• 5

4. Установка съемников

Размеры в мм

Марка машины

Расстоя­ние от осн съемника до колос­никовой

Расстояние от оси съемника до осн шпиндельного бара­бана

Диаметр шпиндель­ного бара­бана

Наружный диаметр съемника

Угол охвата съемнике приемной камерой е в град.

 

решетки Г

В

D

 

 

СХС-1,2 (см. фиг. 18) ....

387

220

126

209,25

170

215

СХС-1.2М (см. фиг. 19) ....

1ХГ (см. фиг. 20) ....

273 387

96 220

245 119

227,25 209,25

190 ■ 170

170 225

Форма рабочей камеры. Рабочая камера ограничена кустоподъемниками, колос­никовой решеткой, поджимным щитом и потолком. Расположение и форма указанных деталей должны быть такими, чтобы обжатие кустов не сопровождалось большим наклоном их по ходу машины. Стороны угла захода должны быть расположены сим­метрично относительно рядка. Величина угла'захода находится в пределах 50—60°.

 

Угол наклона кустоподъемииков ие должен превышать угла трения стеблей хлопчатника о его поверхность; у существующих машин этот угол равен 35 — 40°.

Просвет между колосниками по высоте в зоне выхода шпинделей из камеры необходимо несколько увеличивать, для того чтобы уменьшить возможность попада­ния закрытых коробочек в просвет между колосниками и сделать более свободным проход шпинделей с намотанным на них хлопком. Величина просвета между колосни­ками в существующих машинах колеблется в пределах от 28 до 32 мм.

 

Фиг. 19. Схема аппарата с двухсторонней обработкой куста В поперечным размещением

приемных камер.

 

Фнг. 20. Схема уборочного аппарата с двухсторонней обработкой куста н продольным размещением приемных камер.

Наименьшее расстояние от концов шпинделей первого барабана при их выходе из рабочей камеры до концов шпинделей второго барабана при их входе в рабочую камеру должно быть не менее диаметра раскрытой коробочки, т. е. 60—80 мм, а минимальное расстояние между концами шпинделей и поджимным щитом 3—5 мм.

Для лучшего захвата хлопка-сырца из коробочек кусты должны быть обжаты в рабочей камере до ширины 80—90 мм.

Уменьшение ширины камеры ведет к повреждению растений.

Ширина рабочей камеры может быть уменьшена на 18—20 мм постановкой уплот­нителей на поджимные щиты, при незначительном количестве закрытых коробо­чек на кустах, благодаря чему увеличивается количество собранного хлопка и уменьшаются его потери.

Высота рабочей камеры зависит от высоты кустов хлопчатника. Обычно высота рабочей камеры на 200—300 мм меньше средней высоты кустов. Потолок рабочей камеры в передней и задней части должен быть плавно приподнят, для того чтобы высокие кусты при входе в рабочую камеру и выходе из нее не испытывали резких толчков, что ведет к потерям хлопка.

Для большинства сортов хлопчатника, культивируемых в СССР, высота рабочей камеры должна быть 650—700 мм.

Шпиндель. Диаметр шпинделя оказывает значительное влияние на технологи­ческий процесс работы хлопкоуборочной машины. Чем меньше диаметр шпинделя, тем больше начальный угол обхвата шпинделя волокном, тем больше его захватываю­щая способность. Однако при малом диаметре шпинделя ухудшаются условия съема хлопка-сырца с него и уменьшается его прочность.

В горизонтально-шпиндельных машинах применяется шпиндель с углом конуса 6,5—8° и диаметром в среднем сечении 9,5—10 мм (см. фиг. 5). Для повышения захва­тывающей способности шпинделя на его поверхности делаются зацепы (зубчики), рабочая поверхность смачивается перед входом в рабочую камеру, а для предохра­нения шпинделя от коррозии и уменьшения коэффициента трения волокна о его рабо­чую поверхность шпиндель подвергается электрополировке и хромированию.

Рабочая длина шпинделя определяется шириной рабочей камеры и в существую­щих машинах равна 70 — 80 мм. Длина опоры (подшипника) шпинделя должна быть в пределах 48—55 мм, при меньшей длине интенсивно изнашиваются опорные втулки.

Расстояние от оси кассеты до конца шпинделя равно 140—155 мм.

Время пребывания шпинделя в рабочей камере зависит от величины допустимой окружной скорости поверхности шпинделя и необходимого количества оборотов его в рабочей камере. По опытным данным максимальная скорость отделения волокна от створок составляет 1,5 м/сек. Окружная скорость в среднем сечении шпиндели равна 1,1 — 1,4 м/сек.

Наматывание хлопка на шпиндель начинается после его захватывания, которое возможно в существующих машинах в течение всего времени движения шпинделя наружным концом вперед.

Начало захватывания хлопка шпинделем зависит от степени обжима хлопчат­ника в рабочей камере (размеров растений, урожайности, установки специальных уплотнителей). При захвате шпинделем всех долек коробочки одновременно необ­ходимое количество оборотов шпинделя для наматывания значительно уменьшается, так как в этом случае радиус мотка увеличивается. Чем меньше связь хлопка со створ­ками, тем слабее он закрепляется на шпинделе. При извлечении хлопка-сырца из раскрытой коробочки горизонтальным шпинделем со скоростью 1,0—1,4 м/сек длина ленты растянутого волокна не превышает 230 мм н шпиндель охватывается волокном до 3,5 раз.

Количество оборотов шпинделя в рабочей камере в значительной степени влияет на агротехнические показатели работы шпиндельного механизма.

С повышением количества оборотов' сбор хлопка шпинделями повышается, причем лучшие результаты получаются при увеличении количества оборотов шпин­деля в рабочей камере за счет большего времени пребывания в ней. Оптимальное коли­чество оборотов шпинделя в рабочей камере находится в пределах 10—И оборотов в минуту при двукратной обработке куста.

Необходимое время пребывания конца шпинделя в рабочей камере определяет по формуле

±           ж1шппк

1рк7\т-юшп

где <1шп — диаметр шпинделя в среднем сечении в мм\ пк — количество оборотов в рабочей камере;

vtun — средняя окружная скорость шпинделя в среднем сечении в м/сек.

Средняя скорость вращения шпинделя в существующих машинах равна 2100 — 2400 об/мин.

Диаметр шпиндельного барабана определяется в зависимости от междурядий, для которых проектируется аппарат, размещения приемных камер, числа кассет, шага расстановки кассет по окружности барабана, времени пребывания шпинделя в рабочей камере, длины шпинделя и ряда других условий.

Диаметры барабанов существующих хлопкоуборочных машин по центрам кассет находятся в пределах 209—227 мм при двенадцати кассетах, расположенных по окружности барабана. Расстояние между центрами кассет по хорде составляет 54—59 мм.

Диаметр барабана и количество кассет желательно увеличить, так как это спо­собствует более спокойному режиму работы механизма и увеличивает время пре­бывания шпинделя в рабочей камере.

При выборе диаметра барабана можно пользоваться формулой

860501>тяк Дб=      г

I 90 + ф0 , \ [cos        2^- + cos<Poj

'шл

где Vj. = 0,90 -s- 0,95 м/сек — скорость перемещения машины;

пк — количество оборотов шпинделя в рабочей камере; "шл — средняя скорость вращения шпинделя в об/мин; <р„ — угол, характеризующий положение кассеты в момент входа шпинделя в рабочую камеру; Ч>0 = 16 20° при двенадцати кассетных барабанах. Расчетный диаметр барабана необходимо уточнить исходя из равномерного раз-

* *        I 180

мещения кассет по окружности барабана с шагом с по хорде I    =

\arCtg4

должно быть целое число). Кроме того, радиус барабана должен быть кратным модулю шестерен привода валиков кассет (в существующих машинах т = 2 — 2,25).

Размещение шпинделей в рабочей камере. Шпиндели в рабочей камере следует размещать равномерно по высоте и вдоль рядка. Встреча хлопка-сырца со шпин­делями наиболее вероятна тогда, когда расстояние между шпинделями меньше диаметра открытой коробочки. Вместе с тем это расстояние не должно быть настолько малым, чтобы повреждать закрытые коробочки и захватывать недозрелый хлопок из полураскрытых коробочек. Диаметр открытых коробочек равен 50 — 60 мм, полуоткрытых 27 — 40 мм, а закрытых 20 — 35 мм. В современных машинах шпиндели размещены по вершинам углов прямоугольников.

Исходя из величины раскрытой коробочки, шаг шпинделей по вертикали должен быть в пределах 38—42 мм, у существующих машин он равен 42 мм.

При размещении шпинделей по углам прямоугольника координаты их центров находятся в следующей зависимости от диаметра коробочек:

«= V(DK+ dtunf - b\

где DK — диаметр коробочки;

diun — диаметр шпинделя в среднем сечении; а — основание прямоугольника; Ъ — высота прямоугольника.

Величина а зависит от формы направляющей дорожки. В существующих машинах она находится в пределах 42—48 мм (см. фиг. 22).

Движение шпинделей в рабочей камере. Движение шпинделей в рабочей камере должно быть таким, чтобы перемещения оси шпинделя вдоль рядка были наимень­шими. Это условие обеспечивается при минимальных перемещениях точек, лежащих на конце шпинделя и у его основания.

Точка А основания шпинделя при движении машины и вращении барабана перемещается относительно земли по удлиненной циклоиде (фиг. 21).

Форма траектории движения этой точки зависит от соотношения окружной ско­рости барабана и поступательной скорости машины, которое выражается величиной

VT

где ve — окружная скорость барабана по центрам шпиндельных

секций;

Vj. — поступательная скорость машины.

В существующих машинах вели- 'чина k = 1,1 -f- 1,25.

Практически величину k можно определять по формуле

. _        3 (я — 2ф0)

 

4 cos

90 + фо

+ cos<p0

Фиг. 21. Траектория движения центра шпин­дельной секции прн наименьшей величине его перемещения вдоль рядка.

где угол <р0 характеризует положение кассеты в момент входа шпинделя в рабо­чую камеру.

При заданных параметрах барабанного механизма и известной поступательной скорости машины этим уравнением можно пользоваться для определения скорости вращения барабана, при которой перемещения центра шпиндельной секции вдоль рядка растений наименьшие.

Траектория относительного перемещения конца шпинделя определяется по поло­жениям шпинделей в рабочей камере, заданным направляющей дорожкой, и может быть рассчитана аналитически. Ее можно определить также графоаналитическим методом.

Перемещение конца шпинделя на величину 5 происходит за время t поворота

« «       360°

барабана на угол <р = ■—-г— .

Путь, пройденный машиной за это время, равен

где i — число кассет в шпиндельном барабане.

Траектория перемещения конца шпинделя относительно земли (фиг. 22) опре­деляется разностью перемещений машины и точки конца шпинделя вдоль рядка для каждого положения aigt, т. е. S-, — SM\ S2—2S^; S3 — 3S^ и т. д.

При проектировании направляющих дорожек следует учитывать величину раз­маха траектории Я конца шпинделя в рабочей камере. По линии колосников она должна быть не более Н1 < 46 48 мм, а у вершины петли — не более Я2 < 15 мм, для чего нужно подобрать оптимальное значение величины k.

Увеличение размаха Н может привести к поломкам кустов и сбиванию ззленых коробочек.

Фактическое время пребывания конца шпинделя в рабочей камере определяется по формуле

Т = -25. 6 пв '

где <pK — угол поворота барабана в градусах, при котором шпиндель находится в кусте.

Величина Т в существующих машинах находится в пределах 0,25 — 0,35 сек.

 

Съем хлопка со шпинделей. Хлопок, намотанный на шпиндель, располагается

главным образом на внешней половине его рабочей длины, так как он преимуще­ственно захватывается зубчиками, расположенными у наружного конца шпинделя! Для обеспечения нормального съема хлопка со шпинделя направление относитель­ной скорости выступов съемников должно быть близко к направлению зубьев шпин­деля.

Скорости различных точек съемника относительно шпинделя определяются обычно графоаналитическим методом. На фиг. 23 показано построение плана ско­ростей для одного из положений точки С, лежащей на наружном конце шпинделя.

Вначале строят план скоростей механизма поворота шпинделя и находят ско­рость i'c точки С оси шпинделя. Эту скорость складывают с окружной скоростью шпинделя и определяют полную скорость vcul точки С поверхности шпинделя. Если теперь на плане скоростей построить скорость точки С съемника, т. е. vcc = гсм2, то, соединив точки Сш и Сс, можно найти скорость точки С съемника относительно шпинделя cui-Vc.c•

Найденную скорость раскладывают по двум направлениям: параллельно оси шпинделя (скорость сдвигания vcge) и перпендикулярно к ней (касательная к окруж­ности сечения шпинделя vKac).

При мet — 0 слагающая скорость исдв выступов диска съемника относительно шпинделя наибольшая, a vKac имеет отрицательное значение. При <net — 37 -s- 40° скорость vcj)e становится равной нулю, а затем приобретает отрицательное значение.

Это значит, что выступы съемника не могут сдвигать хлопок со шпинделя, а, наобо­рот, перемещают его к внутреннему концу. Следовательно, хлопок должен быть снят со шпинделя при повороте шпиндельного барабана на угол соet — 37 -*- 40°, счи­

 

тая от начального момента встречи шпинделя с диском съемника. Для того, чтобы обеспечить нормальный процесс съема хлопка, окружная скорость диско­вого съемника по наружному диаметру должна быть в пределах 11—12 м/сек. Для оценки интенсивности воздействия съемника на шпиндель служит коэф­фициент

„ Q

где Q — зона воздействия съемника;

F — площадь боковой поверхности шпин­деля.

В современных машинах т) = 1,35-г-2,1.

Так как процесс съема фактически про­текает за время поворота барабана, соот­ветствующее проходу шпинделя под выступом съемника, то наиболее правильно сравнение полученных данных по углу у (фиг. 24).

Данные об угле приведены в табл. 5.

 

Фиг. 24. Перемещение шпинделей под съемником.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я