Расчет режущего аппарата

Министерство сельского хозяйства РФ.

Департамент научно-технической политики и образования.

Волгоградский государственный аграрный университет.

Кафедра: «Процессы и машины в АПК»

Дисциплина: «Основы расчёта сельскохозяйственных машин»

РАСЧЕТ РЕЖУЩЕГО АППАРАТА

Выполнил: студент гр. М-42

Аппаков Андрей

Проверил: Харлашин А.В.

Волгоград 2013

РАСЧЕТ РЕЖУЩЕГО АППАРАТА

На многих машинах для уборки трав и зерновых культур установлены сегментно-пальцевью режущие аппараты подпорного резания. Их рабочий процесс зависит от скорости движения машины, частоты вращения вала кривошипного механизма привода ножа и высоты установки режущего аппарата над землей.

Целью работы является проведение графического анализа рабочего процесса режущего аппарата

Исходные данные

Скорость движения машины V=1.7 м/с.

Площадь нагрузки на лезвие сегмента f = 7000 мм².

Высота установки режущего аппарата h=100 мм.

Тип режущего аппарата нормального резания – однопробежный.

.

Задание

1. Вычертить траекторию любой точки ножа.

2.Построить диаграмму изменения скорости движения ножа и
определить скорости начала и конца резания.

3. Построить площади подачи и нагрузки на режущей аппарат.
4! Построить диаграмму изменения высоты среза стеблей.

Рис. 2. Схема режущего аппарата: 1 - вкладыш; 2 - палец; 3 - сегмент, 4 - спинка ножа.

1. Построение траектории движения ножа

Для построения траектории движения любой точки ножа необходимо знать путь, который пройдет машина за время полуоборота вала кривошипа, подачу L.

Подача определяется по формуле:

L = F/S=7000/76,2=92 мм,

F=f/k=7000\1=7000мм,

г = S/2=76,2/2=38,2 мм.

где F - площадь подачи, мм², (находится из соотношения F = f/K, mm²); S - ход ножа, мм.

Траектория вычерчивается (рис. 3) следующим образом. Проводится горизонтальная линия, и из ее точки О радиусом г = S/2=76,2/2=38,2 мм в масштабе 1:1 опи­сывается полуокружность. На вертикальной касательной к этой полуокружности в том же масштабе откладывается оггрезок, равный L. Этот отрезок и полуокружность делятся на одинаковое число равных частей. Через

точки деления на полуокружности проводятся вертикальные, а через точки деления отрезка L - горизонтальные линии. Точки пересечения одноименных прямых лежат на траектории ножа, представляющей собой синусоиду.

Таблица I

Параметры, мм	Типы режущих аппаратов и их основные параметры
Нормального резания S = t = to	Нормального резания двухпробежного S = 2t = 2to	Нормального резания S=t = t0
Ход ножа S Шаг пальцев to Шаг сегментов t Общая высота сегментов В Ширина верхнего основания сегментов m Высота заточенной части сегмента ho Высота вкладыша (противорежущей пластины) B1 Ширина нижнего основания вкладыша b Ширина верхнего основания вкладыша b1 Отношение К площади нагрузки f к площади подачи F - безразмерная величина	76,2 76,2 76,2 80,0 16,0 55,0 59,0 24,0 21,0 1.0	152,40 76,20 76,20 75,00 16,00 54,00 58,00 24,00 21,00	90 90 90 55 65 37 21 1.0

Рис. 3..Траектория движения ножа

Рис. 4. Диаграмма изменения скорости движения ножа

2. Построение диаграммы скорости движения ножа

Построение диаграммы изменения скорости движения ножа (рис. 4) производят следующим образом. На горизонтальной прямой, как на диаметре, строят две концентрические полуокружности радиусом г и wr, где г = S/2 - радиус кривошипа, со - угловая скорость кривошипа рад/с.

Угловая скорость определяется по формуле:

где п - частота вращения вала кривошипа, об/мин, зависящая от скорости движения машины U и подачи L, и = 30V/L.

Масштаб г - 1:1, а масштаб wг - 0,1:0,05; 0,04 м/(с*мм). Из центра проводят произвольно лучи до пересечения с полуокружностями. Через точки полуокружности радиусом wг - горизонтали. Точки пересечения этих прямых лежат на дуге эллипса, которая и является диаграммой изменения скорости движения ножа.

При определении скоростей начала и конца резания используется график (рис. 4). На нем в масштабе 1:1 вычерчивается в соответствии с типом режущего аппарата сегмент, лезвие сегмента занимает положение 1-1, а концу резания - положение II- II. Скоростями, при которых начинается и кончается резание, являются соответственно ординаты V_Hp и Vкр, графика в принятом масштабе wг.

3. Построение площадей подачи и нагрузки

Площадью подачи называется площадь поля с которой срезаются стебли одним сегментом за один ход ножа.

Построение площади (рис. 5, а) начинают с вычерчивания линии движения средних точек режущих кромок вкладышей пальцев и траекторий движения крайних точек лезвий сегмента, производящих срез растений за 1,5 оборота кривошипного вала. Если аппарат двухпробежный, то вычерчиваются траектории движения активных лезвий двух соседних сегментов.

Площадью подачи F является площадь, ограниченная траекториями движения верхних точек активных лезвий сегмента за один оборот и осевыми линиями пальцев, соответствующих крайними положениям сегмента. При вычерчивании площади подачи следует иметь ввиду, что стебли, расположенные на площадках, над которыми проходят пальцы, будут отклонятся от их осевых линий в право и в лево до подхода сегментов. В результате этого стебли, находящиеся за траекторией движения верхней точки лезвия, могут оказаться срезанными, а лежащие на пути лезвия - несрезанными. Например, стебли с площадки abcd, лежащей за траекторией точки с лезвия, срезаются им, а стебли с площадки enk, лежащей ниже траектории точки с, не срезаются. Большая часть площади подачи, с которой стебли срезаются около одного из пальцев, является площадью нагрузки f на лезвие.

4. Построение диаграммы изменения высоты среза стеблей

При, работе режущего аппарата стебли срезаются сегментами около режущих кромок противорежущих пластин. Большинство стеблей к месту среза отклоняются сегментами или пальцами, в результате чего высота их среза оказывается неодинаковой и неравной высоте установки режущего аппарата над землей, чем больше отгиб q, тем выше стерня. По характеру отгиба растения делят на три группы. К первой группе относятся растения, срез которых происходит без предварительного отгиба и высота их среза равна высоте установки режущего аппарата h. Ко второй группе относятся растения, отгибаемые сегментами от одного пальца к другому по направлению касательной к синусоиде траектории движения ножа в точке её перегиба К третьей группе относятся растения, сгиб которых происходит по направлению движения машины.

В основу построения диаграммы высоты среза стеблей положено графическое определение высоты среза отдельного стебля (рис. 6), которое, сводится к построению прямоугольного треугольника, катетами которого являются: h - высота установки режущего аппарата; q - величина отгиба. Гипотенуза этого треугольника и есть искомая величина, т.е. высота среза.

Аналитически высота среза определяется по формуле:

Рис. 6. Схема графического определения высоты Н среза отдельного стебля

Величина отгиба q, для растений первой группы (с 5 по 12), срезаемых без отгиба равна нулю. Следовательно, H1 = h. Для растений второй группы (с 13 по 17) величина отгиба q₂.

Величина отгиба q₃ растений третьей группы (с18 по 23) замеряется на чертеже (q18,q1, и т.д.).

Построение диаграммы высоты среза стеблей (рис. 5, б; и рис. 5, в) производят по заданию преподавателя для двух групп стеблей. Одну группу стеблей (с 7 по 29) располагают вдоль режущей кромки противорежущих пластинки (вкладыша), а другую перпендикулярно направлению движения машины. Стебли размещают на расстоян ии 10 мм друг от друга. Диаграммы высоты среза располагают соответственно на боковой (продольной) и фронтальной (рис. 5, в) проекциях.

Дата добавления: 2015-07-10