Отгиб стеблей режущим аппаратом

При срезании стеблей режущим аппаратом часть стеблей отгибается пальцами и сегментами и срезается в наклонном положении. В результате стерня оказывается не одинаковой по высоте и обычно больше, чем высота среза, на которую установлен режущий аппарат. Из-за увеличения высоты стерни теряется часть урожая трав при скашивании и возможны потери колоса при срезе низкорослых хлебов.

Отгиб стеблей сегментом ножа от пальца к пальцу называется поперечным отгибом.

Предполагают, что стебель отклоняется от пальца к пальцу по абсолютной траектории движения сегмента.

В связи с этим построим диаграмму движения сегмента при его перемещении от левого крайнего положения в правое и обратно в режущем аппарате нормального резания с одинарным пробегом ножа (см. рис.)

Воспользуемся при этом методом графического построения диаграммы движения сегмента.

Отложив на чертеже в выбранном масштабе подачу h, вычертим в том же масштабе положение сегмента ABCD за два последовательных хода ножа. Далее строим синусоиду, по которой движется любая точка сегмента при его перемещении из левого крайнего положения в правое. Для этого на основании сегмента, как на диаметре, описывается полуокружность радиуса (S – ход ножа), а затем эта полуокружность, а также отрезок h делятся на равное число частей.

Точки пересечения горизонталей и вертикалей, проведенных из одноименных точек отрезка h и полуокружности, и являются искомыми точками синусоиды 0-6. Любые другие точки сегмента будут двигаться по таким же синусоидам. Поэтому, чтобы не повторять построения, можно по найденной синусоиде построить шаблон и пользоваться им для вычерчивания синусоид, по которым будут двигаться интересующие нас точки лезвия.

В данном случае такими точками являются точки А и В, D₁ и С₁.

При прямом ходе лезвие АВ является активным и во время своего пробега покроет площадь, ограниченную синусоидами АА' и BB'. При обратном ходе активным будет лезвие C'D' и площадь его пробега ограничена синусоидами С'С₂ и D'D₂.

Как было уже сказано, стебель отклоняется от пальца к пальцу по абсолютной траектории сегмента.

Наибольший поперечный отгиб получают те стебли, которые расположены на осевой линии пальца (под пальцем). Максимальный поперечный отгиб иногда измеряют отрезком касательной q, проведенной к абсолютной траектории любой точки сегмента в месте её перегиба (это по М.Н Летошневу).

Академик В.П. Горячкин для упрощения вычислений предполагал, что стебель при подводе к вкладышу отклоняется по прямой КК'. В этом случае имеет место максимальный поперечный отгиб.

Тогда из прямоугольного треугольника будем иметь:

, т.к. .

Поскольку , то .

Ранее получено . Тогда , т.е. поперечный отгиб прямопропорционален и обратно пропорционален угловой скорости кривошипа ω и ходу ножа S.

Длина оставшейся стерни с учетом этого отгиба будет

,

где H – высота среза стеблей.

Часть стеблей срезается при обратном ходе ножа, отклоняясь в направлении движения машины.

Отгиб стеблей пальцевым брусом по направлению движения машины с непробегаемого лезвием участка называется продольным отгибом.

Максимальный продольный отгиб l_max стебель имеет, когда из положения (е) отклонится спинкой ножа в положение (f).

Точка (е) – точка пересечения косинусоиды, описываемой верхней крайней точкой активного лезвия с правой кромкой пальцевой пластинки.

Точка (f) – точка пересечения косинусоиды, описываемой нижней точкой активного лезвия, с той же кромкой пальцевой пластинки.

Аналитически максимальный продольный отгиб определится:

(1)

Для определения напишем уравнение движения верхнего и нижнего оснований сегмента.

Уравнение первой кривой (косинусоиды BB') будут:

(2)

Здесь => Отсюда (причем , т.к. прямой ход ножа совершается за пол оборота кривошипа).

Определим теперь координаты точки (е):

Отсюда и

Тогда и .

Подставляя значение t_e во второе уравнение системы (2), получим координату y_e:

.

Но поскольку ,

Тогда будем иметь:

(3)

Координаты точки (е) найдены.

Найдем теперь координаты точки (f):

Уравнения кривой D₁D₂ запишутся в виде:

(4)

Здесь => , причем , т.к. обратный ход ножа начинается со второй половины оборота кривошипа.

Определим теперь координаты точки (f):

Отсюда и ;

и

Подставляя значение t_f в уравнение для y₂ системы (4), получим:

Найдены координаты точки (f).

Тогда максимальный продольный отгиб будет:

Если обозначить постоянный множитель через

,

тогда получим:

Для режущих аппаратов нормального резания с одинарным пробегом ножа А=1,29.