МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2015 ISSN 2410-6070
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 634.1-13
Т.М. Апхудов К.т.н., доцент Л.А. Шомахов Д.т.н., профессор Ю.А. Шекихачев Д.т.н., профессор
Факультет механизации и энергообеспечения предприятий Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет
им. В.М. Кокова г. Нальчик, Российская Федерация
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ ВЕТВЕЙ ПЛОДОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЕКАТОРОМ
Аннотация
В статье приведены результаты теоретического исследования процесса поперечного резания ветвей плодовых деревьев электрическим секатором. Полученные зависимости позволяют рассчитать потребное усилие на тяге секатора в зависимости от диаметра перерезаемых ветвей.
Ключевые слова
Плодовые деревья, секатор, резание
Основным показателем, характеризующим процесс резания ветвей электрическим секатором [1, с. 14; 2, с. 64; 3, с. 7], является усилие резания.
При углублении ножа в тело ветви на некоторую глубину (рис. 1), когда на его режущей кромке возникает разрушающее контактное напряжение <гр, начинается процесс резания. При этом на нож действуют следующие силы: Ррс - сила сопротивления резанию древесины под кромкой лезвия ножа; Р0 -силы обжатия ножа древесиной; Рс - сила сопротивления слою сжатия фаской лезвия.
49
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2015 ISSN 2410-6070
На фаску лезвия ножа действует сила N, которая является суммой проекций сил Р0 и Рс на направление нормали:
N = Рс sins + PQ coss. (1)
От нормальной силы на фаске лезвия ножа возникает сила трения:
F = м/ж. (2)
где /вс = tg@BC - коэффициент трения древесины о материал ножа. С использованием угла трения можно записать:
N = VРо + Рс cos фвс ■
(3)
В результате действия силы Р0 на другой грани лезвия ножа возникает сила F , подобная силе F2:
F = P / (4)
1 1 PoJ вс ■ v '
Вертикальная проекция силы F будет равна:
F2 = F cos s = _Fc (o,5Pc sin 2s + P0 cos2 s).
(5)
В момент начала резания критическая сила, приложенная к ножу, должна преодолеет сумму проекций всех сил, действующих в вертикальном направлении:
(6) (7)
РР = PPC + РС + Т1 + Т2 ■
После несложных преобразований получим:
■ \gs + fес sin2 s + lA/вс + c°s2 s)L
D * EK
PP = SrP + - P
2K
где S - острота лезвия ножа; E - модуль Юнга; )Л - коэффициент Пуассона.
Расчеты с учетом конструктивных параметров электрического секатора показали, что при перерезании ветвей плодовых деревьев диаметром 10...20 мм потребное усилие на тяге секатора должно быть в пределах 500.1500 Н.
Список использованной литературы:
1. Апхудов Т.М. Обоснование технологической схемы агрегата и принципиальной схемы пилы с электрическим приводом [Текст] / Т.М. Апхудов, Л.З. Шекихачева // Международный научный журнал «Символ науки».- 2015.- №7/2015, т.1.- С. 14-15.
2. Шекихачев Ю.А. Исследование динамических процессов в системе «сельскохозяйственная машина -ствол плодового дерева» [Текст] / Ю.А. Шекихачев // Сборник научных трудов Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии «Механизация с.х. производства». - Ставрополь: СтГСХА, 1997.- С.64-66.
3. Шомахов Л.А. Машины по уходу за почвой в садах на горных склонах [Текст] / Л.А. Шомахов, Ю.А. Шекихачев, Р.А. Балкаров // Садоводство и виноградарство.- №1.- 1999.- С. 7-9.
© Т.М. Апхудов, Л.А. Шомахов, Ю.А. Шекихачев, 2015
50