OPERAŢII ŞI PROCESE DE RECOLTARE

7/29/2019 OPERAII I PROCESE DE RECOLTARE

1/44

OPERAII I PROCESE DE RECOLTARE

CAPITOLUL I. TIEREA TULPINILOR VEGETALE1.1. Indici dimensionali i fizico-mecanici ai tulpinilor vegetale.Dintre indicii dimensionali, de importan pentru procesul de recoltare sunt: nlimea total a plantelor: depinde de soi i este de 50-150 cm la cereale i de 150-

250 cm la porumb; lungimea spicului; 305-705 cm; greutatea tulpinii; depinde de soiul cultivat.Rezistena la rupere a tulpinilor depinde de rezistena esuturilor fibro-vasculare n mod

deosebit i care difer n funcie de cultur i soi. n perioada recoltrii, rezistena tulpinilor ialungirea scad iar modulul de elasticitate crete ca urmare a uscrii.

n general, n procesul de tiere dimensiunile relative ale cuitului, n raport cu cele aletulpinii, fac ca n zona de tiere s apar striviri locale, solicitri de ntindere i ncovoiere afibrelor, mrimea acestora depinznd de modul de rezemare a tulpinii, n final producndu-setierea.

1.2. Poziia tulpinii n timpul tieriin procesul tierii tulpinile pot fi rezemate sau nerezemate. Rezemarea se poate realiza

printr-o pies intermediar special de forma: lam tietoare, fig. 1.1.a; plac sau deget, fig. 1.1.b; grind, fig. 1.1.c; suprafa plan, fig. 1.1.d.

Fig. 1.1. Modul de rezemare a tulpinii n timpul tierii

Fig.1.2. Tierea tulpinilor fr rezemare

Tulpinile fr rezemare pot fi tiate dac materialul este rigid i este supus la ncovoiere

(fig. 1.2.a), materialul este masiv (fig. 1.2.b), viteza cuitului este mai mare de 3 m/s. (fig. 1.2.c),exist frecare pe reazim (fig. 1.2.d), greutatea materialului este mare (fig. 1.2.e), rezistenamaterialului la traciune este mare (fig. 1.2.f).

1


2/44

La mainile de recoltat se ntlnesc cele mai multe dispozitive pe baz de lam tietoarecu deget, respectiv tierea se poate baza pe rigiditatea la ncovoiere.

1.3. Tipuri de tiereDup poziia cuitului fa de plant i micarea acestuia n timpul tierii se disting: tiere cu deplasare normal a cuitului sau de retezare (fig. 1.3.a.);

tierea cu deplasarea oblic a cuitului:- tiere nclinat (fig. 1.3.b);- tiere cu alunecare (fig. 1.3.c).

Fig. 1.3. Tipuri de tiere

Fora de tiere este mai mic la tierea cu deplasarea oblic a cuitului, forma cuituluifiind cea de pan cu una sau ambele fee nclinate.

1.3.1. Tierea normal sau de retezareSe consider cazul general cnd

cuitul are dou fee nclinate cu

unghiuri diferite (fig. 1.4.). Asupracuitului vor aciona: F0- rezistena lanaintare a lamei, datorat nexclusivitate grosimii muchieitietoare, N1 i N2- reaciunile normalela tiere i strivire a fibrelor tulpinii pefeele de lucru, N1 i N2- forele defrecare pe feele muchiei tietoare.

n aceste condiii se poate scrie:

cos

cos

22

11

RN

RN

== (1.1.)

Proieciile pe orizontal alerezultantelor sunt:

( )

( )

++

22

11

sin

sin

R

R (1.2.)

Fig. 1.4. Tierea prin retezare n aceste condiii, fora de tiereva fi:

)sin()sin( 22110 ++++= RRFFn (1.3.)Iar dac se ine cont de relaiile de mai sus, se obine forma:

( ) ( )

++++= 22

11

0 sincos

sincos

NNFFn (1.4.)

n aceast relaie, 21 , sunt unghiurile de nclinare a lamei tietoare.

2


3/44

Relaia (1.4.) poate fi particularizat n anumite condiii pe care unghiurile de nclinareale lamei au anumite valori:

pentru 1 sau 02 = , relaia forei de tiere capt forma simplificat:

( )

( )

sincossincos

sincos

sincos

21102

221

01

NNFF

NNFF

n

n

+++=

+++=

(1.5.)

pentru == 21 rezult c i NNN == 21 , iar fora de tiere va avea expresia:

( )

++= sincos

20

NFFn (1.6.)

Se poate concluziona c fora de tiere este cu att mai mic cu ct grosimea lameitietoare i unghiurile de nclinare ale acesteia sunt mai mici.

Dac se presupune c fora normal este proporional cu strivirea produs de feelelaterale ale lamei tietoare, la tulpinile subiri se pot aproxima:

Ktg

tg

N

N

tg

N

tg

N 1

2

1

2

1

2

2

1

1

===

i dac se nlocuiete n relaia (1.4.) se obine:

( ) ( )

( ) ( )[ ]

++++=

=++++=

211

0

21

211

10

sinsincos

sincos

sincos

KN

F

tg

tgNNFFn

(1.7.)

Pentru a determina pe F0 i N se pleac de la msurarea pe cale experimental a valorii luiFn, pentru dou cuite cu unghiuri de ascuire date.

Lucrul mecanic consumat pentru tiere, cnd cuitul parcurge un drum de lucru h este:hFL n = (1.8.)

1.3.2. Tierea nclinatEste tipul de tiere n care cuitul este nclinat fa de axa tulpinii, astfel c direcia de

deplasare a acestuia coincide cu direcia rezultantei forelor de tiere.Fora de tiere va avea n acest caz dou

componente: una tangenial i una normal.Pentru a putea compara tierea nclinat cu cea

prin retezare, vom considera fora de tiere R nclinat,egal cu cea corespunztoare tierii prin retezare.

Ca urmare a nclinrii, rezultanta R are forma:

maxnnFTFR =+= (1.9.)

Deoarece cuitul parcurge i distanacos

h, lucrul

mecanic consumat la tierea nclinat este mai mare dectla tierea prin retezare:

hFRh

L ni >=cos

(1.10.)

Pentru mrimea lui Fn corespunde o for de tiere R1, respectiv T1, ceea ce semnificfaptul c, dac fora de apsare normal Fn este constant, alegnd convenabil direcia dedeplasare a cuitului, procesul de tiere ncepe pentru o anumit valoare a lui T: Dac se ine conti de coeficientul de frecare cuit-tulpin, respectiv de strivirea fibrelor, fora de tiere crete.

1.3.3. Tierea cu alunecareLa acest tip de tiere deplasarea cuitului se face n planul de tiere, dup o direcie

3


4/44

cuprins n planul OAC (planul tierii cualunecare i face unghiul cu planul OABla muchia cuitului, plan ce corespundedeplasrii cuitului n cazul tierii nclinate.

este unghiul real de ascuire nplanul normal pe muchie;

1 este unghiul de tiere alcuitului.

Din triunghiurile OAB i OAC seobin:

OB

OAtg = i

OC

OBtg =1 sau:

coscos 1

1 === tgtgOC

OB

tg

tg(1.11.)

Ca urmare, rezult c


5/44

Se definete gradul de alunecare raportul dintre componenta tangenial i componenta

normal a vitezei:n

t

V

V= . n funcie de acest raport avem urmtoarele valori:

a dispozitiv de tiere tip disc: 205 = ;b dispozitiv de tiere tip band: 305 = ;c dispozitiv de tiere tip tob: 2= ;d dispozitiv de tiere tip lam: 2= .Gradul de alunecare al cuitului depinde de

unghiul de ascuire i din acest punct de vedere sedisting trei zone de tiere:

I zon cu tiere predominant cu alunecare;II zon de tiere mixt;III zon cu tiere predominant nclinat

1.4. Clasificarea dispozitivelor de tiere ale mainilor agricolen funcie de tipul procesului de tiere (retezare, nclinat, cu alunecare), de tipul micriide lucru i de forma cuitului, dispozitivele de tiere se clasific n patru grupuri:

rotative plane i cilindrice; cu micare de dute-vino; oscilante plane; de translaie plan.

Prima categorie are mai multe variante:a1- dispozitive rotative cu tiere normal sau prin retezare;a2- dispozitive cu tiere nclinat (la combine pentru siloz i toctori);

5


6/44

a3- cu tiere prin alunecare (la cositori acionate manual sau de la roata de transport);a4, a5- cu tiere nclinat, respectiv normal (la combinele de recoltat siloz i toctori);

b- cu tiere nclinat (la combinele pentru cereale i cositori);c- cu tiere nclinat (la aparatele de tiat manuale din viticultur i horticultur);d- cu tiere nclinat.

1.4.1. Dispozitive de tiere cu micare de dute-vino planAu cea mai larg rspndire la mainile de recoltat cereale i plante furajere Acestedispozitive prezint o construcie i acionare simpl, realiznd tiere nclinat.

Dup modul de rezemare a tulpinilor, dispozitivele de tiere tiere plane cu micare dedute-vino se clasific n:

cu cuit i deget care execut tierea prin forfecare i la care tulpina este prins ntrepiesa fix (deget) i lama tietoare mobil;

cu cuit dublu, la care tierea se execut prin inerie (cnd viteza cuitului este maimare de 3 m/s) sau prin forfecare ), cnd viteza cuitului este cuprins ntre 0,6 1,2 m/s).

1.4.1.1. Clasificarea dispozitivelor de tiere de tip cuit-deget

n funcie de elementele constructive ale cuitului (t- pasul lamelor, t0- pasul degetelor, s-cursa cuitului) se deosebesc trei tipuri de dispozitive:

a. dispozitiv cu tiere normal, la care 0tt= i carepoate fi:

- cu curs simpl: 0tts ==

- cu curs dubl: 022 tts ==Aceste dispozitive pot avea muchia tietoare zimat

sau neted i sunt folosite la combinele de recoltat cereale,cositori i secertori.

b. dispozitive cu tiere joas: 02tts ==

c. dispozitive cu tiere mijlocie: 0ktts ==k poate lua valori ntre 1 i 2.

La combinele de recoltat porumb seutilizeaz un dispozitiv de tiere cu ti curb unde s= t = 90 mm, iar t0 = 80 mm.

6


7/44

1.4.1.2. Stabilirea unghiului de prindere a tulpinii ntre cuit i degetPentru a putea efectua tierea este necesar ca tulpina prins ntre cuit i deget s nu

alunece spre vrful acestora.Unghiul dintre muchie i deget pentru care

tulpina nu alunec se numete unghi de blocare sau denepenire.

Dac se consider tulpina n poziie verticali se neglijeaz aciunea de frnarea tulpinii datoritaltor cauze, atunci unghiul va depinde numai deunghiul de frecare a tulpinii de cuit 2 i unghiul defrecare a tulpinii de deget 1.

+=unde este unghiul lamei tietoare iar este unghiuldegetului

F1 i F2 sunt forele de frecare i au valorile:

2222

1111

tgNNF

tgNNF

==

==

Proieciile pe axele y i y vor fi:

0sincos:

0cossin:

221

122

==

FNNoy

FFNox

Tulpina nu va aluneca pe deget dac: cossin 221 FNF . Se nlocuiesc expresiile luiF1 i F2 n inegalitate i se obine:

cossin 22211 tgNNtgN

Relaia de mai sus se mparte prin tg1:

cos

sincos

cossin

sincossin

1

1

2

22

1

121 NNN

Din proiecia pe axa oy se obine N1 i se nlocuiete n expresia de mai sus:

cos

cos

cos

sin

sin

sin

cossin

cos

sinsincos

2

1

1

2

2

1

1

2

2

2

22NNNN =+

Se mparte prin N2 i separ unghiul rezultnd expresia:

( )212121

1221

sinsincoscos

cossincossin

cos

sin

+

+

tgtg

Prin urmare, tulpina nu va aluneca dac tangenta unghiului de prindere este mai mic

dect tangenta sumei unghiurilor de frecare, sau 21 + . Practic unghiul critic este: +=crt

Pentru cuit i deget cu muchiile netede unghiul de prindere critic este de 45-500 la ierburii de 350 la cereale. Dac muchiile cuitului i contracuitului sunt zimate, unghiul critic poateavea valori de pn la 750 la ierburi i de 650 la cereale.

De regul unghiurile cuitului i ale degetului au valorile de : =21-390 iar=3-120.

1.4.1.3. Mecanismele de acionare a dispozitivelor de tip cuit-degetPentru acionarea dispozitivelor de tiere cu micare de dute-vino se folosesc mecanisme

plane sau spaiale, cele mai des ntlnite n practic fiind:

mecanism biel-manivel (plan i spaial, axat sau dezaxat); mecanism cu aib oscilant; mecanism cu arbore oscilant;

7


8/44

mecanism cu bra rotitor; mecanism cu culis oscilant; mecanism cu furc oscilant.Toate aceste mecanisme au rolul de a transforma micarea de rotaie a axului de antrenare

n micare rectilinie-alternativ a barei portcuit, pe care se afl montate lamele tietoare.

1.4.1.4. Determinarea parametrilor cinematici ai cuitelor. Metoda cercului.La mecanismele de acionare a cuitelor mainilor agricole de recoltat, parametriicinematici ai cuitelor (spaiu, vitez, acceleraie) pot fi determinai cu suficient precizie dinrelaiile de calcul corespunztoare unei micri armonice:

( )

tra

trv

trx

cos

sin

cos1

2=

=

=

se obine:r

xt = 1cos

Se exprim sin t prin cosinus:2

2 11cos1sin

==

r

xtt

n relaia vitezei se nlocuiete sinusul i se ridic relaia la ptrat:2

11

=

r

xrv

=

2222 11

r

xrv

sau:2

22

2

1

=

r

xr

r

v

Se ordoneaz sub forma:

122

22

=+

r

v

r

xrceea ce reprezint ecuaia unei elipse.

Acceleraia are forma:

2222 1cos xrr

xrtra =

== ceea ce reprezint ecuaia unei drepte.

Pentru cazul n care =1 rezult:( ) 221

2 rvxr =+ : sau sub forma; ( ) 2221 xrrv = care este ecuaia unui cerc;xra =1

Reprezentarea grafic a celor doi parametri cinematici este cea din figur.

8


9/44

Dac se construiete un cerc de raz s/2, rezult c pentru deplasarea x1 a cuitului, viteza

cuitului va fi egal cu segmentul '11BB iar viteza lamei va fi'111

BBvx = . Pe aceast cale sepoate determina viteza de tiere la curse date ale lamei i la diferite tipuri de tiere.

la dispozitivele cu tiere normal:Dac tierea ncepe n A1 atunci sfritul

acesteia va fi cnd B0 va ajunge n B2. Vitezele denceput i sfrit de tiere vor fi:

222

111

yCAv

yCAv

ft

it

====

Cum ns ftit vv > , tierea se va realizaatunci cnd viteza cea mai mic va fi mai maredect cea determinat experimental vt, adic:

tvy >2

Din aceast inegalitate, pe bazadeterminrilor experimentale ale vitezei de tiere ia elementelor geometrice ale dispozitivului detiere, se poate stabili viteza unghiular amecanismului de acionare:

2y

vt

Cursa de tiere a cuitului este ift xxx = .

Notnd cu2

10

aaa

+= i

21

0

bbb

+= se obine:

001

0

001

0

2

2

btbb

tx

ataatx

f

i

=+

=

=+=

iar cursa de tiere va fi: ( ) 000000 baatbtxt ==Pe baza relaiilor de mai sus se pot exprima i vitezele de nceput, respectiv de sfrit de

tiere:

( ) ( )

( ) ( )

2

0000

2

0000

2

2

btbtrv

atatrv

f

i

=

=

la dispozitivele cu tiere joas:Contactul muchiei tietoare cu cele dou degete duce la apariia a dou viteze de nceput

i sfrit de tiere. Cea mai mic vitez se obine la contact cu degetul mijlociu fapt care duce lao tiere slab, la nfundarea dispozitivului de tiere i smulgerea plantelor din sol.

1.4.1.5. Alegerea regimului cinematic pentru cuitLa alegerea regimului

cinematic al cuitului se va inecont de geometria cuitului, de

9


10/44

micarea relativ a cuitului fa de bara suport i de deplasarea dispozitivului de tiere odat cumaina.

Viteza cuitului fa de bara suport este: trvt sin= i va da componentele:

sin

cos'

'

ta

tn

vv

vv

==

Viteza de deplasare a dispozitivului de tiere odat cu maina va da componentele:

cos

sin''

''

da

dn

vv

vv

=

=

Compunerea vitezelor pe cele dou direcii vor da:

sincos

cossin'''

'''

dtnnn

dtaaa

vvvvv

vvvvv

+=+=

==

Cele dou viteze definesc viteza absolut a lamei tietoare n timpul lucrului la unmoment dat.

Se definete coeficientul de antrenare a tulpinilor

sincos

cossin

dt

dt

n

a

vv

vv

v

vtg

+

==

Se mparte relaia cu costv i se obine:

tgv

vv

vtg

tg

t

d

t

d

+

=

1adic ( )td vvftg ,,=

Pentru 0>tg tulpinile vor fi dirijate spre baza mare a cuitului ceea ce va mbuntitierea.Pentru 0tg i 090


11/44

Micorarea vitezei de deplasare a dispozitivului de tiere duce la mbuntirea procesuluide tiere, dar valoarea ei este limitat de condiiile de productivitate i costuri.

1.4.1.6. Diagrama de micare a lamei

Micarea absolut a lamei este format din micarea relativ a cuitului fa de barasuport i micarea mainii cu viteza vd, relaiile fiind:( )

tvy

trx

d=

= cos1

Drumul parcurs de main la o curs simpl a cuitului (sau la o jumtate de rotaie amanivelei) se numete curs de alimentare i are valoarea:

Tv

Tvh dd == 2

,

unde T este timpul necesar pentru o rotaiecomplet a manivelei ( ) /2=T .

Rezult :

th

th

tvy d

===

Dnd valori lui t ntre 0 i , z vaavea valori ntre 0-h, iar x ntre 0-2r,diagrama de micare fiind cea din figur:

Datorit acestei deplasri i datoritdegetelor, apare nclinarea lateral ilongitudinal a tulpinilor n timpul tierii.

1.4.1.7. nclinarea tulpinilor n timpul tieriiDeoarece tierea se face prin forfecare i mai puin prin inerie, tulpinile sunt nclinate n

timpul tierii. Cu ct nclinarea este mai mare, miritea este mai mare i pierderea de recoltcrete.

nclinarea transversal. Aceastnclinare tq se produce ntr-un plantangent la traiectoria absolut a lamei.

nclinarea maxim se nregistreazatunci cnd min = :

2cos 10min

atqt =

sau :

min

10

cos2

at

qt

=

nlimea miritei este:2

min

10

222

cos2

+=+=

at

HqHL t

Rezult c la o nlime de tiere dat,nlimea miritei va fi mai mare la dispozitivele de tiere cu pasul t0 mare.

11


12/44

Tierea joas are t0 mai mic dect la tierea normal i deci o mirite de nlime maimic.

Unghiul depinde de cursa cuitului s i de sursa de alimentare h.n sistemul xoy, micarea cuitului este dat de relaiile:

tvy

trx

d== )cos1(

dar:

tr

v

dx

dt

dt

dy

dx

dytg d

sin=== rezult min pentru t=/2

r

h

r

h

r

vtg d

===

minunde s-a nlocuit

hvd =

Acest lucru este valabil la combinele la care acionarea dispozitivului de tiere se faceindependent de transmisia ce asigur deplasarea sau propulsia acestora. Unghiul este mai marecu ct viteza vd este mai mare. n situaia n care acionarea se face de la roata motoare (lacositorile cu traciune animal, h=ct. i =ct.

n final, nclinarea transversal este:

2

10

min2

10

min

10

12

1

12

cos2

+

=

+

=

=

r

hat

tg

atatqt

12


13/44

1.4.2. Dispozitive de tiere rotative planeSunt realizate din discuri sau plci ptrate pe care sunt fixate lame tietoare sau cuite.

Lamele execut tierea prin inerie fr contrapies. Calitatea procesului de tiere depinde de

traiectoria i numrul lamelor tietoare, precum i de viteza de tiere.Discul portcuit se rotete cu viteza unghiular i se deplaseaz odat cu maina cuviteza vd, astfel c lamele tietoare descriu nite cicloide.

Micarea absolut a dou lame vecinedecalate la unghiul , se studiaz ncoordonatelexOy. Punctele a i b ale lamei voravea la momentul tcoordonatele:

( )

( )

++=+=

trtvy

trx

da

a

sin

cos

respectiv:

tRtvytRx

db

b

sincos+=

=

Lama 2 se afl n acelai moment n poziiadat de coordonatele:

( )

( )

++=+=trtvy

trx

dc

c

sin

cos

respectiv:( )

( )

+==

tRtvy

tRx

dd

d

sin

cos

Cuitul 2 ajunge pe axa Ox dup un timp

=1t , timp n care maina a naintat cu 1tvd .

Tierea trebuie astfel dirijat, ca cicloida descris de punctul c s fie sub cea descris depunctul b (zona neacoperit haurat s fie nul), adic

11 cbyy = . Punctul b ajunge n b1 dup

o rotaie de 900 sau2

=t . Rezult pentru punctul b1:

RvRvy ddb +=+=

22sin

21

Punctul c ajunge n c1 dup o rotaie +=2

'1t . Aici

+= 2'1ti se obine:

++

+=

++

+

+=

2sin

22sin

21r

vr

vy ddc

Egalnd cele dou relaii se obine:

+++=

++

+=+

2sin

22sin

22r

vvr

vRv dd

dd

Se simplific relaia i ntruct unghiul este foarte mic, se poate considera1

2sin

2sin =

+

. Va rezulta relaia urmtoare:

13


14/44

dd vrRrv

R =+=

nlimea lamei are valoarea rRh =' iar unghiul reprezint pasul unghiular al lamelor

i are mrimeaz

2= , z fiind numrul de lame. Cu aceste date, relaia precedent capt forma:

zvh d

2' =

De aici se obine viteza de deplasare a mainii astfel care ndeplinete condiia ca zonaneacoperit s fie nul:

2

'zhvd =

n cazul n care viteza de deplasare este prestabilit, atunci pentru ndeplinirea condiieide neacoperire, se stabilete din relaia de mai sus nlimea lamei tietoare h.

Viteza unghiular a cuitului se determin plecnd de la viteza absolut a lamei:

22

22

aa

aa

a vyvxdt

dy

dt

dx

v +=

+

=Valorile maxim i minim a vitezei absolute a lamei sunt:

da

da

vrv

vrv

=

+=

min

max

Pentru a putea realiza tierea fr contrapies, trebuie ca viteza absolut minim s fiemai mare dect viteza tehnologic. De aici rezult viteza unghiular a cuitului:

r

vv dteh +>

1.4.3. Dispozitive de tiere cu micare rectilinieAcestea sunt benzi continue pe care, la distane egale, sunt montate lame tietoare. Acestelame execut o micare de translaie cu viteza vb i de deplasare odat cu maina, cu viteza vd.

Viteza absolut a lamei tietoare vafi:

22db vvv +=

Tierea plantelor va avea loc atuncicnd viteza absolut a lamei tietoare va fimai mare dect viteza de tiere,determinat experimental ( 106 =tv m/s)

Pentru a avea asigurat acoperireantregii suprafee de ctre lamele tietoare,trebuie ca 0=x . De aici se poate stabilicare trebuie s fie pasul de montare alamelor tietoare astfel ca s nu existe

zone neacoperite:

+=

d

b

v

vtght '

1.5. Dinamica tierii tulpinilor vegetale

Pentru dimensionarea organelor de lucru trebuie cunoscute forele necesare la tiere. Lacereale i la ierburi este greu de determinat deoarece se atac un grup de plante, suficient demare i cu caracteristici mecanice diferite.

14


15/44

Tierea cu vitez mic se consider ca fiind o tiere static, iar cea cu vitez ridicat seconsider o tiere dinamic.

La tierea cu vitez mic sau static deformaiileelastice i plastice se neglijeaz, considerndu-se ctulpina se ncovoaie sub aciunea cuitului. Datoritncovoierii, reaciunea N nu mai este perpendicular pe

cuit.Dac fora F este mai mare dect fora de tiere,tierea poate avea loc. Fora cu care acioneaz cuituleste:

sincossincos NNFNF f +=+=

Dar tg= , fiind unghiul de frecare dintre cuiti plant, rezult:

( ) tgNF += sincosConsidernd tulpina ca o grind ncastrat, ncrcat

cu o for concentrat, pentru unghiuri mici:

22HEItgN = , EI fiind rigiditatea tulpinii.

Rezult pentru fora F:

( )

tgH

EItgF += sincos

22

Practic ncovoierea poate ajunge la unghiuri 065 .Tierea depinde de : rigiditatea tulpinii; proprietile fizico-mecanice ale tulpinii; unghiul de frecare al cuitului de tulpin;

unghiul ; diametrul tulpinii; poziia cuitului fa de tulpin.

Cea mai bun situaie este cnd fibrele tulpinii alunec n timpul tierii, uor, pe suprafaasuperioar a cuitului. Aceast condiie este cel mai bine ndeplinit atunci cnd + ,cuitul acionnd sub un unghi fa de orizontal.. Atunci apare i o micare de alunecare nlungul planului forei F.

Tierea static se poate folosi la cerealele pioase i la ierburi, numai cu cuite bineascuite.

15


16/44

n cazul tierii cu viteze mari, rezistena la tiere este dat de:

tsain FFFFFF >+++=Fn este fora de rezisten a tulpinilor la ncovoiere;Fi - fora de inerie a tulpinii:Fa rezistena aerului la ncovoierea tulpinii;

Fs fora de rezisten datorat tulpinilor nvecinate;Ft fora de tiere tehnologic.Fa i Fs se neglijeaz i rmne ca int FFF +

Pentru tulpina liber considerat ca o grind nconsol:

3

3

H

fEIFn =

Viteza de tiere estet

fvt

= iar acceleraia este

t

va t= . Fora de inerie este t

vmmaF ti == . Se obine

relaia:( )

t

vm

H

EItv

t

vm

H

fEIF tttt

+

=

+33

33

Din relaia de mai sus se obine viteza de tiere:

t

m

H

tEIF

v tt

+

3

3

Dac tulpina este rezemat pe un reazem:

( )aha

EIfFn +

=2

3iar

t

vmmaF ti

== 1 , rezult viteza de tiere:

( ) tm

aha

tEI

Fv tt

+

+

2

13

Dac se folosesc dou reazeme, viteza de tiere se determin similar ca n cazulprecedent, rezultnd:

16


17/44

t

m

l

ala

tEIF

v tt

+

22

2

1

3

Comparnd vitezele de tiere se constat c cea mai mic valoare o are v t2, cu dublu

reazem, fiind cel mai avantajos mod de tiere din punct de vedere dinamic.

1.6. Calculul forei de tiereCele mai ntlnite aparate de tiere sunt cele cu micare rectilinie alternativ, la care fora

specific de tiere depinde de mai muli factori. Parametrii geometrici ai lamei i tipul dispozitivului de tiere, care s-au standardizat i

au aceiai influen. Important este gradul de ascuire care trebuie s fie 4020 = m. Pentruvalori mai mari de 100 m lama se consider tocit.

nclinarea longitudinal i transversal a tulpinilor n timpul tierii. Viteza de tiere ce depinde de dispozitivul de tiere:

- la tiere joas i mijlocie 2ftit

t

vv

v

+

= ;- la tiere normal ( ) max18,0 vvt = .

Rezemarea tulpinii se realizeaz cu muchia contratietoare deoarece tierea prin inerieeste foarte rar.

Toi aceti parametri au valori care n general, duc la valori medii ale vitezei de tiere.Lucrul mecanic de tiere este:

thzpL st = unde ps este presiunea de tiere;t pasul lamelor;h cursa de alimentare;z numrul lamelor.

Dac se exprimt

i

A

A= , unde iA este seciunea tuturor tulpinilor i At suprafaaacoperit de cuit n unitatea de timp, atunci lucrul mecanic se mai poate exprima i astfel:

=== BhpApApL stsist B fiind lungimea dispozitivului de tiere.Se mai poate considera lucrul mecanic ca avnd expresia:

0BhLLt =Lo fiind lucrul mecanic consumat pentru a tia 1 m2 de suprafa cu tulpini vegetale

Puterea necesar pentru tiere este:

310

FvP= [kW]

unde F este fora de tiere iar v este viteza de tiere.

17


18/44

CAPITOLUL II. RABATEREA TULPINILOR VEGETALEEste o operaie specific cerealelor. Dispozitivul care realizeaz rabaterea se numete

rabator.Prin rabatere se asigur aducerea tulpinilor n faa dispozitivului de tiere; n cazul

culturilor czute, ridicarea acestora pentru a putea fi tiate, susinerea n timpul tierii i apoidirijarea lor ctre transportorul de tulpini. n practic s-au folosit trei tipuri de rabatoare:

rabatoare cu palete, folosite la culturile drepte sau uor nclinate; rabatoare cu excentric, sunt acelea care au la baz un numr de 6 mecanisme

patrulatere cu laturile dou cte dou egale; funcionarea acestora se bazeaz pe faptul c laturilepatrulaterului rmn paralele cu ele n tot timpul micrii;

rabatoare cu abloane sau rabatoare universale, permit montarea diferitelor tipuri dedispozitive, n funcie de ce lucrare execut: greble de adunat, palete pentru rabatere, rabator laculturile joase, etc.

Constructiv, posibilitatea reglajuluirabatorului n funcie de cultur se realizeazastfel: datorit bucei excentrice, axa '11OO poate

fi deasupra sau sub axa 'OO ; vrfurile degetelordescriu curbe diferite i vor avea aceiai form ca larabatorul cu palete. Curbele descrise se numescstrofoide, trohoide sau cicloide.

La rabatoare cu abloane, n extremitile braelor fixe sunt montate articulat nite gheare.Acestea se rstoarn n fa i ajut la apropierea tulpinilor, dup care se ridic.

Din cele trei tipuri de rabatoare, cele mai folosite n practic sunt rabatoarele cuexcentric. Traiectoria paletelor rabatorului trebuie s fie n concordan cu nlimea culturiirecoltate.

18


19/44

Calitatea rabaterii depinde de trei factori: poziia sau nlimea axului rabatorului fa de dispozitivul de tiereH; distana dintre axa orizontal a rabatorului i planul vertical al vrfului cuitului a;

raportuld

p

v

v= .

n condiii normale are valori de 1,5.1,7; dac deplasarea se face cu viteze mai mari trebuie s se ncadreze n valorile 1,2.1,5, iar cnd deplasarea se face cu viteze mici trebuies se ncadreze n valorile 1,7.2,0.

Toi cei trei factori se pot regla, rabatorul fiind prevzut cu mecanismele necesare carepermit modificarea lor: cilindri hidraulici pentru deplasarea pe vertical i orizontal arabatorului, respectiv variator de turaie cu curele trapezoidale pentru turaia rabatorului.

2.1. Parametrii de lucru ai rabatoruluiPentru rabatoare se definesc

urmtorii parametri: unghiul dintre palete:

zz 2=

z fiind numrul de palete sau port-gheare;

cursa n care o palet execut orotaie complet:

cDt tvx =vd este viteza de deplasare a mainii;tc timpul unui ciclu.

2=ct

este viteza unghiular a rabatorului;

R

R

Rv

R

Rvvx dddt

2222====

pasul rabatorului:

z

R

z

xx tz

2==

2.2. Ecuaiile ce descriu traiectoria extremitii paletei

Dup timpul t centrul rabatorului s-adeplasat cu distana:

tvOO d=0iar paleta s-a rotit cu unghiul t= .n sistemul xy coordonatele punctului

A sunt:

19


20/44

tRhHOAhHy

tRtvOAOOx d

sinsin

coscos0+=+=

+=+=

2.3. Condiiile rabateriiRabaterea se produce atunci cnd componenta

dpx vv > sau cnd componenta 0

valoarea maxim a funciei sinus este atunci cnd2

= , ceea ce corespunde punctului B:

rezult c 1


21/44

maxmaxminmin

minminmaxmax

RhlH

RhlH

+=

+=

n practic ( ) .10.....5min cmRH +

2.4. Mrimea razei rabatoruluiLa intrarea ntre tulpini i efectuarea

rabaterii trebuie ca paletele s acionezeasupra tulpinii ntr-un punct situat deasupracentrului de greutate a tulpinii. Poziiacentrului de greutate al plantei s-a considerat

ca avnd valoarea llg 3

1 sau din

msurtorile experimentale hllg = .Condiia ca paleta rabatorului s

ating planta deasupra centrului de greutateeste:

2

alhHR ++

OPERAŢII ŞI PROCESE DE RECOLTARE

Documents

Transcript of OPERAŢII ŞI PROCESE DE RECOLTARE