Определение сил, действующих на нож P. A., и мощности на привод ножа. Построение диаграмм сил и мощности.




 

fн1 =0,32*112*101,6=3641,34

fн2 =0,68*112*101,6=7737,85

Среднее значение силы сопротивления растений срезу определяют по зависимости

(18)

где – удельная работа на срез растений с единицы площади (м2, см2);

Z – количество сегментов на ноже; хр - длина пути, проходимого ножом (сегментом) от начала до конца резания, см; fн1 =31,99 площадь нагрузки режущего аппарата, см2.

Для зерновых колосовых культур

Количество сегментов Z на ноже определяют по выражению

(19)

где В – ширина захвата режущего аппарата; t – шаг режущей части.

Поскольку в уравнение для определения Рср не входит независимая переменная х график этой силы – отрезок прямой линии, параллельной оси абсцисс (ОХ), в пределах рабочего перемещения сегмента (хр).

Силу инерции ножа в функции его перемещения находят по зависимостям: , (20 а)

 

где mн = mн 0 В – масса ножа, кг (mн 0 = 2…2,4 кг/м – масса одного метра длины ножа – удельная масса); В – ширина захвата режущего аппарата, м; r – радиус кривошипного вала механизма привода ножа, м; – угловая скорость кривошипного вала, с-1

Так как независимая переменная х входит в уравнение в первой степени и со знаком минус, функции линейные убывающие. Для построения графика изменения силы инерции в функции перемещениях ножа (прямая линия) достаточно определить значения в двух точках по ходу ножа, например в точке А: х = 0 (начало хода) и Ак: х = 2 r либо х = 2 l sin α либо х = 2(r 1+ r 2) (конец хода):

mн = mнВ=2*5,2=10,4 кг

 

Сила трения ножа о элементы пальцевого бруса при кривошипно-ползунном механизме привода складываются из двух составляющих:

Fтр = Fтр 1 + Fтр 2. (21)

Составляющая Fтр 1 возникает от силы тяжести ножа между соприкасающимися нижними поверхностями элементов движущегося ножа и верхними поверхностями неподвижных элементов пальцевого бруса. Ее величину находят по выражению

Fтр 1 = Gн f ′=101,92*0,3=30,57 H (22)

Gн = mнg=10,4*9,8=101,92 Н

 

где Gн = mнg – сила тяжести ножа, Н; f ′ – коэффициент трения ножа по элементам пальцевого бруса.

Значение коэффициента трения необходимо выбирать в пределах f ′ = 0,50…0,75 (трение стали по стали в абразивной среде и в условиях неучтенных защемлений от деформации ножа и пальцевого бруса).

График силы Fтр 1 – прямая линия, параллельная оси абсцисс.

Составляющая Fтр 2 возникает от прижатия головки ножа к направляющей корпуса жатки шатуном с силой N (рис. 13).

(23)

где f = 0,2…0,3 – коэффициент трения (сталь по стали в абразивной среде).

При работе режущего аппарата на его нож действует сила сопротивления движению ножа Т и движущая сила R, приложенная к головке ножа от механизма привода через шатун (а), колебательный рычаг (б), или шейку кривошипа вала сателлита (в). Для устойчивой работы ножа и всего режущего аппарата необходимо постоянное соблюдение условия равновесия

()

где – значение модуля силы сопротивления движению ножа в любой точке по его ходу; – значение модуля горизонтальной составляющей движущей силы в той же точке по ходу ножа. ( – значение модуля движущей силы).

Сила сопротивления движению ножа Т складывается из трех составляющих:

, (17)

где Рср – среднее значение силы сопротивления стеблей срезу, Н; – сила инерции ножа, Н; Fтр – сила трения ножа о пальцевый брус, Н.

T=30.57+91.46+1607=1729,0 Н

Т1=30,57+116,5+1575=1722 Н

Т 1 =30.57+188.85+1575+996.5=2790Н

T2=30.57+33+381.62=445Н

Т 2=30.57+114.83+381.62+996.5=1523Н

T3=30.57+0.49-24=7Н

Т 3=30.57+159.83-24+2117,5=2284Н

Т4=30,57-76-1225=-1270Н

Т 4=30,57+58,8-1225+2117,5=981Н

Т5=30,57-78-1607=-1654Н

Сила N прижатия головки ножа к направляющей или с учетом условия

,

Рис.14. Схемы механизма привода ножа

 

Для построения механизма привода ножа выбираем масштаб 1:25

R=50.8мм, в масштабе R=20.32,h=2r=40.64

l=10r=203.2мм

l+r=223.52мм

S=40.64

l-r=183мм

0,84:2,5=0,33мм

38,7:2,5=15,48мм

51,64:2,5=20,6мм

89,54:2,5=35,8мм

101,6:2,5=40,64мм

 

По полученным значениям силы Т и ее составляющих строим диаграмму сил, действ

 

 

Рис. 16. Диаграмма сил, действующих на нож режущего аппарата Рис. 17. Диаграмма изменения мощности на привод ножа

По данным расчетов построить диаграмму изменения мощности на привод ножа в функции его перемещения

Масштаб диаграммы мощностей μN должен выбираться из ряда 10, 20, 30…Вт/мм, причем наибольшая ордината уma x= N max/ μN должна быть не более 110…120 мм.

 

С целью упрощения процедуры расчетов и построения графиков, повышения наглядности и исключения ошибок диаграммы скоростей резания, сил, действующих на нож, и мощности на привод ножа желательно размещать друг под другом с расположением одноименных характерных точек на общих для трех диаграмм вертикалях.

.

 

Литература

 

1. Ломакин С.Г. Расчет рабочих органов уборочных машин. Методические рекомендации по выполнению курсовой работы.

– М.: МГАУ им. В.П. Горячкина, 2000

2. Комбайн зерноуборочный самоходный РСМ-101 «Вектор». Руководство по устройству и эксплуатации. Ростов-на Дону: ООО КЗ «Ростсельмаш», 2008

3. Особов В.М. Механическая технология кормов. –М.: Колос, 2009

4. Справочник инженера-механика сельскохозяйственного

производства. –М.: ФГБНУ «Росинформагротех»,2011

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-08-26 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: