АНАЛИЗ РАБОТЫ РЕЖУЩЕГО АППАРАТА
Лекции.ИНФО


АНАЛИЗ РАБОТЫ РЕЖУЩЕГО АППАРАТА



Цель анализа – изучить процесс резания стеблей режущими аппаратами с различными типами механизмов привода. Для этого необходимо:

1) Установить закономерности изменения скорости перемещения сегмента режущего аппарата;

2) Определить рабочие скорости резания хлебной массы лезвием сегмента и сравнить с допустимой;

3) Построить графики траекторий перемещения сегментов режущих аппаратов и графики пробега активной части лезвия;

4) Построить диаграммы высоты стерни для стеблей, расположенных:

− по линии m m −у кромки противорежущей пластины пальца (рисунок 6.4);

− по линии m1m1, смещенной относительно этой кромки на некоторое расстояние (рисунок 6.5).

Современные зерноуборочные комбайны снабжены однопробежными режущими аппаратами нормального резания с одинарным ходом ножа, у которых шаг сегментов t и шаг пальцев t0 равны между собой, т. е. t = t0 = 76,2 мм. При этом ход S ножа равен

 

S = k t = k t0, (6.1)

 

где k = 1 – для комбайнов типа СК-5МЭ-1 «НИВА-ЭФФЕКТ»;

k = 1,115 – для комбайнов КЗС-7 и «ЛИДА-1300»;

k = 1,155 – для комбайнов «ДОН-1200Б» и «ДОН-1500Б».

Параметры сегментов и противорежущей части (пластины) пальца режущего аппарата приведены в таблице 6.1.

Для комбайнов «ДОН» активная кромка лезвия сегмента

 

h1 = b − (f + m), (6.2)

 

где m – неактивная часть кромки лезвия сегмента.

 

Таблица 6.1 − Размерные характеристики сегментов и противорежущей части (пластины) пальца режущего аппарата

Марка комбайна Размеры, мм
t l b f b2 b1 h h1 m
СК – 5МЭ-1
«ДОН-1500Б», «ДОН-1200Б»
«ЛИДА-1300»
КЗС-7

 

а) б)

 

Рисунок 6.1 – Детали режущей пары:

а) – сегмент; б) – противорежущая пластина пальца

 

На комбайнах установлены различные по конструкции механизмы привода ножа:

− СК-5МЭ-1 «НИВА-ЭФФЕКТ» – кривошипно-шатунный;

− «ДОН-1200Б» и «ДОН-1500Б» – механизм качающейся шайбы;

− ACROS 530/580, VECTOR 410, GS12, GS14, КЗС-7 и «ЛИДА-1300»– механизм Шумахера.

Каждый из этих механизмов привода имеет отличительные особенности в закономерности скорости перемещения ножа.

Исходные данные:

− размеры сегмента и противорежущей пластины пальца;

− шаг сегментов t, шаг пальцев t0 и ход S ножа;

− рабочая скорость машины Vм , м/c, определенная из условия обеспечения максимальной загрузки рабочих органов;

− частота вращения вала кривошипа nн, частота вращения или колебаний вала соответствующего механизма привода ножа (приложение);

− закономерность изменения скорости движения ножа.

6.1 Режущий аппарат с использованием кривошипно-шатунного механизма (КШМ) привода (СК-5МЭ-1 «НИВА-ЭФФЕКТ»).

Для этого типа привода ножа k = 1. Тогда:

−ход ножа

 

S = t = t0 = 76,2 мм. (6.3)

 

 

− скорость перемещения ножа

 

uн = 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 yн и соответствующее ей перемещение xн – начало резания;

− переместить режущую кромку A1B1 в положение A2B2;

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

− обозначить ординату yк и соответствующее ей перемещение xк – окончание резания;

− нанести перемещение xн ножа до начала резания, xк – в конце резания и xр – в течение процесса резания;

− замерить ординаты yн и yк, определить скорости начала и окончания резания

 

Vр н = ω yн и Vр к = ω yк. (6.5)

 

Сравнить полученные значения скорости резания Vр н и Vр к с допустимыми (Vр ≥ 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 Vм) / ω = (30Vм) / 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 В1.

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 bср, определяемой как полусумма оснований противорежущей пластинки (полусумма оснований трапеции, рисунок 6.1, б)

 

bср = 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 πR, 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

 

Lminlст max, (6.7)

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

Lmin – минимальная длина стеблестоя, мм

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

lст2 = и lст3 = , мм (6.8)

 

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

q2 и q3 max – соответственно значение поперечного и максимального продольного отгиба стеблей, мм (рисунки 6.4 или 6.5).

Сравнить полученные расчетные значения lст2 и lст3 с построением.

Предельная высота hпр установки режущего аппарата должна соответствовать условию: минимальная длина (lср min) срезанных стеблей должна быть больше или равна максимальной высоте стерни

lср minlст max. (6.8)

 

Предельно допустимый отгиб qпр (приняв lст = Lmin)

 

qпр= (6.9)

 

Сравнить полученный результат с величиной отгиба q2 и q3 max, и сделать заключение об их соответствии и, при необходимости, дать предложения по выполнению необходимых условий выполнения технологического процесса работы рабочих органов жатки.


 









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 150;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная