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 rі і
навантажену частину ножа ΔSі. 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 θі з прямим і криволінійним лезом) значення моментів різання за формулою
(1)
де g1 - нормальний питомий тиск, значення якого залежить від кута ковзання τі і визначається для кожного моменту різання за формулою
(2)
де gо - 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;
τі - кут ковзання при і-ом експерименті, град.;
rі - радіус-вектор в і-ому експерименті, м;
ΔSі - навантажена частина леза ножа при і-ому експерименті, м;
fi’ - 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;
Мі - 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;
θі - робочий кут повороту ножа, град. (див. табл. 1), θі =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 |