Определение сил действующих на режущий аппарат

Суммарная сила Т, действующая на нож равна следующей сумме действующих сил:

Т = Rср + Рj + F (2.9.)

где Rср - значение силы сопротивления срезу

Рj - сила инерции масс ножа.

F - сила трения.

Сила сопротивления срезу определяется из выражения:

Rср = ε f_н z / Х_р (2.10.)

где ε- работа, затрачиваемая на срез растений с 1² см, и приближенно может быть принята ε = (1…2) 10^-2 Дж/см² для зерновых и ε = (2…3) 10^-2 Дж/см² для трав. f_н - площадь нагрузки площадь поля с которой сегмент срезает растения за один ход ножа у одного пальца для однопробежного аппарата нормального резания.

f_н = S L (2.11.)

где S - ход ножа, S=2r L - подач

а,

z - число сегментов,

X_p – путь, который проходит сегмент от начала до конца резания

z = l_н / t (2.12.)

где l_н - длина ножа, м,

t - шаг сегментов, м.

Это определяется замером по рисунку 2.2.б.

Сила инерции Рj определяется из выражения

Рj = m_н r ω² cоs α (2.13.)

где m_н масса ножа, кг,

r - радиус кривошипа, м

ω - угловая скорость кривошипа, с^-1

α - угол поворота кривошипа, град

m_н = l_н g_н (2.14.)

где l_н - длина ножа, м,

g_н - масса одного погонного метра ножа кг/м (2…4).

На графике сил рисунка 2.2.г сила инерции Pj изображена косинусоидной с максимальными значениями в мертвых точках когда α = 0 и α = 180⁰ и равной нулю когда угол поворота кривошипа равен 90⁰

F- сила трения ножа об элементы пальцевого бруса складывается из силы трения F₁ вызываемой весом ножа и силы трения F₂ от действия шатуна на пятку ножа (от силы N рисунка 2.2е). F = F₁ + F₂

F₁ = f G (2.15.)

где f - коэффициент трения принимается f = 0,3...0,5

G - вес ножа, Н

G= m_н g (2.16.)

где g- ускорение свободного падения.

На графике рисунка 2.2 г. F₁ показана линией параллельной оси абсцисс.

Сила трения F₂ определяется из выражения

F₂ = [(R_ср + Рj + fG) tq b / 1 – f tq b ] f (2.17.)

где угол b (рисунок 2.2. а) определяется по теореме синусов

Рисунок 2.2. Определение сил действующих на режущий аппарат

sin b = r / l sin α (2.18.)

где l-длина шатуна и отношение r/e можно принять равным 0,07...0,1.

На графике сила F₂ показана пунктирной кривой.

Подсчитанные значения всех сил заносятся в таблицу рисунка 2.2в изображаются (в выбранном масштабе) графически по рисунку 2.2г, а результирующая Т и таблично и графически определяются как алгебраическая сумма следующих сил.

Т = Rср + Pj + F₁ + F₂ (2.19.)

Зная силу Т можно строить диаграммы сил и моментов производить прочностные, кинематические и энергетические расчеты, связанные с работой режущего аппарата.