К определению угловой скорости ножей наклонно-дискового рабочего органа режущего аппарата



За основу теоретических разработок к выбору некоторых параметров режущего аппарата в виде диска с ножом рубящего принципа среза кормовых культур взяты известные положения академиков В. П. Горячкина и В. А. Желиговского по теории резания лезвием.

Теория резания и расчет некоторых параметров дискового режущего аппарата в настоящее время получили определенное развитие, но конструкция диска с ножом рубящего принципа в них не рассматривалась. Исключение составляют работы Фомина В. И. и Новикова Ю. Ф.

При резании кормовых культур рабочий орган режущего аппарата совершает сложное пространственное движение [1], т. е. вращательное и поступательное (рис.). Основными параметрами режущего аппарата, влияющие на работу в больший степени являются траектория движения лезвия ножа, скорость резания и количество ножей [2]. Однако до сих пор нет исследований по определенно угловой скорости ножей наклонно-дискового рабочего органа режущего аппарата при скашении кукурузы, люцерны и других с.-х. культур, особенно в южных регионах Республики.

Рис. 1. Схема к определению угловой скорости ножей наклонно- дискового рабочего органа режущего аппарата

Обозначим — радиус по наружной и внутренней точках режущей кромки ножа.

Уравнение траектории движения крайних точек лезвия ножа в системе координат Х,У, Z в параметрическом виде можно записать системами уравнений:

– уравнения движения крайних точек ножа 1 имеют вид

(1)

(2)

– уравнения движения крайних точек ножа 2 имеют вид

(3)

(4)

где V_{м —} поступателъная скоростъ машины, м/с;

ω — угловая скоростъ, с^-1; t — время, с; θ — центральный угол между двумя смежными ножами,град; -центральный угол между двумя крайними точками лезвия ножа, град.

Абсолютные скорости крайних точек лезвия ножа режущего аппарата определены способом нахождения первых диффенцированных перемешений Х_а, У_а, Z_а, по времени, которые в общем виде оказалисъ равными.

Так как

Решая систему уравнений получими

(5)

С учетом диаметра стеблей кормовых кулътур (5) получит вид:

(6)

Из полученного выражения (6) следует, что в рассматриваемом процессе резания

(7)

Чтобы перерезать стебли без опоры, скорость должно быть

[3].Тогда

и

. (8)

Количество ножей на рабочем органе режущего аппарата находим из условия, что МК = О и КК^`≠О (см. рис.). Это возможно, когда Ум=Ук. Вершина первого ножа придет в точку М за время

.

Подставив это значение t в последнее уравнение системы (1), получим:

Основание второго ножа придет в точку к за время

Подставив это значение t в последнее уравнение системы (4), получим:

Приравняем полученные значения У_м и У_к:

,

Откуда

(9)

Угол между смежными ножами

,

где n _H — количество ножей.

Обозначим - высота ножа.

Тогда

и откуда количество ножей

(10)

Из , видно, что можно выразить через β (см. рис.)

(11)

где β — угол наклона лезвия ножа, град.

При n _H = 1…6 шт, h_H = 80... 120 мм,

и град.

Так на основании полученных значений определена угловая скорость ножей наклонно- дискового рабочего органа режущего аппарата.

Из проведенных исследований следует на угловую скорость от которого зависит качество среза в большей степени оказывает влияние количество ножей, высота ножей и угол наклона рабочего органа режущего аппарата, так и угол наклона лезвия ножа.

Литература:

1. Ермачков В. Г. Определение параметров ротационных режущих аппаратов с нижним приводом // Тракторы и сельхозмашин. 1983.№ 9, С.35–36.
2. Каримов Р. Р., Тураев Б. Б., Тулаганов А. А., Авазов Ж. Д. Определение усилия резания стебельчатых кормов // Узбекский журнал Проблемы механики. 2010. № 4, С.40–42.
3. Авазов Ж. Д., Каримов Р. Р.,Тошпулатов Т. М. Обоснование параметров мини-измельчателя для грубых кормов.// Республиканская научно-практическая конференция «Роль науки и научно-технической информации в инновационной развитии сельского хозяйства». Ташкент, 2010 г.