Порядок выполнения. 1.1. Вычерчивается в масштабе сегмент и противорежущая пластинка по размерам, приведенным в таблице 2

1.1. Вычерчивается в масштабе сегмент и противорежущая пластинка по размерам, приведенным в таблице 2.

1.2. Определяются параметры резания

Длина режущей кромки:

.

Площадь нагрузки:

F_н = f× l, cм²

Угол наклона лезвия сегмента:

a₁ = arctg((a-c) / 2(b-b₁)).

Угол наклона режущей кромки вкладыша:

a₂ = arctg((a₁-c₁) / 2b₃).

Угол зацепления стебля:

a₃ = a₁- a₂

Насечка: t_нс £ д _ст / 2,5, мм

где д _ст – диаметр стебля, д _ст = 2…4 мм,

Острота лезвия:

- сегмента d_с = 25…30 мкм;

- вкладыша d_в = 80…130 мкм.

Площадь подачи ножа:

F_п = S×L, см²

где L – подача ножа;

Площадь пробега ножа:

F_пр = S×b₂ + L×b₂×tga₁, см².

Коэффициент излишне пробегаемой лезвием площади:

.

1.3. Определяется кинематическая характеристика

Число оборотов кривошипа:

n = 30V_м/ L, мин^-1.

Угловая скорость:

w = p×n / 30, с^-1.

Перемещение ножа, мм

X = r×(1-coswt),

где r – радиус кривошипа, r = S/2.

Путь резания:

X_p = X_K - X_H,

где X_H, X_K – положение сегмента в момент начала и конца резания стеблей;

X_H = t_о – 0,5×(а + а₁), мм;

X_K = t_о – 0,5×(с + с₁), мм;

Скорость начала резания:

Скорость конца резания:

Скорость относительного перемещения сегмента:

V_о = w×r×sin(wt), м/с.

Абсолютная скорость перемещения сегмента (в функции от времени):

Ускорение сегмента:

j = r×w²×cos(wt), м/с².

Таблица 3.Кинематические параметры режущего аппарата

N	j=wt	X	Vo	Va	j
…

Рис. 3. Графические зависимости перемещения X, относительной V_о и абсолютной скорости V_а, ускорения сегмента j от угла поворота кривошипа j = wt.  

Рис. 4. Траектория абсолютного перемещения точки ножа.

Рис 5. Площадь подачи, площадь нагрузки

Рис. 6. Схема к определению скоростей резания

1.4. Строится абсолютная траектория движения ножа (рис. 4).

В системе координат Х0Y в одинаковом масштабе от точки А по оси Х откладывается ход S = 2r (для аппарата нормального типа), а по оси Y - подача L. Затем из т. О, отстоящей от т. А на расстоянии r = S / 2, проводится полуокружность, имитирующая движение конца кривошипа радиуса r. Далее полуокружность (по дуге) и подача L разбивается на одинаковое количество (на 6-8) равных частей, точки деления обозначаются 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 1', 2', 3', 4', 5', 6', 7', 8' соответственно (нумерация возрастает по ходу вращения кривошипа и движения машины). После этого через точки 1...8 и 1'...8' проводятся вертикали и горизонтали соответственно и точки их пересечения 1^//...8^// соединяются плавной кривой, которая и будет являться траекторией абсолютного движения ножа.

1.5. Вычерчивается площадь подачи и площадь нагрузки (рис.5).

В системе координат XOY вдоль оси Х откладывается в линейном масштабе ход S ножа, а вдоль оси Y - в таком же масштабе две подачи L; затем вычерчивается абсолютная траектория движения сегмента кривая АВС при прямом (справа - налево) и обратном ходе ножа. Площадь, ограниченная этой кривой и линией АС, будет площадью подачи F_п, так как при движении из положения 1 в положение 2 сегмент не срезает растения в пределах площади F_п. Срез растений с этой площади происходит только при ходе сегмента из положения 2 в положение 3. Причем все растения с этой площади срезаются только около одного пальца, поэтому в аппарате нормального резания с одним пробегом ножа площадью подачи F_п равна площади нагрузки F_н, то есть: F_п = F_н.

1.6. Определяется скорость начала и конца резания графическим способом

Для этого проводятся две осевые линии (рис. 6) на расстоянии S в масштабе и линия АХ вдоль пальцевого бруса режущего аппарата. Затем на левой осевой линии вычерчивается правая часть сегмента АВ в исходном левом положении, а на правой осевой линии - противорежущая пластина. Далее от точки А откладывается АО = r и из т. О как из центра вычерчивается полуокружность, которая и будет являться графиком изменения скорости ножа от перемещения х; V = f(х) в масштабе

_v = w, м/(с×мм). От т. А откладывается отрезок АА_о – зона перекрытия боковыми упорами пальцев режущего аппарата (табл. 4). Из т. А_о проводится горизонтальная линия до пересечения с лезвием противорежущей пластины. Через полученную точку проводится линия А₁В₁ паралельная линии АВ. После этого от А₁ восстанавливается вертикаль А₁К₁ до пересечения с графиком V = f (x) и находится скорость V_нначала резания. Для определения скорости V_к конца резания проводится через т. В горизонталь до пересечения с противорежущей пластиной в т. В₂. Из В₂ проводится линия А₂В₂ ½½ АВ, затем из т. А₂ восстанавливается вертикаль А₂К₂ до пересечения с графиком V = f (х) и определяется скорость конца резания Vк. Таким образом скорость:

- начала резания V_H = ½A₁K₁½×w, м/с

- конца резания V_H = ½A₂K₂½×w, м/с

1.7. Строится диаграмма отгиба стеблей и высоты стерни (рис. 7).

Описание последовательности построения диаграммы подробно приведено на стр. 319-321 [1].

Высота стерни при резани:

- на первом участке

где h_a – высота установки режущего аппарата, мм; q₁ – поперечный отгиб стеблей:

q₁= 0,25(а₁+с₁), мм

- на втором участке

где q₂ – продольно-поперечный отгиб стеблей,

где j - угол между касательной к траектории абсолютного движения точки лезвия сегмента в точке её перегиба и линией относительного движения сегмента между пальцами;

j = arctg(L/p×r)

- на третьем участке

где q₃ – продольный отгиб стеблей по ходу движения жатки, определяется графическим способом по диаграмме (рис. 7).

Рис. 7. Диаграмма отгиба стеблей и высоты стерни для сегментно-пальцевого аппарата.

1.8. Определяютя силы, действующие на нож

Сила сопротивления срезу:

, Н

где, ε – удельная работа резания, Дж/см²; F_н – площадь нагрузки, см².

Таблиа 4. Параметры ножевой полосы

Показа-тели	Вариант (предпоследняя цифра шифра)
ААо, мм	7,5		8,5		9,5		10,5		11,5
e, Дж/см^2	0,01	0,013	0,016	0,019	0,022	0,025	0,028	0,031	0,015	0,02
т, кг/п.м	1,9	1,95	2,0	2,05	2,10	2,15	2,2	2,25	2,3	2,35
m,	0,34	0,32	0,30	0,28	0,26	0,24	0,33	0,31	0,29	0,27
bº

Сила инерции:

Н

где т – вес погонного метра ножевого полотна,кг/п.м.

Сила трения ножа:

F_тр = F_тр1 + F_тр2, Н

где F_тр1 – сила трения от веса ножа:

F_тр1 = 9,81m× т ×В, Н

где m – коэффициент трения;

F_тр2 – сила трения от давления шатуна:

, Н

где b - угол наклона шатуна к ножевому полотну.

Суммарная сила составит:

F = F_c + F_и + F_тр, Н

Мощность на привод ножа определяется из выражения:

N = F w r, Вт (кВт).

Дата добавления: 2015-08-31