ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 179
Скачиваний: 2
Перемещение копира по корнеплоду происходит в интервале
времени от t\ (момент встречи катка |
с корнеплодом) до |
t = О |
|||||||
(фаза подъема) и далее от t = 0 до t 2 |
(фаза опускания). |
|
|||||||
Из геометрических построений (рис. 82) получаем |
|
||||||||
|
|
|
|
(R + г) sin а + |
Лг tg Ѳ |
|
|
(45) |
|
|
|
1—---------------------------- |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
ѵм |
|
|
|
|
|
|
, |
|
(./? + /•) sin а — hr tg O |
|
|
(46) |
||
|
|
|
9 ---------------------------- , |
|
|
||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а = |
arccos |
R — hr + r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R + r |
|
|
|
|
Пусть R = 0,1 M ; h r = 0,03 M ; r = 0,02 м; V M = 1 |
м/с. Для этих |
||||||||
значений |
параметров t 2 |
= —t x |
= 0,07938 с |
(при |
0 = 0); |
t { = |
|||
= —0,0967 с; U = 0,06206 с (при Ѳ = 30°). |
|
скорости |
ѵ и |
||||||
Изменение относительного |
перемещения /т<р, |
||||||||
тангенциальной |
составляющей |
ускорения /т |
в интервале |
вре |
|||||
мени от t \ |
до t 2 |
для Ѳ = 0 и Ѳ = 30° представлены на рис. 83. |
|||||||
тра копира от времени:
1 — при Ѳ = 0; 2 — при Ѳ = 30°
Графики показывают, что максимальные абсолютные значе ния тангенциальной составляющей ускорения соответствуют мо ментам встречи копира с корнеплодом tx и схода копира с кор неплода t 2. Например, при t = 0 абсолютные значения тангенци альной составляющей ускорения для Ѳ= 0 и Ѳ= 30° соответст венно равны 8,33 и 9,61 м/с2.
При t2 для тех же значений угла Ѳ получаем абсолютные значения /т, равные соответственно 20 и 191 м/с2. Как видно из графика (рис. 84), максимальные абсолютные значения танген-
126
циальнои составляющей ускорения резко возрастают с увели чением угла Ѳ.
Следовательно, для повышения качества обрезки ботвы не обходимо принимать угол установки тяг навесной системы Ѳ, равный или близкий к нулю.
При Ѳ= 0 зависимости (42) — (46) принимают следующий вид:
/тср = (R + г) — |
(R + г) -vit2, |
|||
|
vit |
|
(47) |
|
U = |
|
|||
|
V (R + rf — v‘Mt2 |
|
||
Іх — |
vj(R + r)2 |
(48) |
||
'V[(R +r)2- v y f |
||||
|
|
|||
|
(R + |
r ) s in a |
(49) |
|
|
to — ----t\ — |
|
||
Рис. 84. Зависимость максимально го абсолютного значения ускорения І/тІ от Угла установки тяг навес ной системы
Как видно из уравнения (48), при любом значении t, следо вательно, в течение всего периода контакта копира с корнепло дом тангенциальная составляющая ускорения копира направле
на вниз, а сила инерции катка — вверх |
и стремится нарушить |
||||
контакт копира с корнеплодом. |
без |
пробуксовывания |
катка |
||
При свободном перекатывании |
|||||
по поверхности ряда |
мгновенный |
центр вращения катка |
нахо |
||
дится в точке Q (рис. 85). |
|
|
|
||
Скорость |
точки |
М катка в момент соприкосновения его |
|||
с головкой |
корнеплода направлена по перпендикуляру |
к ра |
|||
диусу-вектору £Ш.
Вектор скорости точки М катка образует с вертикалью и силой нормального давления N катка на поверхность корнепло да углы
|
|
а |
1 |
R — hr + г |
|
|
|
— = — arccos-------1-----. |
|
||
|
|
2 |
2 |
R + r |
|
Направление реакции давления катка на корнеплод Дд в мо |
|||||
мент наезда |
(при |
t = t1) |
совпадает с направлением скорости |
||
точки М при |
сс |
ф. При |
et |
Яя отклонена |
|
— < |
— > ф реакция катка |
||||
от нормального давления N на угол трения ф.
Для уменьшения повреждений корнеплодов копирующие катки машин для уборки столовых корнеплодов имеют обрезиненную поверхность. Коэффициенты трения корней моркови и
столовой свеклы по |
резине |
равны соответственно 0,60 |
и 0,63; |
|
ботвы по резине — 0,65 и 0,90 (см. табл. 9). Очевидно, |
что при |
|||
любых значениях R и г справедливо неравенство |
|
|||
1 |
|
R — ігг + г |
, п сп |
|
— |
arccos------------ < |
0,60. |
|
|
2 |
|
R + r |
|
|
Следовательно, реакция давления катка на корнеплод совпа дает с направлением скорости точки М и направлена по пер
пендикуляру к радиусу-вектору QM. |
|
при Ѳ= 0 |
|||
Нормальное давление катка на корнеплод |
|||||
составляет |
|
|
|
|
|
|
N = G' + P'n — FU |
|
(50) |
||
|
|
Q' |
m8 . |
|
(51) |
|
|
|
cos a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
£ [Ô+ |
(ф тах ф)] |
|
|
|
|
|
cos a |
|
|
|
|
mul (R+ r)2 |
|
(52) |
|
|
Y [(# + г)2 — y ^2]3 COS a |
|
|||
|
|
|
|||
где |
т — приведенная |
масса подвижных |
частей |
ботвореза; |
|
С |
и ô — жесткость и предварительное натяжение пружины; |
||||
|
ф т а х — угол максимального отклонения |
тяги |
от крайнего |
||
|
верхнего положения. |
|
|
||
В связи с тем, что максимальная сила инерции соответствует моментам времени t{ и t2, определим значения величин, входя
щих в уравнение (50) при t\ |
и t2. |
|
|
CÔ |
(53) |
Рп = |
||
|
cos а |
|
|
mvf.{R+ ry |
|
Ки„ = |
, 2 I D , |
(54) |
(R—hr + г)3cos a |
||
Постоянство контакта между копиром и головкой корнепло да выполняется при условии
G' + P ;,- F HH> 0 . |
(55) |
Подставляя в уравнение (55) значения входящих в него величин из уравнений (51), (53) и (54), после преобразований получаем силу действия пружины в крайнем нижнем положении копирующего механизма.
C ô > m |
vj(R + r)2 |
(56) |
|
(R+ г—Лг)3 |
|||
|
|
где g — ускорение свободного падения.
Приравняв нулю выражение в квадратных скобках, получа ем критическое значение поступательной скорости
|
V кр — |
{R + r— hry |
(57) |
|
|
g |
(R+ ry |
||
|
|
|
||
При цм > п,ф |
требуется установка пружин, |
нагружающих |
||
копир, при ѵм ^ |
пКр нагружающие пружины можно не приме |
|||
нять, а допускается установка |
разгружающих |
пружин для |
||
снижения давления копира на корнеплод (если ѵм <С Укр) • Формулы (56) и (57) показывают, что для повышения ско
рости работы ботворезов при постоянном динамическом воздей ствии копира на корнеплод необходимо:
а) уменьшать приведенную массу подвижных частей ботво реза;
б) увеличивать диаметр копирующего катка; в) уменьшать кривизну и высоту неровностей копируемой
поверхности.
Рассмотрим второе условие работы копирующего механизма, согласно которому давление копира не должно превышать механической прочности корнеплода.
Как было показано ранее, во время обкатывания копиром корнеплода сила инерции ботвореза направлена вверх. Однако при встрече с корнеплодом поступательное перемещение копира переходит в перемещение по окружности. В этом случае ускоре
ние направлено вверх, |
а составляющая силы инерции сумми |
||
руется с составляющими от веса и сил давления пружины. |
|||
В общем случае, второе условие запишем в следующем виде: |
|||
G ' + |
Р ' + |
К 'н < Р кр COS -у -, |
(58) |
где Ркр — предельная |
сила |
давления на корнеплод, |
не вызы |
вающая его разрушения. |
|
||
Тангенциальную составляющую ускорения в момент встречи |
|||
копира с корнеплодом |
можно приближенно получить в резуль- |
||