Уравнение движения ножа фрезы

Основные технологические показатели работы почвенной фрезы

Почвенные фрезы получили широкое распространение при обработке задернелых почв в период мелиорации земель (фрезы болотные) и междурядной обработке пропашных культур.

Перспективно использование фрез в комбинированных почвообрабатывающих, а также почвообрабатывающе-посевных агрегатах, так лишь эти рабочие органы способны обеспечить за одни проход заданную степень крошения почвы даже при не вполне благоприятных условиях.

Технологический процесс фрезерования почвы может быть охарактеризован целым рядом показателей, которые определяют качество обработки почвы и затраты энергии на эту операцию. Часть этих показателей может быть определена средствами сравнительно простого теоретического анализа, другая - для обеспечения наглядности требует сравнительно трудоемких вычислений, которые, впрочем, могут быть выполнены с помощью ЭВМ.

При работе фрезы каждая точка рабочего орган совершает сложное движение - вращательное с угловой частотой ω вокруг оси барабана и поступательное со скоростью V_M агрегата (рис.4.1).

Рис. 4.1. Траектория движения ножа фрезы

Координаты произвольной точки М по отношению к неподвижным осям координат Х и Y будут равны

;

. (4.1)

Исключив из этих уравнений время, можно получить уравнение движения ножа:

;

;

;

.

Подставив значение t в уравнение для х, получим

. (4.2а)

Кривая, описываемая данным уравнением, впервые была получена Галилео Галилеем (1564...1642гг.) и названа им циклоидой, т.е. «напоминающий о круге». Впоследствии свойства циклоиды были изучены его учениками и последователями Вивиани, Торичелли, Робервалем и Декартом. Конкретный вид циклоиды во многом определяется величиной отношения окружной скорости к поступательной скорости машины V_M. Это соотношение получило название кинематического показателя:

.

Если λ=1, то циклоида представляет собой траекторию любой точки окружности, перекатываемой по оси х без скольжения (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Разновидности циклоиды при различных значениях λ

При λ < 1 наблюдают укороченную, а при λ > 1 удлиненную циклоиду, которая имеет и собственное название - трохоида. Для обеспечения процесса отрезания почвенной стружки ножом фрезы кинематический показатель λ должен быть больше единицы. От величины этого показателя зависят многие характеристики технологического процесса, такие как скорость резания, величина подачи на нож фрезы, размеры почвенной стружки, высота гребешков на дне борозды и т.д.

Дата добавления: 2015-06-04