Файл: Диденко Н.Ф. Машины для уборки овощей.pdf

лей, в частности, она должна быть тем выше, чем меньше масса ножа.

Рассматривая процесс резания как ударный и предполагая, что для разрезания стебля при любой скорости импульс силы остается постоянным, RsAt = const = Сь В. П. Горячкин опре­ делил значение критической скорости:

Ü = С-, L_+ _ L _ \

В. П. Горячкин дал и другое выражение из предположения, что постоянной при любой скорости является работа, затраченная на срез стебля, т. е.

const = С2.

т1+ т2 2

В этом случае

Относительно массы стебля, участвующей в ударе, В. П. Го­ рячкиным высказаны следующие соображения:

1) если считать стебель неупругим, закрепленным внизу как бы шарнирно, то

где I — длина стебля;

р— масса единицы длины стебля.

Вфункции высоты резания /і эта масса изменяется по ги­

перболе четвертого порядка. При h = 0 т2 = о о ; при h = I

Указанные зависимости, по мнению В. П. Горячкина, могут служить основанием для следующих выводов:

120

где Миз — разрушающий изгибающий момент стебля;

сил инерции стебля;

На основании зависимости (40) Е. С. Босой рекомендует следующие значения критической скорости бесподпорного реза­

50 мм — 3,1 м/с.

Н. Е. Резник отмечает, что в основу почти всех аналитических исследований бесподпорного среза положена схема процесса, отличающаяся значительным упрощением реальных условий, из-за сложности учета всех факторов, влияющих на процесс резания.

При этом принятые различными авторами допущения не всегда достаточно обоснованы. Например, допущение о постоян­ стве работы в единицу времени, необходимой для перерезания стебля, сделано на основании экспериментов А. Н. Карпенко, проведенных в условиях, не характерных для бесподпорного резания. Опыты проводились при резании стеблей овса и ржп аппаратом косилочного типа с противорежущей пластиной в ин­ тервале скоростей 0,3—0,8 м/с. Даже в таком узком интервале скоростей колебание потребляемой мощности достигало 40%, и наблюдалась тенденция к снижению ее с увеличением скорости резания.

Не случайно у разных авторов встречаются значительные расхождения в рекомендуемой критической скорости резания. По экспериментальным данным для различных тонкостебельных и травянистых культур критическая скорость бесподпорного резания колеблется в пределах 8—16 м/с [21]. Однако, для того чтобы обеспечить 100%-ное срезание барабанными роторами стеблей травы любой жесткости, необходимо увеличивать ско­ рость резания до 40 м/с.

Полнота среза растений является не единственным крите­ рием, определяющим выбор необходимой скорости резания. Скорость резания влияет и на такой важный показатель каче­ ства среза как высота стерни (при работе косилок) или высота необрезанных черешков ботвы (при работе ботвоуборочных машин или ботвосрезающих рабочих органов). От этого показа­ теля, в свою очередь, зависит как полнота сбора растительной массы, так и (что особенно важно) качество обрезки ботвы кор­ неплодов, т. е. количество корнеплодов в процентном отношении,

122

где hr — высота расположения головки корнеплода над поверх­ ностью почвы;

г — радиус сферы головки корнеплода; R — радиус копирующего катка.

При малых углах отклонения тяг навесной системы в процессе копирования можно принять sin <р ~ cp, cos cp ~ 1.

В этом случае текущие координаты центра копира для осей координат, проходящих через точку пересечения оси корнеплода с верхним горизонтом почвы, записываем в следующем виде:

X = v j + /тф sin Ѳ;

у = R + hr— /тф cos Ѳ,

где Ум — поступательная скорость машины; /т ■— длина тяг навесной системы;

Ѳ— угол отклонения тяги от горизонтали в крайнем верх­ нем положении копира.

Подставляя полученные значения х и у в уравнение (41) и производя некоторые преобразования, получаем квадратное уравнение

/тф2 —2/тф [(R -Ç r)cos0 —v j sin Ѳ] + vit2=0,

решая которое, получаем уравнение перемещения центра копира относительно рамы машины

Взяв первую производную по времени от уравнения (42), получаем скорость относительного перемещения центра копира:

В этом уравнении положительное значение скорости соответ­ ствует периоду подъема копира, поэтому производная ее берется с отрицательным знаком. Вторая производная по времени от уравнения (42) дает тангенциальную составляющую ускорения относительного перемещения центра копира:

/т = — /тФ =

vl(R + r)2cos20У

(44)

УГ[(# + г)2 cos2 0 — (R + r)vKt sin 20 — у2 t2 cos2 Ѳ]3