М ИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ-

МСХА имени К.А. Тимирязева»

(ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева)

Пояснительная записка

по курсовой работе

«Расчет режущего аппарата

уборочных машин»

Выполнил студент 301 группы

Факультета Технический сервис в АПК

Пикин Д.А.

Москва 2017

Исходные данные

№ Варианта	Ширина захвата режущего аппарата В, м	Частота вращения вала привода ножа n, мин-1*	Скорость движения агрегата υ, м/с*	Тип режущего аппарата (ТРА)	Площадь нагрузки fн, см2	Установочная высота среза, Ну, см
301-7	5,2		2,0	5	78	5

Основные размеры сегментов и противорежущих пластин Р. А. сегментно-пальцевого типа

Тип режущего аппарата (ТРА)	Соотношение параметров, мм	Основные размеры, мм
		a	b	h0	hр	t	c	e	h1/h1р
5	t = 2t0 = S = 101,6	6	75	45	-	101,6	18	20	50

Рис. 1. Схемы: а – сегмента; б – противорежущей пластины

I. Расчет показателей работы режущего аппарата

1.1. Рассчитать скорость движения уборочной машины υ, м/с или частоту вращения кривошипного вала механизма привода ножа n, мин-1

Скорость движения машины можно найти по заданным площади нагрузки f_н и частоте вращения n кривошипного вала механизма привода ножа режущего аппарата. Используя зависимости для подачи режущего аппарата

L = υ t_1/2 и площади нагрузки f_н = kLS, где: t_1/2 – время, за которое кривошипный вал совершит поворот на угол π, с; k – коэффициент пропорциональности между площадями подачи и нагрузки режущего аппарата; S – ход ножа, мм; ″n″ – коэффициент некратности хода, получим выражение для определения

υ или υ (1)

Следует помнить, что для Р. А. t = t₀ = S и ″n″t = ″n″t₀ = S коэффициент k = 1, а для аппаратов 2t = 2t₀ = S и t = 2t₀ = S необходимо подставить в формулу (1) большее из двух значений k (0,32 для первого и 0,68 для второго).

Если в исходных данных задана скорость движения агрегата υ, то в разделе 1.1 необходимо определить частоту вращения кривошипного вала механизма привода ножа n.

Решив выражение (1) относительно n, имеем

L= /кS =78/0,68*10,16=112мм.

2. Определение скорости резания стеблей

Из кинематики относительного движения ножа известно, что скорость относительного движения ножа изменяется как функция угла поворота t:

- кривошипного вала аксиального кривошипно-ползунного механизма привода ножа

U_н = rsint, (2)

где: r – радиус кривошипа (r = S/2), м;  – угловая скорость кривошипа, с^-1.

Функциональную зависимость скорости движения ножа от его перемещения U_н = f(х)

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

точки В кривошипа определяется по выражению

у = rsint. (5)

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

у = lsin ∙sint (6)

у = (r₁ + r₂)sin_нt (7)

Значение угловой скорости  определяют по соотношению

,

где n – частота вращения кривошипного вала, мин^-1.

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 (U_{н мах} = r) в середине и снова до 0 в конце хода, скорости резания будут непрерывно меняться от найденной начальной U_н1 до конечной U_н2. Момент окончания резания наступит тогда, когда точка В лезвия сегмента достигнет кромки противорежущей пластины (точка В₂), а само лезвие расположится по линии В₂А₂. Скорость движения сегмента в данный момент – скорость конца резания – определим по графику U_н2 = y₂ (y₂ = А₂К₂), (или U_н2 = y₂_н).

Uн_{1 =} A₁K₁= 0,009*55,6 = 0,50 м/с

Uн_{2 =} A₂K₂= 0,049*55,6 = 2,72 м/с

Uн_{3 =} A₃K₃= 0,050*55,6 = 2,78м/с

Uн_{4 =} A₄K₄= 0,032*55,6 = 1,78 м/с

Рис. 3. К определению скоростей резания:

в) t =2 t₀ = S;

Из графика видно, что лезвие сегмента срезает растения только на участке А₁А₂ своего хода. Этот участок хода является рабочим и обозначается х_р.

До него и после нож совершает холостой ход. Особенности соотношения параметров Р. А. низкого резания (t = 2t₀ = S – рис. 3) обусловливают отсутствие участка холостого хода сегмента х_н1 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 U_н, 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.