3. Расчёт основных параметров

Режущие аппараты двухроторных косилок работают по принципу бесподпорного резания, используя для срезания растения его упругость и инерцию покоя. В связи с этим скорость резания (окружная скорость V_окр) должны быть достаточно высокими, превышающими для многороторных V_окр  40 м/с, принимаем V_окр = 60 м/с [6].

Скорость передвижения косилки V_п предварительно принимается в предпочтительных пределах 1,4…2,5 м/с, принимаем V_п = 1,4 м/с [6].

Двухроторные косилки обычно приводится в действие двумя гидромоторами, т.е. каждый ротор имеет свой привод. В таком случае окружности траекторий концов ножей не должны соприкасаться или тем более накладываться друг на друга. Но для предотвращения возможных случаев пропущенных растений из-за появления зон, неохватываемых ножами роторов, полосы захватываемых роторами частично перекрывают друг друга. Это достигается отклонением прямой, соединяющей центры роторов, от перпендикуляра к направлению движения под углом  (рис. 3.1). Роторы имеют встречные вращения, поэтому отключение рабочего органа обеспечивает отбрасывание срезанной растительности ближе к берме.

B₃

Рис.3.1. Схема к расчету параметров двухроторной косилки

Из условия несоприкосновения концов ножей при известной ширине захвата и с учетом того, что значение  находится в пределах 15…30⁰, выбираем диаметр ротора по концам ножей [6]:

Д_р = (0,51…0,53) В₃ (3.1)

Д_р = (0,51…0,53) × 1,5 = 0,765…0,795 (м),

Принимаем Д_р = 0,79 м.

Подача на нож [6]:

С = Д_р V_п / V_окр Z_н, ( 3.2)

где Z_н – число ножей, Z_н = 2.

С =  · 0,79 ·1,4/ 60· 2 = 0,0289 (м).

Траектория ножей описывает циклоиду, которую упрощённо можно заменить окружностями с центрами, смещенными на с. Эту схему можно использовать для определения необходимой величины перекрытия l_p роторов.

l_п = Д_р – (м), (3.3)

l_п = 0,79 – (м).

Ширину захвата можно обеспечить подбором угла  [6]:

, (3.4)

,

Принимаем на основе обзора существующих конструкций угол Ө=15º.

Уточняем Д_р [6]:

Д_р = В₃ / (1 + соs ), (3.5)

Д_р = 1,5 / (1 + соs 15) = 0,76 (м).

Ножи двух- и многороторных косилок обычно имеют форму, показанную на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Нож роторной косилки

Обычно общая длина ножа L_н составляет 120…150 мм, ширина ножа в_п – 45…65 мм, длина режущей части h_р  С, диаметр отверстия оси d_о – 15…22 мм, толщина ножа _н – 4,5…6,5 мм. Меньшие значения принимают для многороторных косилок. Угол заострения ножа принимается 20…30⁰.

Диаметр диска (корпуса) Д_д (рис.3.1.)принимается по формуле [6]:

Д_д  Д_р – 2 с, (3.6)

Д_у  0,76 – 2· 0,035 = 0,69 (м),

Принимаем Д_д = 0,63 м.

При ударе ножа о неперерезаемый стебель нож отклоняется и уходит под корпус, поэтому диаметр окружности установки осей ножей Д_о принимается по следующей рекомендации [6].

Д_о  Д_д – в_н , (3.7)

Д_о  0,63 – 0,06 = 0,57 м.

Толщина консоли диска принимается 6…8 мм, принимаем 7 мм

Мощность на привод рабочего органа определим по следующей зависимости

·k (кВт), (3.8)

Где р_уд = 10 кВт/м – удельная мощность, отнесённая к ширине захвата;

k=1,05 – коэффициент учитывающий мощность на привод лопастей вентиляторов

(кВт).

Рис.3.3. – Схема рабочего органа косилки.

Воздухопровод направляем перпендикулярно оси роторов, для обеспечения выноса скошенной травы на берму, его конусность принимаем 30º, также предусматриваем возможность крепления к воздухопроводу мешка(корзины) для сбора скошенной травы.

Зазор между воздухопроводом и барабаном принимаем 5 мм, для обеспечения их несоприкосновения. Снизу предусматриваем крепление сваркой к лыже и опорным дискам, а сверху крепление сваркой к стойке, которая в свою очередь крепится к крышке лыжи.

Высоту воздухопровода принимаем 150 мм, выходную ширину 500 мм – для обеспечения прохода густой растительности.

Число лопастей вентилятора в барабане – 8 шт., диаметром D_{лоп. внешн.}=440 мм., D_{лоп. внутр.}=340 мм, высота винтовой линии l=100 мм.

Частота вращения роторов [6]:

(мин^-1)

Окружная скорость вентиляторов:

(м/с),

По условию бесшумности скорость движения кромки лопасти не должна превышать 35 м/с следовательно условие бесшумной работы выполнено.