Determination of diameter of a cutter drum with two-step F-shaped knives

Full Text

Учитывая траекторию движения рабочих органов почвообрабатывающих машин, применим метод расчета параметров съемных зацепов [1] при определении диаметра фрезерного барабана с двухступенчатыми ножами F-образной формы. Рассмотрим фрезерный барабан, заглубленный в почву на величину его радиуса (рис. 1). В результате взаимодействия ножа с почвой при подведении крутящего момента возникнут силы, стремящиеся сдвинуть фрезу в вертикальном и горизонтальном направлениях [2]. В связи с тем, что траектория ножа проходит по окружности, величина сил вертикального направления изменяется по косинусоидальной зависимости, а горизонтального - по синусоидальной. При этом силы горизонтального направления больше сил вертикального при углах поворота зацепов от 45 до 135° (рис. 2) [3]. Следовательно, глубина фрезерования ограничится точкой контакта ножа с почвой в момент, когда силы горизонтального направления, или подталкивающее усилие, превысят величину вертикальных сил [4]. Из выражений, приведенных в работе [5], взаимосвязь между диаметром фрезерного барабана и глубиной обработки : , (1) где - диаметр фрезерного барабана, м; - глубина обработки почвы, м. Рассмотрим работу почвообрабатывающей фрезы с двухступенчатыми ножами F-образной формы. Глубина обработки ограничится началом взаимодействия с почвой верхнего ножа (рис. 3, б), следовательно, взаимосвязь между диаметром фрезерного барабана и глубиной обработки определится из выражения: , (2) где - шаг ступни, м. Графический анализ, представленный на рис. 4, показывает зависимость между шагом ступни фрезы с двухступенчатыми ножами F-образной формы и диаметром барабана. С увеличением шага ступни на 0,02 м расчетный диаметр фрезерного барабана уменьшается по линейной зависимости на 0,09 м. С увеличением глубины обработки на 0,05 м диаметр фрезерного барабана увеличивается на 0,33 м. При шаге ступни 0,12 м и глубине обработки 0,15 м расчетный диаметр фрезерного барабана с двухступенчатыми ножами F-образной формы составляет 0,44 м, а при глубине обработки 0,2 м он равен 0,77 м. Анализ полученного выражения (2) показывает, что при шаге ступни, равном нулю, получаем частный случай формулы (1).

About the authors

M. M Makhmutov

Russian State Agricultural Correspondence University

Email: mansur.mahmutov@yandex.ru

Yu. R Khismatullina

Russian State Agricultural Correspondence University

A. I Tepikin

Russian State Agricultural Correspondence University

S. V Bykovskiy

Russian State Agricultural Correspondence University

A. K Dzhabbarov

Russian State Agricultural Correspondence University

A. S Alimov

Russian State Agricultural Correspondence University

M. M Makhmutov

Kazan State University of Architecture and Engineering

References