Вопрос №11. Теория мотовила. Высота установки мотовила и его радиус.

Вынос вала мотовила

Вал мотовила выносят вперед относительно режущего аппарата для того, чтобы повысить КПД мотовила, улучшить качество очистки режущего аппарата и подачу стеблей к шнеку. Размер выноса определяется конкретными условиями, характеризующими убираемый хлебостой.

При уборке короткостебельных хлебов вал мотовила устанавливают так, чтобы траектория движения планки располагалась возможно ближе к режущему аппарату. Это обеспечивает лучшую его очистку и более равномерную подачу срезанных стеблей к шнеку.

При уборке полеглых хлебов вынос вала увеличивают и мотовило опускают ниже, одновременно повышая соотношение скоростей λ.

Очистка режущего аппарата от стеблей и подача их к шнеку будут эффективнее при малых значениях величин m и n (рис.3), определяемых по зависимостям

m=(√hІ+sІ)-r (9)

n=(√ hІ+(с±s-r)І) –r (10)

Из приведенного видно, что расстояние от планки мотовила до режущего аппарата и шнека, характеризуемое величинами m и n, зависит от выноса вала мотовила и высоты его установки.

Рис.3 схема размещения мотовила относительно шнека и режущего аппарата

Коэффициент воздействия мотовила на стебли

Каждая планка мотовила начинает действовать на стебли (рис.4) в точке А, для которой ux=0, и наклоняет их, пока движется по циклоиде АВ. В точке В, находящейся над режущим аппаратом, планка по отношению к срезанным здесь стеблям начнет перемещаться по дуге радиусом r, очищая при этом режущий аппарат.

Определим отрезок пути Δx, на котором планка воздействует на редкостоящие стебли и подводит их к ножу:

Δx=xа-xb.

Координаты xа и xb согласно (4), равны

xа =υм tа + r cos ωtа и xb=υм tb+ r cos ωtb

После небольших преобразований получим

xа =r/λ(arcsin1/λ+√λ²-1) и xb= r/λ(π/2+arcsinс/r)-c

При с=0

Δx= r/λ(arcsin1/λ+√λ²-1- π/2) (11)

Для мотовила, имеющего z планок, отрезок пути, на котором они воздействуют в течение одного оборота, соответственно будет равным zΔx.

Отношение пути, на котором планки захватывают и наклоняют стебли, ко всему пути, пройденному машиной за то же время, называют коэффициентом воздействия мотовила на стебли.

Относя это ко времени одного оборота мотовила, с учетом (1) запишем выражение для коэффициента воздействия мотовила η, когда его вынос с=0:

η = z/2π(arcsin1/λ+√λ²-1- π/2). (12)

Обычно η=0,2…0,8. Чтобы увеличить коэффициент воздействия мотовила на стебли, следует увеличивать число планок z, вынос мотовила с, а также величину λ. С возрастанием λ, например, с 1,3 до 2,1 коэффициент воздействия η увеличивается более чем в 4 раза.

Рис.4 К определению коэффициента мотовила на стебли.

Анализ взаимодействия мотовила и режущего аппарата.

На рис.5 KN и K΄N΄ - траектории движения двух соседних планок, АВ – траектория движения режущего аппарата, над которым находится ось мотовила, sx – шаг мотовила.

Рис. 5 Схема взаимодействия мотовила и режущего аппарата