Теоретичні відомості

До основних параметрів різального апарата дискового типу відносяться координати центра обертання ножа, тобто відстані від лінії протирізальної пластини по вертикалі h (рис. 1) і від внутрішньої боковини горловини по горизонталі c; кути ковзання τ, защемлення χ та їх співвідношення.

Радіус-вектор r (рис. 2) – це відстань між центром обертання ножа та точкою різання.

Точка різання – це точка перетину радіус-вектора та протирізальної пластини 6 (див. рис. 2).

Кут ковзання τ - це кут між лезом ножа 4 та радіус-вектором.

Кут защемлення χ – це кут між лезом ножа 4 та протирізальною пластиною 6.

Рисунок 1 - Визначення основних параметрів дискового

різального апарата

а	б
в

1 – рама, 2 – шкала, 3 – рукоять, 4 – лезо ножа, 5 – горловина, 6 – протирізальна пластина, 7 – лінійка, 8 – транспортир, 9 - дотична до точки різання.

Рисунок 2 - Макет лабораторної установки для визначення параметрів дискового різального апарата з прямолінійним а, б (а – початок різання) та криволінійним лезами в (початок різання):

Навантажена частина леза ΔS (див. рис. 2)– це та частина леза, яка знаходиться в перерізі горловини.

Режим різання буде оптимальним, коли питома робота різання мінімальна, а навантаження (крутний момент) на валу крилатки рівномірне. Це досягається відповідним вибором величин кутів τ і χ.

2.3.1 Експериментальне визначення характеристик ножа.

Опис лабораторної установки.

Лабораторна установка являє собою макет ріжучого апарата дискового типу універсальної дробарки кормів ДКУ-1 (див. рис. 2). Ріжучий апарат складається із валу зножами (з прямим (див. рис. 2 а,б) та кривим лезом див. рис. 2 в)), живильної горловини 5 і шкали 2. Шкала необхідна для вимірювання кута повороту ножа θ.

Порядок проведення експерименту для прямого ножа.

Встановлюють супроти перерізу горловини 5 прямий ніж 4. Експеримент починають з встановлення ножа у положення (початок різання) (див. рис. 2, а), коли лезо ножа знаходиться в точці 1 противоріжучої пластини (див. рис. 1).

За допомогою гнучкої лінійки 7 вимірюють радіус-вектор r_і і
навантажену частину ножа ΔS_і. Результати замірів заносять у
таблицю 1.

Після запису експерименту № 1 у положенні ножа 1 на горловині (початок θ = 0°), ніж повертають на кут Δθ= 10°. У новому положенні ножа експеримент № 2 при θ = 10° замірюють значення τ₂, χ₂, r₂ , ΔS₂. Результати заносять у табл. 1.

Потім проводять експеримент № 3, 4, 5, вимірюючи ці показники послідовно для кутів повороту ножа θ =20°, θ= 30°. Останній замір величин проводять у кінці різання, коли лезо ножа виходить з перерізу горловини у точці 5 (див. рис. 1).

Порядок проведення експерименту для криволінійного ножа.

Встановлюють супроти перерізу горловини криволінійний ніж (див. рис. 2, в) для замірів кутів ковзання τ і защемлення χ. Результати експерименту заносять у таблицю 1.

Таблиця 1 – Журнал спостережень

Тип леза	№ експ. і	Кут повороту ножа θі, град.	Характеристика ножа
Радіус-вектор, rі,м	Кут ковзання, τі , град	Кут защемлення, χі , град.	Навантажена частина, ΔSі , м
Прямолінійний
Криволінійний

2.3.2 Розрахунок потужності електродвигуна для приводу дробарки ДКУ-1.

За експериментальними даними табл. 1 визначають для кожного і -го експерименту (для кожного положення ножа θ_і з прямим і криволінійним лезом) значення моментів різання за формулою

(1)

де g₁ - нормальний питомий тиск, значення якого залежить від кута ковзання τ_і і визначається для кожного моменту різання за формулою

(2)

де g_о - нормальний питомий тиск різання при τ = 0"рубка", значення якого визначають по таблиці 2;

Rі = 0,00909 - коефіцієнт пропорційності, який враховує кут нахилу лінійної залежності;

τ_і - кут ковзання при і-ом експерименті, град.;

r_і - радіус-вектор в і-ому експерименті, м;

ΔS_і - навантажена частина леза ножа при і-ому експерименті, м;

f_i^’ - коефіцієнт ковзного різання, значення якого залежить від кута ковзання і визначається для кожного моменту

(3)

де R₂ = 0,176...0,186 - коефіцієнт пропорційності.

Середній момент різання визначають за формулою

(4)

де і = 1,2,3… п -кількість замірів;

М_і - значення моменту різання в і-му експерименті.

Потужність електродвигуна для приводу дробарки кормів визначається за формулою

(5)

де = 146 с^-1- кутова швидкість дробарки;

Z= 4 - кількість ножів у дробарці;

θ_і - робочий кут повороту ножа, град. (див. табл. 1), θ_і =10⁰.

Усі розрахунки по цим формулам зручно вести по формі табл.3.

Таблиця 2 – Значення нормального питомого тиску різання для різних видів стеблових кормів

№ ланки	Найменування корму	g0, кН/м
	Кормовий буряк	2…4
	Трава	4…8
	Кукурудза на силос	7…10
	Солома	8…12

Таблиця 3 – Результати обробки експериментів

Тип леза	Вид корму	№ експ. і	Кут ковзан. τі , град.	gі, кН/м	ri, м	ΔSі, м	cos τі	tq τі	fi	Mі, кНм
Прямолінійний
Криволінійний