АНАЛИЗ РАБОТЫ РЕЖУЩЕГО АППАРАТА

Для этого типа привода ножа k = 1. Тогда:

− ход ножа

S = t = t₀ = 76, 2 мм. (6.3)

− скорость перемещения ножа

u_н = ω · = ω y. (6.4)

6.1.1 Определение скорости начала и конца резания (рисунок 6.2).

Так как процесс резания происходит по принципу ножниц, то начало резания осуществится в момент встречи точки A лезвия АВ с противорежущей пластиной пальца в точке A₁ (лезвие займет положение А₁В₁). При дальнейшем движении сегмента вправо режущая кромка, соприкасаясь с противорежущей пластиной пальца, будет защемлять растения, и перерезать их. Резание закончится, когда точка B лезвия сегмента встретится с противорежущей пластиной пальца в точке B₂, а лезвие сегмента АВ займет положение А₂B₂ .

Скорость начала и конца резания:

− в принятом масштабе на расстоянии S по оси x нанести оси симметрии пальцев и сегментов (рисунок 6.2);

− согласно данным, приведенным в таблице 6.2, нанести противорежущие пластины пальцев и сегменты режущего аппарата;

− обозначить режущие кромки AB и A₃B₃ сегментов;

Рисунок 6.2 –Определение скорости резания

для режущего аппарата с кривошипно-шатунным приводом

− обозначить положение точек А – начала координат xAy и 0 – центра полуокружности;

− радиусом r = S / 2 провести полуокружность;

− переместить режущую кромку AB в положение A₁B₁.

− из точки A₁ восстановить перпендикуляр до пересечения с окружностью в точке k₁;

− обозначить ординату y_н и соответствующее ей перемещение x_н – начало резания;

− переместить режущую кромку A₁B₁ в положение A₂B₂;

− из точки A₂ восстановить перпендикуляр до пересечения с окружностью в точке k₂;

− обозначить ординату y_к и соответствующее ей перемещение x_к – окончание резания;

− нанести перемещение x_н ножа до начала резания, x_к – в конце резания и x_р – в течение процесса резания;

− замерить ординаты y_н и y_к, определить скорости начала и окончания резания

V_{р н} = ω y_н и V_{р к} = ω y_к. (6.5)

Сравнить полученные значения скорости резания V_{р н} и V_{р к} с допустимыми (V_р ≥ 1, 5 м/с).

6.1.2 Построение траектории абсолютного движения точек ножа. Сегменты ножа режущего аппарата во время движения комбайна участвуют в двух видах движения – относительном по отношению к пальцам жатки и переносном вместе с комбайном.

Для построения:

− разделить полуокружность на части (не менее 6) и обозначить точки 1; 2; 3…6 (рисунок 6.3);

− определить величину перемещения машины за один ход ножа – подачу на нож

L = (π V_м) / ω = (30V_м) / n; м (6.6)

Рисунок 6.3 – Построение траектории абсолютного движения точек сегмента режущего аппарата с кривошипно-шатунным приводом

− отложить на оси ординат A₂z (по направлению движения комбайна)величину подачи L на нож и разделить ее на 6 частей (что и полуокружность), обозначив соответственно точки 1¢; 2'; 3'...6';

− провести из точек 1; 2; 3…6 на полуокружности вертикальные линии, а из точек 1¢; 2'; 3'...6' – горизонтальные до их взаимного пересечения в точках, которые и будут промежуточными точками траектории;

− соединить точки кривой, которая представляет собой траекторию перемещения точек активной части лезвия сегмента ножа (А–А₁);

− соединить этой траекторией точки В и В ₁.

Траекторию использовать при построении графика пробега режущей кромки сегмента с кривошипно-шатунным приводом (рисунок 6.4).

6.1.3 Построение графика пробега активной части лезвия сегмента и диаграммы высоты стерни.

Для кривошипно-шатунного привода ножа шаг сегментов t, шаг пальцев t₀ и ход S ножа равны между собой – 76, 2 мм (таблица 6.1). Величина перемещения L машины за один ход ножа определяется по выражению (6.6).

Вычертить график пробега активной части лезвия сегмента:

− на расстоянии S провести осевые линии перемещения двух соседних пальцев режущего аппарата и ширину противорежущей пластины b_ср, определяемой как полусумма оснований противорежущей пластинки (полусумма оснований трапеции, рисунок 6.1, б)

b_ср = b₁ + b₂/2, мм;

− вычертить четыре (I, II, III, IV) положения сегмента на расстоянии L друг от друга;

− используя шаблон траектории абсолютного перемещения точек сегмента (рисунок 6.3), соединить крайние точки соответствующих режущих кромок сегмента;

− определить графически величину угла θ (направление отгиба стеблей), для чего отложить по горизонтали π R, а по вертикали – L; соединив полученные точки прямой, получим направление, по которому и будет осуществляться отгиб стеблей;

− отметить точки a, b, c, d, e пересечения траекторий с линией m – m;

− предполагая, что срезаются стебли, растущие по линии m – m, графически определить отгибы: поперечный – q₂ и максимальный продольный – q₃.

Из графика пробега активной части лезвия сегмента следует, что стебли, которые расположены на отрезках ab и de срезаются режущей кромкой AB сегмента без отгиба у противорежущей пластины правого пальца при прямом ходе ножа (слева направо − соответственно из положения I в положение II и из III в IV).

Стебли, расположенные на отрезке bc, отгибаются режущей кромкой CD сегмента при обратном ходе ножа (справа налево − из положения II в положение III) и срезаются с поперечным отгибом q₂ у левого пальца.

Стебли, расположенные на отрезке cd, отгибаются пальцевым брусом вперед по ходу комбайна и срезаются в точке d с разным по величине продольным отгибом, максимальная величина которого равна q₃. При каждом последующем ходе ножа картина изменения высоты стерни будет циклически повторяться.

Построение диаграммы высоты стерни (рисунок 6.4). Для этого:

− провести линию, соответствующую поверхности поля;

− из точек a, b, c, d и e провести линии до пересечения с поверхностью поля;

− на участках ab и de высота среза соответствует высоте установки режущего аппарата – h (срез осуществляется без отгиба – q = 0);

− для определения высоты стерни при срезе стеблей с отгибом, расположенных на участке bc, отложить величину поперечного отгиба q₂ и определить высоту стерни;

− для определения величины отгиба на участке cd отложить величину продольного отгиба q₃, разделив на несколько равных по величине частей, и определить высоту стерни с учетом переменной величины отгиба.

Рисунок 6.4 – Построение графика пробега активной части лезвия сегмента и диаграммы высоты стерни для стеблей, растущих по линии m – m

Стебли, растущие в треугольнике cdk, срезаются в точке d с разными отгибами при перемещении сегмента из положения III в положение IV.

Для определения величины отгиба стеблей, расположенных на линии m₁ – m₁ (рисунок 6.5), необходимо:

− на графике пробега активной части лезвия сегмента между режущими кромками левого и правого пальцев провести линию m₁ – m₁;

Рисунок 6.5 – Построение графика пробега активной части лезвия сегмента и диаграммы высоты стерни для стеблей, растущих

по линии m₁ – m₁

− обозначить точки a₁, b₁, c₁, d₁, e₁ пересечения траекторий с линией m₁ – m₁;

− графически определить отгибы этих стеблей при срезе: поперечные – q₂₁ и q₂₂ и максимальный продольный – q₃.

Стебли, которые растут на отрезках a₁b₁ и d₁e₁, отгибаются режущей кромкой AB сегмента и срезаются с поперечным отгибом q₂₁ у противорежущей пластины правого пальца при прямом ходе ножа. Стебли с отрезка b₁c₁ отгибаются режущей кромкой CD сегмента при обратном ходе ножа и срезаются с поперечным отгибом q₂₂ у левого пальца. Стебли с отрезка c₁d₁ срезаются в точке d с разным по величине продольным отгибом, максимальная величина которого равна q₃.

6.1.4 Большинство стеблей срезаются с некоторым отгибом от вертикального положения. В результате высота стерни получается больше высоты установки режущего аппарата над поверхностью поля.

Потери возможны, если высота стерни больше или равна минимальной длине стеблестоя

L_min ≤ l_{ст max}, (6.7)

где l_ст – высота стерни, мм (определить из диаграммы (рисунки 6.4, 6.5) или аналитически по нижеприведенным выражениям);

L_min – минимальная длина стеблестоя, мм

Высота стерни для второй и третьей (максимальное значение) зон отгиба

l_ст2 = и l_ст3 =, мм (6.8)

где h – высота установки режущего аппарата относительно поля, мм;

q₂ и q_{3 max} – соответственно значение поперечного и максимального продольного отгиба стеблей, мм (рисунки 6.4 или 6.5).

Сравнить полученные расчетные значения l_ст2 и l_ст3 с построением.

Предельная высота h_пр установки режущего аппарата должна соответствовать условию: минимальная длина (l_{ср min}) срезанных стеблей должна быть больше или равна максимальной высоте стерни

l_{ср min} ≥ l_{ст max}. (6.8)

Предельно допустимый отгиб q_пр (приняв l_ст = L_min)

q_пр= (6.9)

Сравнить полученный результат с величиной отгиба q₂ и q_{3 max}, и сделать заключение об их соответствии и, при необходимости, дать предложения по выполнению необходимых условий выполнения технологического процесса работы рабочих органов жатки.