Определение средней высоты стерни и ее отклонения от установочной высоты среза

Качество работы Р.А. определяется средней высотой оставляемой на поле стерни и ее отклонением от установочной высоты среза.

Для определения средней высоты стерни при установившемся режиме работы Р.А. необходимо и достаточно проанализировать отгиб стеблей перед срезом на площади поля, равной площади подачи (F), поскольку все поле при работе Р.А. разбивается на такие площадки.

Поэтому на диаграммах отгиба стеблей и высоты стерни (рис.6,8,9),на отдельных диаграммах отгиба стеблей (рис.10,11,12). Необходимо выделить площадь поля, равную площади подачи рассматриваемого Р.А.

 

а.Режущие аппараты t = t₀=S и

″n″t=″n″t0=S=88(84)мм

 

Для данных Р.А. необходимо

нанести следы осевых линий и кромок противорежущих пластин двух соседних пальцев (1 и 2). Выбрать начало отсчета и отложить

в направлении движения машины два отрезка L.

Построить на границах отрезков L (подача Р.А.) три контура одного сегмента в I (крайнее правое),II и III

- положениях. У аппаратов nt=nt0=S сегмент в каждом положении изображать со смещение Δх (см.рис 6 б.) и указывать начало рабочей части лезвия.

Рис.10. Диаграмма отгиба стеблей

для Р.А. t = t₀ = S

Выбор первого крайнего положения (правого или левого) произволен.

Пользуясь изготовленным лекалом, провести траектории В₁В₂ (движение сегмента из положения I в положение II), С₂С₃* и Д₂Д₃ (движение из II в III). Выделение площади поля, равной площади подачи, начинаем с точки 2 пересечения траектории В₁В₂ со следом левой противорежущей кромки второго пальца. Опустим из этой точки перпендикуляр ()до пересечения со следом оси пальца и обозначим полученную точку цифрой 1. Точку 3 получим на пересечении траектории В₁В₂ со следом правой противорежущей кромки первого пальца.

*У Р.А. ″n″t=″n″t0=S с высотой hp провести траекторию С′2С′3

 

Перпендикуляр, опущенный из точки 3 до пересечения со следом осевой линии первого пальца, даст точку 4. Точки пересечения траектории Д₂Д₃ с тем же следом кромки и перпендикуляра, опущенного из этой точки на след осевой линии, обозначим цифрами 6 и 5. На пересечении траектории Д₂Д₃ и следа левой противорежущей кромки второго пальца получим точку 7, а на пересечении из точки 7 и следа осевой линии второго пальца точку 8.

 

Выделенная площадка F_{1,2,3,4,5,6,7,8} и есть площадь подачи для рассматриваемого режущего аппарата. Все растения с этой площади будут срезаны правым лезвием сегмента СД при его движении из положения II в положение III. При работе Р.А. каждая полоска поля шириной t₀ будет разбиваться последовательно на площадки, равные выделенной.

Поскольку стебли с выделенной площадки перед срезом имеют различный по направлению и величине отгиб, задача определения средней высоты стерни существенно упростится, если площадь F_1...8 = F разбить на характерные площадки f_i. Элементарные площадки должны быть такими, чтобы для всех стеблей, растущих в их пределах, легко определялась средняя величина отгиба q_срi перед срезом и размер площадок подсчитывался простейшими методами.

Выделенную площадь F_1...8 целесообразно разбить на 7 элементарных площадок f₁, f₂, f₃, f₄, f₅, f₆, f₇.

Площадка f₁ = f_3,4,5,6 характеризуется большим поперечным отгибом стеблей. Сначала клин пальца 1 отклоняет их на правую кромку противорежущей пластины, а затем сегмент лезвием СД при движении из положения II в положение III отгибает стебли по траекториям аналогичным 3 - 12 и 6 - 7 к пальцу 2, где срезает на участке кромки 7 - 12. Минимальная величина отгиба стеблей с этой площадки - расстояние (по прямой) l_{6 - 7}, максимальная - l_{5 - 7}. Естественно, что стебель, находящийся в середине отрезка 5 - 6 и будет иметь среднюю величину отгиба q_ср1, а высота стерни этого стебля будет равна средней для всех стеблей этой площадки:

. (8)

Размер площадки f₁ = l_{4 - 5} l_{5 - 6}. Длины сторон l_{4 - 5} и l_{5 - 6} необходимо брать с диаграммы.

Площадка f₂, очерченная отрезками следов кромок 3 - 6 и 7 - 12, а также участками траекторий 6 - 7 и 3 - 12, представляет собой криволинейный параллелограмм с длиной основания l_{3 - 6} и высотой (t₀ - в_ср), т.е. f₂ =l_{3 - 6} (t₀ - в_ср).

Все стебли с этой площадки лезвием СД по траекториям типа 6 - 7 (3 - 12) отгибаются к кромке второго пальца и срезаются на участке от точки 12 до точки 7. Поскольку все стебли с правой границы площадки (линия 7 -12) срезаются без отгиба, а с левой (линии 3 - 6) с отгибом l_{6 - 7}, то средняя величина отгиба для всех стеблей этой площадки будет равна а средняя высота стерни .

Аналогичны описанным процедуры определения размера площадки, средней величины отгиба и средней высоты стерни для площадки f₆, также являющейся криволинейным параллелограммом. В отдельных случаях при значительной разнице в длинах оснований l_{11 -13} и l_{10 - 12}, а также в расстояниях l_{13 - 12} и l_{11 - 10} размер площадки f₆ определяют как произведение полусуммы длин обоих оснований на высоту. Среднюю величину отгиба находят как полусумму отгибов по верхней и нижней криволинейным границам, т.е.

.

Площадка f₃ очерчена прямыми отрезками 7 - 10, 8 - 9, 7 - 8 и 10 - 9, ее размер f₃ = l_{7 - 10}l_{7 - 8}. Все стебли с этой площадки отгибаются клином пальца на левую кромку пальца 2 и срезаются лезвием СД на участке кромки от точки 10 до точки 7. Минимальная величина отгиба для стеблей, находящихся на левой границе (10 - 7) площадки, q_3min = 0, максимальная для стеблей с правой границы (8 - 9) q_3max = , а средняя

Средняя высота стерни для стеблей этой площадки определится по общей зависимости

Прямоугольная площадка f₄ и треугольная f₅ характерны тем, что имеют общую вершину 10, к которой отгибаются и где срезаются началом лезвия -область возле точки С, либо С′ все стебли с обоих площадок. Размеры площадок:

f₄ = l_{2 - 10} l_{1 - 2}; f₅ = l_{2 - 10} b₅

(b₅ - высота треугольника - длина из точки 11 на основание 2 - 10).

Средняя величина отгиба для обеих площадок равна расстоянию от центра тяжести площадки до точки 10 (точка среза). Центр тяжести прямоугольника (f₄) находится на пересечении диагоналей (середина диагонали 1 - 10), а треугольника (f₅) на пересечении медиан. Следовательно, средние величины отгиба q_ср4 = l₁₀ - ц.т.₄ и q_ср5 = l₁₀ - ц.т.₅,

а средние высоты стерни соответственно

и .

Стебли с треугольной площадки f₇ отгибаются лезвием СД (С′Д)

при движении сегмента из положения II в III и срезаются на левой кромке пальца 2 (участок от точки 10 до точки 12). Средняя величина отгиба для всех стеблей этой площадки будет равна величине отгиба стебля, находящегося в центре тяжести треугольника. Проведем через центр тяжести площадки f₇ (при помощи собственного лекала) траекторию отгиба этого стебля (она эквидистантна траекториям 6 - 7, 3 - 12). В точке ее пересечения с левой кромкой пальца 2 и будет срезан рассматриваемый стебель, а расстояние по прямой от ц.т.₇ до найденной точки будет искомой величиной q_ср7.

По найденным значениям h_cpi и f_i среднюю высоту стерни определим как средневзвешенную величину

. (9)

Отклонение средней высоты стерни от установочной высоты среза найдем по зависимости

. (10)

Величина отклонения в наибольшей степени зависит от скорости движения машины (подачи L) и установочной высоты среза (Н_уст).

б. Режущий аппарат низкого резания t = 2t₀ = S

 

По аналогии с построениями на рис.9 и 10 построим диаграмму отгиба стеблей для этого режущего аппарата (рис.11).

 

Выделение площади поля, равной площади подачи, также начинаем с точки 2 пересечения траектории В₁В₂ с левой кромки пальца 3. Пересечение из точки 2 на след оси пальца даст точку 1, траектории В₁В₂ со следами кромок второго и первого пальцев - соответственно точки 4,5 и 8. На пересечении траекторий Д₂Д₃ и С′₂С′₃ и следов кромок 1,2 и 3 пальцев получим точки 10,11,14,15,18,19 и 22, а из этих точек на соответствующие следы осевых линий точки 9,12,13,16,17,20 и21. Пересечение траекторий В₁В₂ и С′₂С′₃ даст точку 23. Точка 24 получена на пересечении линии, эквидистантной траектории Д₂Д₃ (участок 10 -11), проведенной из точки 7, и левой кромки второго пальца, а 25 на пересечении этой кривой и линии, параллельной оси пальца, проведенной из точки 23.

 

Рис.11. Диаграмма отгиба стеблей для Р.А. t = 2t₀ = S

 

 

Площадь фигуры F_1,2......16 и будет площадью подачи Р.А. низкого резания. Ее величина равна произведению подачи L и хода ножа S, т.е.

F = L∙S.

По аналогии с пунктом (а) выделим площадки f₁, f₂, f₃, f₄. Поскольку лезвие сегмента СД срезает стебли около противорежущих кромок второго и третьего пальца у площадок f₁, f₂ и f₃ есть аналогии f₁^/, f₂^/ и f₃^/. Площадки f₁ и f₁^/, f₂ и f₂^/, f₃ и f₃^/ характеризуются одинаковым по направлению и величине средним отгибом, а, следовательно, одинаковой для обоих площадок высотой стерни (h_cp1, h_cp2 и h_cp3). На остальной части площади подачи выделим площадки:

- f₅ - криволинейный параллелограмм с границами в виде участков эквидистантных кривых 19 - 18 и 3 - 26 и параллельных прямых линий 3 - 19 и 26 - 18;

- f₆ - треугольник с вершинами 2, 3, 26;

- f₇ - прямоугольник с вершинами 3, 4, 20, 19;

- f₈ - прямоугольник с вершинами 5, 6, 22, 21;

- f₉ - треугольник с вершинами 6, 23, 22;

- f₁₀ - треугольник с вершинами 23, 7, 25;

- f₁₁ - принимаем за криволинейный параллелограмм с границами 25 - 24, 23 - 22, 23 - 25 и 22 - 24.

 

Все стебли с площадок f₅,f₆ и f₇ отгибаются в зону точки 18, а с площадок f₈ и f₉ - к точке 22. В этих точках и происходит их срез началом рабочего участка лезвия СД.

Величину среднего отгиба для стеблей с площадок f₅, f₆ и f₇ найдем как расстояние от центра тяжести каждой из них до точки 18, а для площадок f₈ и f₉ - как расстояние от их центров тяжести до точки 22.

Определение средней величины отгиба стеблей и размеров площадок f₁₀ и f₁₁ провести по аналогии с площадками f₆ и f₇ (см. рис.10) для аппарата

t = t₀ = S.

Средняя высота стерни определяется по зависимости

. (11)

Отклонение средней высоты стерни от установочной высоты среза подсчитывается по общей зависимости (10).

 

в. Режущий аппарат нормального резания с двойным пробегом ножа 2t = 2t₀ = S

При построении диаграммы отгиба стеблей для этого режущего аппарата необходимо нанести следы осевых линий и кромок противорежущих пластин четырех соседних пальцев и проследить за перемещением двух соседних сегментов ножа (рис.12).

Для рассматриваемого режущего аппарата площадь подачи .

Выделение площади поля, равной площади подачи, начинаем с точки пересечения траектории В₁В₂ со следом левой кромки противорежущей пластины второго пальца (точка 2). В полном соответствии с описанными процедурами находим точки 1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12. На пересечении траектории G₂G₃ со следами правой кромки второго и левой кромки третьего пальцев находим точки 15 и 14. Опустив из этих точек на следы осевых линий пальцев, получим точки 16 и 13. Площадь фигуры F_{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16} и есть фактическая площадь подачи режущего аппарата при заданном режиме работы.

Выделенную площадь необходимо разбить на семь элементарных площадок с характерным отгибом стеблей перед срезом f₁,f₂,f₃,f₄,f₅,f₆ и f₇. У площадок f₁,f₂ и f₃ есть аналоги f₁^/,f₂^/ и f₃^/, отличающиеся от первых своими размерами, но имеющими одинаковые с ними величины среднего отгиба стеблей и средней высоты стерни. Процедуры выделения элементарных площадок, определения их размеров, средних величин отгибов стеблей перед срезом и средних высот стерни не отличаются от изложенных выше.

 

 

Рис.12. Диаграмма отгиба стеблей для режущего аппарата 2t = 2t₀ = S

 

 

Средняя высота стерни определяется по зависимости

, (12)

а ее отклонение от установочной высоты среза по общей зависимости (10).