|
|
Опытным путем определить основные параметры режущей пары сегментно-пальцевого аппарата; рассчитать с использованием ПЭВМ показатели работы режущего аппарата, построить рабочие характеристики режущего аппарата.
 |
Для выполнения работы требуются комплекты режущих аппаратов, штангенциркуль.
|
В сегментно-пальцевых аппаратах режущая пара состоит из сегмента и противорежущей пластины пальца. Их основными параметрами являются (Рис: 1.Сегменты, 2.Противорежущие пластины.):
По соотношению этих параметров различают аппараты:
Основные размеры сегментов и противорежущих пластин по ГОСТ 158-74 приведены в таблице 1.
| Тип | Параметр, мм | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| L | h | A | a | b | e | f | S1 | d | |
| 1 2 3 4 | 76 76 90 125 | 80 80 85 100 | 51 51 62 30 | 1 1 12 12 | 25 25 34 30 | 15,5 15,5 18,0 12,0 | 12,5 12,5 14,0 17,5 | 2 2 3 3 | 5,5 5,5 6,6 5,5 |
| Наименование | Тип | Рекомендуемое назначение |
|---|---|---|
| Сегменты с гладкими или насечными лезвиями. | 1 | Для косилок, сменного режущего аппарата силосоуборочных комбайнов, жаток зерновых и зернобобовых культур и жаток семенников овощных (корнеплодных культур), а также жаток кормоуборочных комбайнов. |
| 2 | Для рисоуборочных жаток. | |
| 3 | Для жаток грубостебельных культур | |
| 4 | Для комбайнов ручьевого типа грубостебельных культур | |
| Противорежущие пластины с гладкими или насечными лезвиями | 1 | Для косилок, жаток силосоуборочных комбайнов и жаток грубостебельных культур. |
| 2 | Для косилок, жаток силосоуборочных и зерновых комбайнов. | |
| Противорежущие пластины с гладкими лезвиями | 3 | Для зернобобовых жаток и жаток семенников овощных культур. |
| 4 | Для комбайнов ручьевого типа грубостебельных культур. |
Сегментно-пальцевые аппараты применяются в косилках и жатках. Возвратно-поступательное движение ножа вызывает знакопеременные инерционные нагрузки на его привод, что ограничивает рабочие скорости перемещения машин. Для качественного среза растений необходима скорость резания для зерновых культур не менее 1,6 м/с, а для трав - 2,15 м/с.
Для привода ножа используют плоские и пространственные механизмы. Уборочные машины имеют дезаксиальный привод, в котором ход ножа больше величины двух радиусов кривошипа. Поскольку размеры кривошипов в сравнении с длиной шатуна небольшие и составляют 0,1...0,4 длины шатуна, то при таких отношениях можно допустить, что в относительном перемещении нож совершает колебательное движение, описываемое уравнением:
- угловая скорость кривошипа,рад/с.
Переносное движение ножа выражается уравнением:
Траектория абсолютного движения точек сегмента может быть получена графическим сложением относительного и переносного движения.
Скорость ножа в зависимости от угла поворота кривошипа t определяется из выражения:
Зависимость между скоростью сегмента и функции от перемещения можно представить уравнением:
Если выбрать масштаб диаграммы скорости 
= (м/с)/мм, то изменение скорости резания выразится окружностью радиуса r:
Точки лезвия сегмента в абсолютном движении описывают синусоиду, так как абсолютная скорость слагается из переменной скорости машины V и относительной скорости ножа VН.
Если спроектировать переносную и относительную скорости на лезвие сегмента (Рис. 7а), то можно определить слагающую скорость вдоль лезвия. Она характеризует направление возможного перемещения стеблей по лезвию.
Слагающая скорости ножа вдоль лезвия определяется выражением:
- угол наклона режущей кромки сегмента, град.
Если принять масштаб графика =*sin , то ордината слагающей скорости будет:
В координатах X и Y первый член уравнения представляет собой окружность радиуса r (Рис. 7б), а второй - прямую, паралельную оси абсцисс.
|
4.1. Исходные данные для выполнения работы выбираются из таблицы 3 (в соответствии с вариантом).
4.2. Путем измерения определяют основные параметры режущей пары, результаты заносят в таблицу 4. Проверяют соответствие измеренных параметров с их значениями в таблице 1.
| Показатели | N варианта | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |
| Cкорость движения, м/с | 1,2 1,3 | 1,4 1,5 | 1,4 1,5 | 1,8 2,0 | 3,0 2,0 | 2,2 2,0 | 1,6 2,5 | 1,3 2,2 | 1,5 1,2 | 3,2 3,0 | 2,1 2,5 | 2,3 2,7 | 3,1 1,2 | 1,3 1,6 | 3,3 1,5 |
| Угловая скорость кривошипа, рад/с | 48 50 | 52 54 | 50 70 | 80 50 | 60 70 | 80 60 | 50 65 | 55 65 | 50 48 | 100 90 | 62 64 | 85 65 | 63 48 | 52 55 | 105 55 |
| Высота среза,см | 15 20 | 14 20 | 18 5 | 6 10 | 15 16 | 18 7 | 6 6 | 20 6 | 25 22 | 7 6 | 10 15 | 20 8 | 7 18 | 22 16 | 5 23 |
| Тип режущего аппарата | 1 1 | 1 1 | 1 2 | 2 3 | 3 2 | 3 4 | 4 4 | 1 4 | 1 1 | 2 2 | 3 3 | 1 3 | 4 1 | 1 3 | 2 1 |
| Тип | Параметр, мм | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| LC | hC | aC | LП | hП | aП | |
4.3. Построить график пробега активной части лезвия сегмента. Для этого определить подачу машины:
- угловая скорость вращения кривошипа, рад/с.
Для построения траектории абсолютного движения любой точки сегмента необходимо выбрать масштаб построения. На чертеже откладывают четыре отрезка, равные подаче h*. Для аппаратов нормального резания с одинарным пробегом ножа и низкого резания вычерчивают положения одного сегмента a0*c0*c0a0 на четырех последовательных ходах ножа (рис. 3).
Если аппарат нормального резания с удвоенным пробегом ножа, то вычерчивают положение двух рядом расположенных сегментов за четыре последовательных хода ножа (рис. 4).
На осевой линии сегмента выбирают точку О и из нее радиусом r=S/2 проводят полуокружность (S - ход ножа), и делят ее и отрезок h* на одинаковые число частей.
Точки пересечения горизонталей и вертикалей проведенных с одноименных точек отрезка h* b полуокружности, являются искомыми точками синусоиды, по которой движется любая точка сегмента при его перемещении из левого крайнего положения в крайнее правое.
Во время пробега активным при прямом ходе является отрезок a0**c0, при обратном ходе активной будет часть лезвия a0**c0 и ac1*, что обусловлено имеющимся на пальцах выступами. Положение точки a0** определяется расстоянием от основания сегмента до линии опорных выступов пальцев. Для режущих аппаратов жаток и косилок величина m=9...12 мм, в аппаратах комбайнов m=0.
В аппаратах низкого резания (рис. 5), установленные на линии стыка сегментов в их крайнем положении перекрывают часть лезвия сегментов. Поэтому у среднего пальца резание осуществляется частью лезвия, а у крайнего - всей длиной (если на пальцах нет опорных выступов).
Строится траектория абсолютного движения точек a0**c0c1*a*. По построенной синусоиде выполняется шаблон, пользуясь которым, вычерчивают синусоиды, по которым будут двигаться точки a0**,c0,c1* и a*. Изобразим на рисунке положение пальцев и заштрихуем площадки, на которых активные части лезвия захватят и срежут стебли при прямом и обратном ходе.
4.4. График изменения высоты стерни можно построить для стеблей, расположенных в различных плоскостях, но наибольший интерес представляют растения, максимально отгибающие при срезе.
По методу И.Ф.Василенко строиться график изменения высоты стерни для растений, которые расположены вдоль кромки пальца.
Для этого на рисунке следует нанести ширину противорежущих пластин, приняв ее ровной:
Провести линию m-m и отметить группы стеблей, которые срезаются лезвием без отгиба (I), с поперечным отгибом (II) и с продольным отгибом (III). Высота стерни в группе стеблей I на отрезке a1c1, будет равна заданной высоте НСР установки ножа над землей.
Стебли II группы не попадают под нож при его прямом ходе. Все они будут срезаны у кромки пальца при обратном ходе. Можно принять, что все растения группы II будут отгибаться по касательной к синусоиде, имеющей минимальный угол наклона. Тангенс угла наклона этой касательной равен:
- угол наклона касательной в точке перегиба синусоиды;
Величина отгиба определяется в результате построения прямоугольного треугольника с катетами h* и 
r. Отрезок гипотенузы, заключенный между соседними пальцами, будет величиной отгиба растений q0.
Чтобы определить высоту стерни L для этой группы растений, надо отрезок q0 из графика пробега активной части лезвия перенести на график стерни, отложив его перпендикулярно отрезку HСР. Гипотенуза треугольника, катеты которого равны величине отгиба q1 и высоте среза HСР и определяют искомую высоту L стерни для данной группы растений.
Высота L стерни для растений III группы определяется следующим образом. Стебли III группы будут иметь различную по высоте стерню, т.к. при срезе они отгибаются по разному. Чтобы получить высоту стерни у этой группы стеблей, необходимо разбить отрезок "bd" на несколько равных частей. Величину продольного отгиба каждого стебля, оказавшегося на одной из частей отрезка (0-6, 1-6, 2-6 и т.д.), откладывают перпендикулярно HСР.
Гипотенуза соответствующих треугольников, у которых один катет равен заданной высоте среза HСР, а другой - различным значениям продольного отгиба, определяют искомые величины L1, L2 и далее, оставшихся стеблей. Полученные величины длины стерни переносят на участок, где эти стебли расположены. В результате построений получаем график изменения высоты стерни.
4.5. График изменения рабочих скоростей резания строится в функции от перемещения ножа. Скорости резания определяют в следующем порядке (рис. 6). Для режущего аппарата нормального типа с одинарным пробегом ножа вычерчивают контуры одного сегмента и одного пальца, с двойным пробегом - одного сегмента и двух пальцев, а для аппаратов низкого резания - два сегмента и три вкладыша.
Имея в виду что выбранный масштаб графика =, проводят полуокружность радиусом r.
При этом крайняя нижняя точка активной части леэвия совпадает с точкой a0 на окружности. Ординаты полуокружности в масштабе изображают скорости ножа, отнесенные к его перемещению.
Срезание растений начнется в тот момент, когда лезвие сегмента соaо встретится с лезвием вкладыша пальца. Через точки встречи проводят линии, паралельные лезвию a0c0 до пересечения с осью абсцисс. Ордината точек аН и аК являются искомыми скоростями Vа и Vс.
Таким же образом можно найти скорости и при обратном ходе ножа.
В режущих аппаратах нормального резания с двойным пробегом ножа и в режущем аппарате низкого резания скорости начала и конца резания у среднего и крайнего пальцев будут Vа,Vс,Vа*,Vс*.
Численные значения всех скоростей резания получают умножением соответствующей ординаты "y" графика на масштаб , т.е.
4.6. График изменения слагающей скорости ножа вдоль лезвия (рис. 7) строится в масштабе =*sin . В системе координат XY описывается окружность радиуса r и проводится прямая, паралельная оси абсцисс, на расстоянии (V/)*ctg .
Ординаты заштрихованных площадей в выбранном масштабе определяют искомые значения Vл. Знак плюс (+) указывает направление слагающей скорости к основанию сегмента, а минус (-) - к его вершине. Во втором случае нож стремится вытолкнуть стебли из раствора режущей пары.
Начало и конец резания отмечаются на графике скорости резания. Численное значение составляющей скорости ножа вдоль лезвия VЛ получим, если ординаты, соответствующие хН и хК умножим на масштаб X=*sin .
Наиболее благоприятным для обеспечения высококачественной работы режущего аппарата будет условие, при котором скорость за полный ход ножа два раза меняет знак, поэтому в начале проскальзывание стеблей по лезвию происходит в направлении нижнего основания сегмента, затем верхнего и снова нижнего. Стебли к моменту срезания равномерно распределяются по всей длине лезвия.
Анализ влияния основных параметров режущего аппарата на эффективность выполнения технологического процесса может быть выполнена на ПЭВМ с использованием программы "SEGMENT".
|
Отчет должен содержать:
|
|
|
|
