм.

6.24) Визначити площу ділянки, з якої стебла будуть зрізані сегментом за один хід ножа, і встановити тип ріжучого апарату, якщо відомо, що машина переміщається зі швидкістю 5,4 км/год, частота обертання кривошипного валу 450 хв^–1, хід ножа, крок сегмента і крок пальців 76,2 м.

6.25) Визначити швидкість сегмента на початку і кінці різання різального апарату, якщо частота обертання кривошипа 540 хв^–1, крок сегментів 76,2 мм, ширина передньої підставки сегменту 16 мм, ширина задньої підставки сегменту 76 мм, ширина верхньої підставки протиріжучої пластини 22 мм, нижньої 24 мм.

6.26) Визначити частоту обертання приводного кривошипа ріжучого апарату нормального типу і переміщення машини за один хід ножа, якщо прибиральний агрегат рухається зі швидкістю 3,6 км/год максимальна швидкість ножа 1,9 м/с, хід ножа 76,2 мм.

МОЛОТИЛЬНИЙ АПАРАТ

6.27) Визначити максимальну допустиму швидкість комбайна СК-5 «НИВА» при прибиранні пшениці з врожайністю зерна 40 ц/га і відношенні зерна до соломи 1 : 1,5. Ширина захоплення жниварки 4 м. У молотарку поступає 80 % соломи від всього урожаю соломи.

6.28) Визначити потужність, споживану на обмолот хлібної маси бильним молотильним апаратом, якщо діаметр апарату 600 мм, частота обертання його 900 хв^–1, коефіцієнт перетирання 0,7.

Подача хлібної маси в молотильний апарат складає 5 кг/с.

6.29) Визначити момент інерції молотильного барабана, якщо пропускна спроможність молотильного апарату 5 кг/с, діаметр барабана 600 мм, окружна швидкість бичів барабана 30 м/с, коефіцієнт перетирання хлібної маси 0,7, кутове прискорення барабана 10 с^–2.

6.30) Визначити подачу хлібної маси в молотарку комбайна при швидкості руху 3,6 км/год врожайності зерна 2 т/га, відношенні зерна до соломи 1 : 1,5 і ширині захоплення жниварки 6 м.

6.31) Визначити максимальну допустиму подачу хлібної маси в молотарку комбайна СК-5«НИВА», якщо відношення маси зерна до маси соломи відрізняється від стандартної (1 : β = 1 : 1,5) і складає 1 : β_ср = 1 : 1.

6.32) Визначити кінетичну енергію обертаючого молотильного барабана з моментом інерції J = 0,8 кг ∙ м² при частоті обертання 1200 хв^–1. На скільки зменшиться енергія барабана, якщо швидкість його обертання після подолання перевантажень знизиться на 5 %.

6.33) Визначити масу валка, що доводилася на 1 м² площі, і швидкість комбайна при обмолоті валка, якщо продуктивність молотарки комбайна «ЄНІСЕЙ-1200» 6,3 кг/с, хліб скошений жаткою ЖВН-6А, ширина валка 1,1 м, урожайність зерна 2,5 т/га, відношення маси зерна до маси соломи 1 : 2.

6.34) Визначити потужність, споживану на роботу молотильного апарату бильного типу, якщо діаметр барабана 550 мм, частота обертання 1200 хв^-1, подача хлібної маси в молотильний апарат 6 кг/с, відношення маси зерна до маси соломи 1 : 1,5, коефіцієнт перетирання 0,7.

6.35) Визначити потужність, споживану на обмолот хліба двохбарабанним молотильним апаратом, якщо відомо, що діаметр барабанів 550 мм, частота обертання першого і другого барабанів 700 і 1200 хв^–1, коефіцієнти перетирання першого і другого барабанів 0,8 і 0,6; до другого барабана з обмолочуваної маси виділилося 45 % оберемки, подача складає 6,3 кг/с в перший барабан.

6.36) Розрахувати навантаження молотильного апарату комбайна при наступних початкових даних: врожайність пшениці (по зерну) 1,7 т/га; ширина захоплення жниварки 6 м; швидкість комбайна на підборі валків 5,4 км/год; солом'яна 0,65.

6.37) Визначити потужність, потрібну для роботи молотильного апарату бильного типу, якщо діаметр барабана 550 мм, частота обертання 1200 хв^–1, продуктивність молотильного апарату 4 кг/с, відношення зерна до соломи 1 : 1,5, коефіцієнт перетирання 0,7.

6.38) Розрахунковим способом встановити, чи відповідає момент інерції барабана 8 кг ∙ м² допустимому значенню, якщо потужність двигуна, що витрачається на обмолот, 13,2 кВт, максимально і мінімально допустимі значення прискорення барабана 10 і 15 с^–2; частота обертання 1100 хв^–1.

6.39) Визначити масу валка, що знаходиться на площі 1 м², і швидкість комбайна при обмолоті валяння, якщо продуктивність молотарки комбайна (СКД-5) 5,5 кг/с, хліб скошений жниваркою ЖВН-6 ширина валка 1,1 м, врожайність зерна 2,5 т/га, відношення маси зерна до маси соломи 1 : 1,5.

СОЛОМОТРЯС

6.40) Визначити втрати зерна за соломотрясом у відсотках, якщо врожайність зерна 32 ц/га ширина захоплення жниварки 4 м, швидкість комбайна 5 км/год, а при контролі якості роботи комбайна за 20 секунд з соломотряса зійшло (втрати) 300 г зерна.

6.41) Визначити, чи матиме місце відривши оберемки від клавішею соломотряса, якщо частота обертання колінчастого валу 120 хв^–1 і 130 хв^–1. Радіус кривошипа 50 мм, кут нахилу клавіші до горизонту 10°.

6.42) Визначити довжину соломотряса при втраті зерна 1,25 і 0,5 %, якщо подача хлібної маси в молотильний апарат 5 кг/с, вміст зерна в хлібній масі 0,4, прохід зерна через підбарабання 90 %, щільність соломи 20 кг/м³, середня швидкість соломи по соломотрясу 0,32 м/с, ширина соломотряса 1500 мм.

6.43) Чи буде двоклавішний соломотряс переміщати солом'яний ворох копичник, якщо його робоча поверхня нахилена під кутом 18° до горизонталі, а колінчастий вал має радіус кривошипа 50 мм і обертається з частотою 198 хв^–1.

6.44) Визначити кут повороту колінчастого валу, при якому солома відриватиметься від поверхні клавіш, якщо частота обертання колінчастих валів 90 хв^–1, радіус кривошипа r = 0,05 м кут нахилу клавіш 12°.

6.45) Визначити випадок, при якому оберемок відриватиметься від клавішею, якщо частота обертання колінчатих валів 130 і 180 хв^–1, радіус кривошипа 0,05 м, кут нахилу клавіш 20°.

ВЕНТИЛЯТОР І ПОВІТРЯНИЙ ПОТІК

6.46) Визначити продуктивність вентилятора і повний тиск повітряного потоку, якщо поперечний перетин каналу 0,25 м², тиск, що витрачається на опір в каналі, складає 50 Н/ м² і швидкість повітряного потоку 10 м/с.

6.47) Визначити, яка кількість повітря, споживану потужність і з яким тиском винен подавати вентилятор, який при частоті обертання лопатевого колеса 500 хв^–1 має продуктивність 1,8 м³/с, розвиває при цьому повний тиск 408 Н/м² і споживає потужність 0,8 кВт, якщо частоту обертання лопатевого колеса збільшити до 600 хв^–1.

6.48) Вентилятор при частоті обертання лопатевого колеса 840 хв^–1 подає в трубопровід 0,5 м³/с повітря, створює тиск 208 Н/ м² і споживає 0,41 кВт потужності.

Визначити, при якій частоті обертання лопатевого колеса вентилятор матиме продуктивність 0,8 м³/с. Які будуть при цьому повний тиск повітряного потоку і споживана вентилятором потужність?

6.49) Визначити коефіцієнт режиму роботи вентилятора, якщо тиск повітряного потоку, витрачений на подолання опору в системі складає 200 Н/м², і швидкість повітря рівна 12 м/с.

6.50) Визначити потужність, що подається на привід вентилятора, якщо продуктивність вентилятора 2,4 м³/с, коефіцієнт режиму роботи 0,56, швидкість повітря 9,5 м/с і ККД вентилятора 0,4.

6.51) Визначити діаметр і частоту обертання лопатевого колеса вентилятора, який при визначеному режимі роботи повинен мати продуктивність 2,0 м³/с і розвивати тиск 310 Н/м², якщо відомі: діаметр лопатевого колеса вентилятора-моделі 580 мм, повний тиск 460 Н/м² і продуктивність 2,8 м³/с, знайдені з безрозмірної характеристики по коефіцієнту режиму роботи вентилятора.

6.52) Визначити продуктивність вентилятора, якщо динамічний тиск повітря при виході з вентилятора 8,4 Па, перетин вихідного отвору 260900 мм, щільність повітря 1,22 кг/м³.

6.53) Визначити коефіцієнт режиму роботи вентилятора, якщо тиск повітряного потоку на подолання опору повітропроводу 120 Па, швидкість повітряного потоку 8 м/с.

6.54) Визначити потужність, що подається на привід, якщо продуктивність вентилятора Q = 1,9 м³/с, статичний тиск на виході з вентилятора 25 Па, швидкість повітряного потоку 10 м/с, щільність повітря 1,22 кг/м³, ККД вентилятора 0,4.

6.55) Визначити діаметр крилача вентилятора, у якого при певному режимі продуктивність 3 м³/с і тиск 310 Па, якщо діаметр лопатевого колеса вентилятора-моделі 580 мм, ширина 900 мм, повний тиск і продуктивність, знайдені по коефіцієнту режиму роботи проектного вентилятора з безрозмірної характеристики, відповідно рівні 460 Па і 2,8 м³/с.

6.56) З'ясувати, в якому випадку потужність, споживана на роботу вентилятора, буде більша: при повністю відкритому вихідному отворі вентилятора або при повністю закритому, якщо тиск повітряного потоку в першому випадку рівні 90 Па, а в другому 50 Па, перетин вихідного отвору 220 650 мм, ККД вентилятора 0,45, щільність повітря 1,22 кг/м³.

6.57) Розрахувати втрати вільним зерном в соломі (за молотаркою однобарабанного комбайна) при подачі 5 кг/с, довжині соломотряса 2,1 м і коефіцієнті сепарації µ = 0,9 м^–1. При співвідношенні 3 : С = 1 : 1,5 зерно в кількості 75 % просівається через підбарабання.

6.58) Клавішний двовальний соломотряс має радіус кривошипа R = 50 мм. Частота обертання колінчастого валу 150 хв^–1.

Визначити, під яким кутом до горизонталі і з якою швидкістю почнеться вільний політ маси,що знаходиться на клавіші? Кут нахилу клавіші 10°.

6.59) Розрахувати коефіцієнт сепарації µ для комбайна «Нива» при навантаженні молотильного апарата 5 кг/с, якщо відомо, що при товщині шару 0,15 м µ = 1,1 м^–1.

6.60) Розрахувати продуктивність вентилятора, якщо динамічний тиск при виході з вентилятора 9,6 мм вод. ст., перетин вихідного отвору 240800 мм², щільність повітря 1,29 кг/м³.

6.61) Розрахувати діаметр і частоту обертання лопатевого колеса вентилятора, який при визначеному режимі повинен мати продуктивність 2,5 м³/с і розвивати тиск 32 мм вод. ст. Діаметр лопатевого колеса вентилятора-моделі 580 мм, ширина 900 мм. Повний тиск і продуктивність, знайдені по коефіцієнту режиму роботи проектованого вентилятора з безрозмірної характеристики, відповідно 48 мм вод. ст. і 2,6 м³/с, n = 1000 хв^–1.

6.62) Розрахувати потужність двигуна, потрібну для приводу вентилятора, якщо продуктивність вентилятора 1,7 м³/с, статичний тиск на виході з вентилятора 25 мм вод. ст., швидкість повітряного потоку 8 м/с, щільність повітря 1,22 кг/м³, ККД вентилятора 0,4.

6.63) Визначити коефіцієнт парусності, якщо динамічний тиск повітряного потоку, при якому зерно знаходиться в зваженому стані, складає 7,2 мм вод. ст. Щільність повітря 1,22 кг/м³.

6.64) Визначити коефіцієнт парусності і швидкість витання насіння гороху, якщо абсолютна маса гороху (маса 1000 насіння) 0,4 кг, коефіцієнт опору 0,155, діаметр насіння 6 мм і щільність повітря 1,21 кг/м³.

6.65) Визначити силу, з якою повітряний потік, рухомий зі швидкістю 10,2 м/с у вертикальному каналі зерноочисної машини, впливає на насіння гороху з абсолютною масою 0,132 кг, що переміщається вниз зі швидкістю 5,4 м/с, щільність повітря 1,29 кг/м³, коефіцієнт парусності 0,078 м^–1.

6.66) У вертикальний аспіраційний канал зерноочисної машини поступає 8,5 т/год зернового вороху пшениці, з якого необхідно виділити 5 % легких домішок.

Визначити витрату повітря, що рухається в каналі зі швидкістю 5,5 м/с, якщо питоме навантаження 3,8 кг/м² ∙ с і пшениця переміщається вниз по каналу.

6.67) Насіння ячменю має швидкість витання (8,40…10,77) м/с і засмічені насінням вівса, яке має швидкість витання (8,08…9,4) м/с.

При якій швидкості похилого повітряного потоку досягається найбільше розшарування насіння суміші?

ГРОХОТ

6.68) Визначити характер відносного руху шару насіння по решету, встановленому під кутом 8° до горизонту, і утворюючого коливання під кутом 4° до горизонту. Амплітуда коливань 7,5 мм, частота обертання кривошипного валу 500 хв^–1, коефіцієнт тертя насіння об решето 0,437.

6.69) Решето встановлене під кутом 8° до горизонту, кут напряму коливань 5°, амплітуда коливань решета 5 мм, кут тертя насіння про поверхню решета 30°.

Визначити частоту обертання кривошипного валу, при якій:

а) шар насіння переміщається зрушеннями тільки вниз;

б) шар насіння переміщається зрушенням вниз і вгору по решету.

6.70) Кут нахилу решета до горизонту 8°, кут напряму коливань 12°, амплітуда 10 мм.

Визначити частоту обертання кривошипного валу, при якій шар насіння переміщається з відривом від поверхні решета.

6.71) Решето, встановлене під кутом 8° до горизонту, коливається в горизонтальному напрямі з амплітудою 10 мм.

До якої частоти можна довести коливання решета, щоб насіння, що знаходиться на нім (кут тертя 19°) не зрушувалися вгору по решету?

6.72) Решето встановлене з нахилом 9° до горизонту, коливається в горизонтальному напрямі з амплітудою 12 мм.

При якій найбільшій частоті коливань решета насіння, що знаходиться на нім (кут тертя 15,5°) зрушуватимуться вниз, не зрушуючись вгору?

6.73) Решето, встановлене з нахилом 12° до горизонту, коливається в горизонтальному направлені з амплітудою 11 мм і частотою 216 хв^–1.

Визначити коефіцієнт тертя зернового оберемка по решету, якщо при даних параметрах починається ледве помітне зрушення оберемка вгору по решету.