Определение скорости резания стеблей



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Определение скорости резания стеблей



Из кинематики относительного движения ножа известно, что скорость относительного движения ножа изменяется в функции угла поворота wt:

 

- кривошипного вала аксиального кривошипно-ползунного механизма привода ножа

Uн = r ∙w∙sinwt, (2)

где:

r - радиус кривошипа (r = S/2),м;

w - угловая скорость кривошипа, с-1;

 

- ведущего вала механизма качающейся шайбы

Uн = l∙ sin ∙sinwt, (3)

где:

l -длина рычага колебательного вала МКШ, м

-угол наклона шейки ведущего вала к его оси вращения, град

w-угловая скорость ведущего вала, с-1

 

-водила Н планетарного редуктора

Uн= (r1+r2)∙wн ∙sinwн ∙t (4)

где:

r1 - радиус эксцентриситета ( смещения ) оси вала саттелита относи- тельно оси вращения водила, м

r2 - радиус кривошипа вала саттелита, м

wн - угловая скорость водила, с-1

 

Функциональную зависимость скорости относительного движения ножа от его перемещения (х) Uн = f(х) легко установить из рис. 2(а, б, в).

Из ОВС (рис.2а) следует, что вертикальная текущая координата ″у″

точки В кривошипа определяется по выражению

у = r∙sinwt. (5)

 

 

По аналогии из рисунков 2б и 2в следует, что

у = l∙sin ∙sinwt и (6)

у = (r1+r2)∙sinwн ∙t

(7)

Рис. 2. К определению функциональной зависимости Uн = f(х)

 

Сопоставление выражений 2 и 5; 3 и 6; 4 и 7, показывает, что скорость движения ножа в любой точке в пределах хода S может быть определена как произведение текущей координаты ″у″ и постоянной величины w(wн),

т.е. Uн = y∙w или Uн =у∙wн. Следовательно, дуга окружности радиуса r

либо l sin , либо (r1+r2) является графиком изменения скорости движения ножа в функции его перемещениях хода (Uн =f(x)).

Масштаб графика mu = w (mu = wн)

С учетом этой зависимости определение скорости резания становится простой графоаналитической задачей. Для ее решения необходимо начертить в масштабе 1:1 контуры сегмента (рис. 3) и противорежущих пластин, причем сегмент должен находиться в одном из двух крайних положений (левом или правом).

Для Р.А. нормального резания с одинарным и некратным ходом ножа достаточно изобразить контуры двух противорежущих пластин (рис. 3а,3г), а для аппаратов нормального резания с двойным пробегом ножа (2t = 2t0 = S - рис. 3б) и низкого резания (t = 2t0 = S - рис. 3в) - контуры трех пластин.

Из точки А (начало лезвия сегмента) проведем оси координат (ХАУ) и отложим вдоль оси абсцисс величину хода ножа S = 2r. Из центра этого отрезка проводим дугу окружности радиуса r - график Uн А = f(х), (либо окружности радиусов

l∙ sin или (r1+r2) ).

Поскольку сегмент срезает стебли только на кромке противорежущей пластины, начало резания наступает тогда, когда точка А лезвия переместится в положение А1 (достигнет кромки противорежущей пластины), а все лезвие в положение А1В1. Скорость любой точки ножа в этот момент, в том числе и точки А, которой лезвие начинает срез стеблей, и есть скорость начала резания.

Ее величина равна произведению длины ординаты у1 = А1К1 в метрах, восстановленной из точки А1 до пересечения с кривой графика UнА = f(х), и масштабного коэффициента mu = w, т.е.

Uн 1 = у1∙w, м/с. (4)

При ограничении рабочей высоты лезвия (hр) начало резания наступит

когда точка А лезвия достигнет кромки противорежущей пластины. Проведя через точку пересечения лезвия (т.А) и кромки противорежущей пластинки линию параллельную АВ найдем положение лезвия А1В1 в момент начала резания, ординату у1=А1К1 и скорость начала резания Uн1=у1 w ( Uн11 ∙ wн)

Значение угловой скорости w определяют по соотношению

w = .

где: n - частота вращения кривошипного вала, мин-1.

Или wн = .

где: n – число двойных ходов ножа, мин-1

 

 

 

Рис. 3. К определению скоростей резания: а) t = t0 =S; б) 2t = 2t0 =S;

в) t = 2t0 =S, г) ″n″t=″n″t0=S.

Лезвие сегмента при дальнейшем движении будет срезать стебли другими участками (точками) своей длины вплоть до крайней точки В. Поскольку скорость движения ножа меняется от 0 в начале хода до максимального значения (Uн мах = rw) в середине и снова до 0 в конце хода, скорости резания будут непрерывно меняться от найденной начальной Uн1 до конечной Uн2. Момент окончания резания наступит тогда, когда точка В лезвия сегмента достигнет кромки противорежущей пластины (точка В2), а само лезвие расположится по линии В2 А2 . Скорость движения сегмента в данный момент - скорость конца резания - определим по графику Uн2 = y2 w (y2 = А2 К2), или (Uн2 = y2 wн).

Из графика видно, что лезвие сегмента срезает растения только на участке А1 А2 своего хода. Этот участок хода является рабочим и обозначается хр.

До него и после нож совершает холостой ход.

У Р.А. нормального резания с двойным пробегом ножа -

(2t = 2t0 = S - рис.3б) лезвие сегмента за один ход срезает растения у двух пальцев (1 и 2). По аналогии с рассмотренным выше начало резания у первого пальца соответствует положению лезвия А1В1, а конец резания - А2 В2. Скорость резания у первого пальца будет изменяться от Uн1 = y1 w до Uн2 = y2 w. Момент начала резания у второго пальца будет соответствовать положению лезвия А3 В3 и конца резания - А4 В4. Скорость резания у второго пальца будет изменяться от Uн3 = y3 w в начале до Uн4 = y4 w в конце резания. Из всего хода S нож совершает полезную работу на участках хр1 у первого и хр2 у второго пальцев, причем хр1 = хр2.

Особенности соотношения параметров Р.А. низкого резания -

(t = 2t0 = S - рис. 3в) обусловливают отсутствие участка холостого хода сегмента хн1 до начала резания стеблей у первого пальца, так как в крайних положениях сегмента часть его лезвия перекрывается противорежущей пластиной. Следовательно, участок лезвия вблизи точки А будет подходить к кромке противорежущей пластины первого пальца со скоростью Uн, близкой к нулю (начало хода ножа). Попадание стеблей на эту часть режущей пары будет приводить к повышенным силовым нагрузкам на элементы режущей пары и забиванию режущего аппарата.

Для исключения возможности резания стеблей участком лезвия около точки А со скоростями ножа Uн, близкими к нулю, и тем самым предотвращения технологических и технических отказов в Р.А. низкого резания на стадии проектирования (разработки конструкции) предусматривают специальные конструктивные элементы, ограничивающие длину рабочей части лезвия участком А′В. Положение точки А′ по длине лезвия АВ устанавливают из условия

Uн1 0, 5 м/с. При такой скорости начала резания стеблей лезвием у первого пальца ордината у1 на графике скоростей может быть определена по выражению

y1 , м.

Положение лезвия А1 В1, соответствующее моменту начала резания у первого пальца, найдем следующим построением. Отложим вдоль оси У ординату у1 и проведем из полученной точки прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с восходящим участком кривой графика Uн А = f (х) в точке К1. Опустим из точки К1 перпендикуляр К1А1 на ось абсцисс. Проведем из полученной точки А1 линию, параллельную лезвию АВ, и отложим на ней отрезок А1В1, равный длине лезвия. Это и будет искомое положение лезвия, а точка А′ пересечения линии А1В1 и кромки противорежущей пластины будет началом рабочего участка лезвия. Следовательно, конструктивные элементы, ограничивающие минимальную скорость начала резания Uн1 и длину рабочего участка лезвий сегментов, располагаются на расстоянии l0 от оси абсцисс (основания противорежущей пластины), а рабочая высота сегмента будет равна hp=h0 - l0.

Моменту конца резания у первого пальца будет соответствовать положение лезвия А2В2. Скорость конца резания у первого пальца Uн2 = у2·w.

Резание стеблей у второго пальца начинается в момент, когда точка А′ достигнет кромки второй противорежущей пластины и лезвие займет положение А3В3, а закончится при достижении точкой В положения В4 (положение лезвия А4В4). Скорости резания стеблей у второго пальца будут изменяться от Uн3 = y3 в начале до Uн4 = у4·w в конце резания.

Из графиков видно, что скорости резания стеблей лезвиями сегментов зависят не только от основных конструктивных (t, t0, S) и кинематических параметров (Uн), но и от взаиморасположения сегментов и пальцев в крайних положениях ножа. Полученные скорости резания для Р.А.№ 1;2;1**;2**;3;4;5; соответствуют совпадению в крайних положениях осей сегментов с осями пальцев после тщательного выполнения одной из основных регулировок - центрирование ножа или установки одинакового перебега (+D х) ножа в обоих крайних положениях для аппаратов ″n″t=″n″t0=S. На практике эти регулировки выполняют с большой погрешностью или не выполняют вовсе и оси сегментов в крайних положениях не совпадают (рис. 4) с осями пальцев на величину ±D х (+ D х - перебег влево от оси пальца; - D х - недобег до оси пальца), а у Р.А. ″n″t=″n″t0=S величины перебега сегмента различны у правого и левого пальцев.

Рис. 4. Варианты расположения осей сегментов и пальцев в крайнем левом положении ножа: а) - совпадение осей; б) - перебег ( + D х) влево от оси пальцев; в - недобег ( - D х ) до оси пальцев.

 

Величина перебега увеличивает, а недобега уменьшает холостой ход ̿Хн до начала резания и соответственно увеличивает (+ D х) и уменьшает (- D х) скорость начала резания у первого пальца.

С другой стороны, перебег ( + D х) приводит к уменьшению, а недобег (- D х) к увеличению холостого хода после окончания резания.

Следовательно, скорость конца резания у Р.А. t = t0 = S и скорость резания у вторых пальцев Р.А. 2t = 2t0 = S и t = 2t0 = S снижаются при + D х и возрастают при - D х. Особенно велико влияние перебега или недобега на изменение скоростей резания и надежность технологического процесса у Р.А. низкого резания.

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-12-12; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.227.235.183 (0.009 с.)