Модернизация жатки зерноуборочного комбайна ДОН-1500 (конструкторская часть дипломного проекта)

МОДЕРНИЗАЦИЯ ЖАТКИ РСМ-081.27 ЗЕРНОУБОРОЧНОГО
КОМБАЙНА ДОН-1500Б

1 Обоснование необходимости модернизации
В хозяйствах республики широко распространены отечественные зерно-уборочные комбайны, такие как ДОН-1500, так как они по стоимости намного ниже зарубежных зерноуборочных комбайнов. Однако при эксплуатации отечественных зерноуборочных комбайнов наблюдаются большие потери зерна. В таблице 3.1 приведены результаты испытаний самоходного зерноуборочного комбайна "ДОН-1500Б", проведенные Центрально-Черноземной государственной зональной машиноиспытательной станцией.

Таблице 3.1 Результаты испытаний
Показатели Значения
1 2
Культура
Потери зерна, %
- общие
- за молотилкой
- за жаткой
Дробление зерна, %
Содержание сорной примеси в
зерновой массе бункера, % ячмень

2,20
1,09
1,11
0,63

1,47
Производительность за 1 ч основного времени на прямом комбайнировании, т 
9,42
Условия эксплуатации:
- урожайность ц/га не менее 40
- полеглость, % до 20
продолжение таблицы 3.1 
1 2
- содержание сорной примеси в об-щей срезанной массе, % 
не более 1
- влажность зерна, % 10...18
- влажность соломы, % 10...20
- отношение массы зерна к массе
соломы 1:1,5
Трудоемкость ежесменного ТО, чел.ч 0,35
Эксплуатационная надежность хорошая
Удобство управления удобно
Безопасность выполнения работ обеспечена

По результатам испытаний видно, что общие потери при уборке ячменя составили 2,2 %. В том числе за жаткой 1,11%, что составляет более половины от общих потерь. Необходимо сократить потри зерна за жаткой

2 Описание модернизированной жатки
После осуществления обзора существующих конструкций и выявления недостатков, нами было предложено модернизировать жатку РСМ-081.27 зерноуборочного комбайна ДОН-1500Б. Суть модернизации заключается в следующем. Над шнеком 7 с задней стороны мотовила 3 устанавливается козырек 8. Козырек 8 имеет на торцах направляющие 5, взаимодействующие с поддержками 6. Направляющие соединены с ползуном при помощи тяги 4. Козырек 8 содержит раму, который выполнен из проката квадратного сечения. На раму козырька крепятся резиновые накладки, поверх которых ставят стальную полосу и закрепляют болтами. Рама козырька крепится к направляющим при помощи сварного соединения.
Жатка работает следующим образом. Растения мотовилом 3 подводятся к режущему аппарату и срезаются им. Изменение положения мотовила по высоте в зависимости от хлебостоя производится гидроцилиндрами 2. Срезанные стебли мотовилом укладываются на платформу рамы жатки, а затем шнеком 7 перемещаются к центру жатки в наклонную камеру. При перемещении ползуна 9, связанного тягой, вместе с ним синхронно перемещается козырек 8 с направляющей 5, обеспечивая постоянный зазор между козырьком 8 и мотовилом 3. Для регулировки этого зазора необходимо гайками изменить положение направляющей на тяге 4. Козырек 8 препятствует выбросу срезанных колосьев за пределы рабочих органов. Тем самым снижаются потери зерна за жаткой.

3 Расчеты по устройству
Наиболее важным вопросом, касающийся работоспособности козырька, является изгиб рамы. Определим изгиб рамы разработанной нами конструкции.


Рисунок 5.1 Эпюра изгибающих моментов

Опредиляем нагрузку на балку по формуле:
q = m g,  (3.1)
где m – масса конструкции, m =80 кг;
g – ускорение свободного падения.
Подставляем данные в формулу (5.1)
q = 80 10-3 9,81=0,78 кН/м,
Максимальный изгибающий момент равен:
(3.2)
где L – длина конструкции L=6,9м,
Тогда:

Рассчитаем максимальную поперечную силу, кН∙м
(3.3)

Относительный прогиб рамы козырька, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой
(3.4)
где Е – модуль упругости, Е=2,06 106
I – момент инерции, для квадратной трубы 80x4 по ГОСТ 30245-94
I = 115,3см4

Получили прогиб рамы козырька, он составит f = 1,6 мм. Требования, предъявляемые к жесткости рамы, выполняются.

Расчет соединительного пальца на срез.


Рисунок 3.3 Соединительный палец ползуна
Необходимый диаметр пальца определяется по формуле
(3.5)
где F – сила действующая на палец, принимаем 20 кН
- напряжение среза, принимаем 70 МПа
- количество пальцев, шт
Определим диаметр пальца

Принимаем диаметр пальца 14мм.

Расчет направляющего козырька.
Статическое напряжение
(3.6)
где М – максимальный изгибающий момент
(3.7)


Рисунок 3.8 Эпюра изгибающих моментов.
Wz – осевой момент сопротивления сечения;
Для опасного сечения
(3.8)


Условие прочности
(3.9)
(3.10)
где - предел текучести;
S – коэффициент запаса;
240МПа, [11]
S=1,4...1,6, принимаем S=1,5.

Условие прочности выполняется.