где q — показатель Zn — число ножей на роторе. где — угол между соседними ножами, рад min — угол при котором скорость резания минимальная, рад R — радиус ротора.


[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]


Цель работы.
Целью лабораторной работы является расчет основных параметров дискового режущего аппарата, построение траектории движения ножа.

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]


Краткие сведения из теории.
Основной задачей при расчете ротационных косилок является определение минимальной скорости, необходимой для перерезания растительного материала.
При безподпорном срезе, кроме энергии, расходуемой непосредственно на разрушение материала стебля, энергия расходуется на его изгиб, трение стерни о нижнюю поверхность диска и на отбрасывание срезаемой части растений, поэтому энергоемкость ротационных косилок больше, чем косилок с возвратно-поступательным движением ножа.
Для кошения с наименьшими потерями скорость резания должна быть равна или больше верхней минимальной, значения которой для различных культур приведены ниже:
Культура
Клевер
Люцерна
Костер
Пшеница, овес

VP, м/с
13
15
24
32

Сила перерезания одного стебля определяется зависимостью:
PC = f(VP)
и выражается эмпирической формулой:
PC = a + (b / VPCmin) (1)
где
a, b и с - коэффициенты, характеризующие физико-механические свойства материала.
Сопротивление и работа резания уменьшаются по мере увеличения скорости резания. Усилие на режущей фаске лезвия ножа складывается из двух составляющих: силы смятия, вызванной раздвиганием материала фасками лезвия, и усилия защемления в следствии изгиба стебля. На сопротивление резанию также влияет расположение фасок на режущей части ножа. Минимальная скорость резания при нижней заточке на 8-12% меньше, чем при верхней заточке лезвия.
При затуплении лезвия до 100-120 мкм удельная сила резания увеличивается на 12-18%.
Рассмотрим ротор режущего аппарата диаметром D = 2R с лезвиями высотой L. Так как рабочая скорость косилки меньше окружной скорости лезвий, то все точки ротора в абсолютном движении описывают циклоидальные траектории. Уравнения точек 1 и 2 лезвия в параметрической форме имеют вид:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Перекрытие режущих элементов в многороторных косилках. При работе многороторных косилок необходимо, чтобы траектория режущих элементов соседних роторов несколько перекрывали одна другую, во избежание пропуска несрезанных участков травы.
Формула для определения перекрытия:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
где
q - показатель;
Zn - число ножей на роторе.
Окружная скорость ротора. Вектор абсолютной скорости точек лезвия Vабс = [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]R + V изменяется в процессе резания по направлению и по значению от наименьшего до наибольшего. Как было показано, для безподпорного среза растений необходимо чтобы значение Vабс превосходило значение Vmin.
Приближенная формула для определения наименьшего значения окружной скорости при различном числе лезвий имеет вид:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
где
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]- угол между соседними ножами, рад;
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]min - угол при котором скорость резания минимальная, рад;
R - радиус ротора.

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]


Лабораторное оборудование
Макет косилки КРН-2,1; ротор в сборе (от КРН-2,1); измерительный инструмент.

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]


Программа выполнения работ.
1.Исходные данные ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]).
Исходные данные
Таблица 1.
Параметры
N варианта


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

Марка машины
КРН - 2,1
КПРН - 3,0

Частота вращения, об/м
540
774

Ширина захвата, м
2,1
3,0

Число роторов, шт.
4
6

Число ножей, шт.
2
2
2
2
2
2
2
2
1
2
1
1
1
1
1
2

Высота среза, см
6
8
6
8
6
8
6
8
6
8
6
8
6
8
6
8

Коэффициент резания
1,108
1,03
1,046
1,97
1,37
1,108
1,046
1,108
1,57
1,046
1,108
1,97
1,108
1,37
1,046
1,37

Скорость машины, м/с
2,1
2,2
2,3
2,4
2,3
2,1
2,3
2,5
3,5
4,0
2,7
2,8
3,4
3,1
3,4
4,1

Культура
клевер
костер
овес
пшеница

Коэффициенты
a
b
c
0,08 1,40 1,71
0,178 3,50 1,60
0,100 2,40 1,10
0,096 2,43 1,39

Минимальная скорость резания, м/с
13
24
32
32

2. Агротехнические требования:
Сбор урожая следует проводить в оптимальные сроки. Злаковые травы собирают в период колошения.
Скашивать необходимо без огрехов и пропусков, естественные травы на высоте 4...5 см, сеяные на высоте 5...7 см.
Косилка должна обеспечивать заданную высоту среза, срезать стебли без разрыва, смятия и теребления, хорошо копировать рельеф местности, укладывать скошенную траву в покосы, чтобы она не попадала под колеса трактора.
3. Физико-механическая характеристика некоторого травостоя ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]).
Физико-механическая характеристика некоторого травостоя
Таблица 2.
Культура
Характеристика


Диаметр стеблей, мм.
Высота стеблей, см.
Густота травостоя, шт. на м2
Влажность, %

Клевер (фаза цветения)
4...5
30...40
2500
82,2

Костер безостый (фаза колошения)
3...4
40...50
2500
74,1

Овсяница луговая (фаза колошения)
1,5...2,5
25...35
2500
66,1

Люцерна (фаза цветения)
4...5
35...40
1100
75,3

Тимофеевка (фаза колошения)
3...4
50...60
1100
72,7

Овес
3...4
40...50
635
17,2

Пшеница
3...4
60...70
625
16,0

4. Технологическая схема машин и характеристики режущего аппарата (рис. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]).
5. Технологические характеристики машин.
Технологические характеристики машин
Таблица 3.
Показатель
КРН-2,1А
КПРН-3,0

Ширина захвата, м
2,1
3,0

Рабочая скорость, км/ч
15
9...15

Число роторов, шт.
4
6

Частота вращения роторов, об/мин.
2040
1936

Масса машины, кг
570
1550

6. Расчет
6.1. Снять размеры с образца ротора косилки КРН-2,1:
радиус ротора до конца ножа Rk, мм;
радиус ротора до отверстия соединения с ножом Rc, мм;
длина лезвия ножа Lно, мм;
ширина ножа hн, мм.
Измеренные величины заносятся в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]:
Измеренные величины
Таблица 4.
Опытные
Расчетные

Rk
Rc
Lнo

D
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]min
n

S
R1
Pc
Mсум
Nсум
Vmрасч
















6.2. Диаметр ротора D = 2 R, м
D = B / KP
6.3. Угол между соседними ножами [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ], рад.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
6.4. Угол при котором минимальная скорость резания уmin, рад.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
6.5. Минимальная скорость угловая [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]min, рад/с
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
6.6. Частота вращения ротора n, об/мин
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
6.7. Длина лезвия ножа Lн, м
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
6.8. Показатель q
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
6.9. Суммарная рабочая длина лезвия Lp, м
Lp = Kp q D
6.10. Коэффициент максимального использования лезвия
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
6.11. Площадь скашиваемая лезвием за один оборот S, см2
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
6.12. Необходимое перекрытие ротора [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ], м
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
6.13. Конструктивный радиус ротора R1, м
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
6.14. Коэффициент использования зоны среза Кн
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
6.15. Удельная сила резания Рс, кН
Pс = a + (b / Vpсmin)
6.17. Суммарный момент, приведенный к ВОМ Мсум, Н.м
Мсум = Кр М n / nвом
6.18. Мощность привода одного ротора N, кВт
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
6.19. Суммарная мощность привода Nсум, кВт
Nсум = Кр N
6.20. Расчетная скорость машины Vmрасч, м/с
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
7. Траектория движения ножа ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ])
Для построения траектории движения точки лезвия ножа необходимо:
Построить окружность, радиус которой равен расстоянию от центра ротора до точки на ноже.
Разбить окружность на произвольное количество равных частей.
Определить величину подачи
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
где
D - расстояние от центра ротора до точки на ноже, и отложить от центра окружности. Разбить отрезок L на такое-же число частей.
Обозначить точки деления окружности по направлению вращения диска.
Отложить от первой точки окружности одно деление подачи, от второй точки - два деления подачи и т.д.
Соединить полученные точки плавной кривой. Чтобы построить траектории последующих оборотов диска, надо от найденных точек траектории отложить по направлению движения машины ее путь за, два и т.д. оборотов.
Расчет основных параметров ротационного режущего аппарата может быть выполнен на ПЭВМ с использованием программы "DISK", написанной на языке TURBO BASIC в диалоговом режиме с пользователем. Программа позволяет получить распечатку основных параметров ротационного режущего аппарата, построить траектории движения одного и двух ножей роторов.

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]


Содержание отчета.
Технологическая схема косилки;
Таблица исходных данных;
расчет;
Таблица опытных и расчетных данных ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]);
Траектория движения ножа;
Выводы.

Часть 1.

Приложенные файлы

  • doc 3279407
    Размер файла: 152 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий