Maciej Bednarek gr. I

Obliczanie zapotrzebowania na moc do napędu listwy w nożycowo-palcowym zespole tnącym

Dane:

maszyna: kombajn zbożowy

obroty korby: n=500 obr/min

prędkość w ruchu postępowym: V_m=1,3 m/s

szerokość robocza zespołu tnącego: l=4,8m

wysokość ustawienia zespołu tnącego: 0,15m

typ zespołu tnącego: klasyczny t=t₀=S=0,076m

Obliczanie drogi podawania:

$$L = Vm*\frac{30}{n}$$

$$L = 1,3m/s*\frac{30}{500\ obr/min}$$

L = 0, 078

Obliczanie pola cięcia:

F = S * L

F = 0, 076m * 0,078m

F = 0, 0059m²

Obliczanie średnich oporów cięcia:

$$Psr = \frac{Aj*F*i}{\text{xc}}$$

gdzie:

i- liczba nożyków

x_c-droga nożyka od początku do końca cięcia

A_j- jednostkowa praca cięcia

A_j=200 J/m^2

I=l:x_n

gdzie:

x_n- szerokość nożyka w podstawie

x_n=0,076m

I = 4, 8m : 0, 076m

I = 63

xc = xk − xp

gdzie:

x_k- droga nożyka w końcu cięcia

x_p- droga nożyka w początku cięcia

wartości odczytano z rysunku :

x_k=0,0627m

x_p=0,0252m

xc = 0, 0627m − 0, 0252m

xc = 0, 00375m

$$Psr = \frac{63*\frac{200J}{m^{2}}*0,0059m^{2}}{0,0375m}$$

Psr = 1996, 8N

Obliczanie oporów tarcia:

w obliczeniach pominięto składową tarcia pochodzącą od działania targańca zatem:

T = μ * m1 * g

gdzie:

µ=0,25 - współczynnik tarcia

g=9,81m/s^2 - przyspieszenie ziemskie

m₁- masa listwy nożowej

m1 = l * 2, 2kg/m

m1 = 4, 8m * 2, 2kg/m

m1 = 10, 56kg

$$T = 0,25*10,56kg*\frac{9,81m}{s^{2}}$$

T = 25, 9N

Obliczanie sil bezwładności:

Pb = m * r * ω²

m = m1 + m2

m2 = 0, 48 * M

$$\omega = \frac{\pi*n}{30}$$

r = S : 2

gdzie:

m₂- część masy korbowodu wykonująca ruchy posuwisto zwrotne

M=2,3kg- masa korbowodu

P_b- maksymalna siła bezwładności

ω- prędkość kątowa

r- promień korbowodu

$$\omega = \frac{3,14*500obr/min}{30}$$

$$\omega = \frac{52,36\text{rad}}{s}$$

m2 = 2, 3kg * 0, 48

m2 = 1, 104kg

m = 1, 104kg + 10, 56kg

m = 11, 664kg

r = 0, 0762m : 2

r = 0, 0381m

$$\text{Pb} = 11,664kg*0,0381m*\left( \frac{52,36\text{rad}}{s} \right)^{2}$$

Pb = 1215, 15N

Wykres oporów pracy listwy nożowej:

Obliczanie mocy potrzebnej do napędu listwy nożowej:

Uproszczenie: przyjęto że całość ostrza nożyka jest częścią roboczą zatem punkt początku cięcia znajduje się na początku styku krawędzi ostrza i stalki.

Z uwagi na zmienną wartość siły i prędkości na długości skoku do obliczeń przyjęto największą wartość iloczynu oporów pracy listwy i prędkości nożyka. Iloczyn ten osiąga maksymalną wartość w punkcie początku cięcia.

N = P * Vnz

gdzie:

N- maksymalne zapotrzebowanie na moc

V_nż- prędkość nożyka w początku cięcia

y- wartość określająca prędkość maksymalną w danym położeniu

y = 0, 0334m

Vnz = ω * y

$$Vnz = \left( \frac{52,36\text{rad}}{s} \right)*0,0334m$$

$$Vnz = \frac{1,749m}{s}$$

$$N = \frac{1,749m}{s}*1215,15N$$

N = 2125, 0834W