CC BY
35
УДК 631.652.9
Ф.М. Магомедов, канд. техн. наук, доцент
ФГОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия»
процесс перерезания стеблей растительности режущими аппаратами косилки подпорного действия
Скашивание сорной растительности в течение вегетационного периода на внутренних откосах и дне каналов, когда они заполнены водой, является одной из сложных операций технологического процесса по уходу за мелиоративными каналами.
Это связано с тем, что срезаемая растительность наклоняется под напором движущейся воды и режущего аппарата косилки. Поэтому высота стерни срезанной растительности после прохождения режущего аппарата остается высокой и возникает необходимость подпора растительности при ее перерезании. Для этого предлагается режущий аппарат косилки с несколькими лезвиями (ножами) (см. рисунок).
На схеме показано по одному лезвию режущего I и противорежущего II ножей. Так как в процессе резания оба ножа выполняют на участках резания как режущую, так и противорежущую функцию, названия «режущий» и «противорежущий» условны.
Линейная скорость любой точки у будет складываться из нормальной уп1 = Ri ю соБ(ауст + у;) и тангенциальной уй = ^;юзт(ауст + у;), здесь — расстояние от оси вращения ножей до рассматриваемой точки; (ауст + у;) — угол между уп1 и уг
При этом коэффициент скольжения в любой точке находится в прямой зависимости от угла установки лезвия ауст и положения стебля срезаемой растительности по отношению к оси вращения, т. е. эффект скользящего резания будет тем больше, чем ближе к оси вращения срезаемый стебель и чем больше а
уст
е. = у. / v ■ = tg (а + y).
1 tl П1 Ь V уст J v
(1)
Из выражения (1) следует, что минимальный коэффициент скольжения при у; = 0, т. е. в точке А — периферийной зоне е1 = tgауст.
С уменьшением расстояния от срезаемой растительности до оси вращения ножей эффект скользящего резания увеличивается и в точке Б, ближайшей к оси вращения принимает максимальное значение:
е = tg(a + у ),
1 ©\ уст *тах-/5
где Утах — максимальный угол поворота, при котором происходит полное резание стебля, находящегося на минимальном расстоянии от оси вращения ножей.
Если коэффициенты трения режущего и про-тиворежущего лезвий равны, то для наклонного
резания, когда направление перемещения лезвия совпадает с направлением равнодействующей нормального Pn и тангециального Р давлений (т. е. нет проскальзывания стебля по отношению к режущим кромкам), должно быть выполнено условие
а + y < x / 2 < ф,
уст I max — — т 5
для скользящего резания
а + y > x / 2 > ф,
уст max
(2)
(3)
где ф — угол трения стебля о режущую кромку лезвия, установленный экспериментально, конкретно для той или иной растительности с определенными физико-механическими свойствами.
Для наклонного и скользящего резания существенное значение имеет угол установки лезвий ножа.
Рассматривая треугольники ОАС и ВОС (см. рис. 1) и неравенства (2) и (3), определяем угол установки лезвий:
при наклонном резании
ауст < arcsin
sin ф Rm
R„,„„
при скользящем резании
ауст > arcsin
sin фRп R
(4)
(5)
При этом коэффициент трансформации угла заточки в лезвий изменяется по длине режущей кромки лезвия и определяется для каждой точки i:
р_р. Р-arctg [tg р cos (а уст + Y i )]
' =~Т = Р •
где р. — трансформированный угол заточки в любой точке лезвия:
р. = arctg[tg р + y1)].
Таким образом, трансформация угла заточки лезвия в рассматриваемом режущем аппарате неодинакова по длине режущей кромки и угол заточки уменьшается от периферии
рА = arctg(tg р cosауст)
к центру вращения
PB = arctg[tg Р COs(ауст + Ymax)]. Коэффициент трансформации угла заточки изменяется от периферии
, Р_РА Р_ arctg (tg Р cOs ауст )
kA = Р = Р
к центру вращения
, Р_РА Р_ arctg[tg РcOs(ауст + Ymax)]
kA = Р = Р '
При скользящем и наклонном резании сечения режущей кромки и направления движения любой его точки в материал трансформируются, приобретая форму продольного отрезка эллиптического усеченного конуса.
Выводы
1. Коэффициент скольжения рассматриваемого режущего аппарата находится в линейной зависимости от угла установки лезвия и положения стебля срезаемой растительности по отношению к оси вращения ножей. Эффект наклонного и скользящего резания тем выше, чем ближе к центру вращения срезаемый стебель.
2. Формулы (4) и (5) определяют характер подпорного резания.
3. Коэффициент трансформации угла заточки лезвия имеет линейную зависимость от положения срезаемой растительности, увеличиваясь при уменьшении расстояния от срезаемой растительности до оси вращения.
Список литературы
1. Сизый, В.В. Улучшение процесса перерезывания стеблей сорной растительности на внутренних откосах каналов / В.В. Сизый [и др.] // Наука — производству: тезисы докладов научно-производств. конф. 25 сентября 1976. — Новочеркасск, 1976.
2. Резник, Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов / Н.Е. Резник. — М.: Машиностроение, 1975.
3. Горячкин, В.П. Собрание сочинений. В 3-х т. / В.П. Горячкин. — М.: Колос, 1968. — Т. 3.
УДК 629.11.012.55
М.И. Романченко, ст. преподаватель
ФГОУ BПО «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия»
кинематические параметры качения колеса в ведущем режиме
Радиус качения колеса в ведущем режиме может принимать значения в интервале 0 < гк < гкс. Верхнее значение соответствует качению колеса в начальный момент перехода от свободного режима качения к ведущему. Нижнее значение определяется переходным моментом срыва колеса в полное буксование — вращение вокруг своей оси без перемещения в продольном направлении.
Радиус качения колеса в свободном режиме определяется из условия полного отсутствия скольжения элементов контактной площадки беговой дорожки шины (КП БДШ) по всей кинемати-
ческой длине 1к в пределах угла контакта ак сектора КП БДШ
r.„ = I. / a..
(1)
Кинематическая длина КП БДШ I определяется длиной пути 5ак, пройденного осью колеса в свободном режиме при повороте колеса вокруг своей оси на угол ак, соответствующий фазе (периоду) неподвижного контакта с опорной поверхностью крайнего элемента БДШ, находящегося сначала в точке В передней части КП, а затем в точке С' задней части КП и остающегося при этом на месте (рис. 1).
