МАШИНОСТРОЕНИЕ

ТЕХНОЛОГИЯ, ИНСТРУМЕНТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

УДК 634*0.036

,

НОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЛЕСНОЙ ФРЕЗЫ

Приведены результаты исследований, направленных на обоснование параметров новой конструкции ножа лесной фрезерной почвообрабатывающей машины для полосной обработки почвы на вырубках с дренированными почвами.

Ключевые слова: лесная фреза, параметры ножа, обработка почвы, кинематика движения, угол отгиба крыла.

Обработка почвы играет важнейшую роль в выращивании высокопродуктивных насаждений. Лесные фрезы применяют для полосной обработки почвы на вырубках. По качеству подготовки почвы они существенно превосходят плуги лемешного типа, однако имеют ряд недостатков. Главными из них являются высокая энергоемкость и сравнительно низкая производительность [1].

На основании анализа конструкций современных лесных фрез и патентной документации была предложена новая конструкция ножа для фрезерных почвообрабатывающих машин типа ФБН-1,5 или ФЛУ-0,8. В стойке ножа сделан П-образный вырез. Вырезанная часть, отогнутая на определённый угол, образует дополнительное крыло, ширина полки которого меньше или равна ширине выреза, что исключает возможность залипания почвы (рис.1). Дополнительному крылу необходимо придать угол наклона в вертикальной плоскости, а его кромкам – заточку. Использование ножа новой конструкции позволит увеличить производительность фрезерных машин за счет повышения скорости движения агрегата без снижения качества обработки почвы.

Подпись:Основными параметрами ножа почвообрабатывающей фрезы являются длина стойки ножа L и угол отгиба крыла β. Рабочие органы ротационных машин совершают сложное движение, состоящее из относительного (вращательного вокруг оси фрезерного барабана со скоростью V0) и переносного (поступательного со скоростью Vn) движений. Различные соотношения скоростей относительного и переносного движений VO/Vn определяют траекторию движения рабочего органа и высоту гребня на дне борозды. Чем больше , тем сильнее траектория по форме приближается к окружности и тем меньше hгp - высота гребней. Элементы траектории движения лезвия ножа фрезы приведены на рис. 2.

Особенностью кинематики почвообрабатывающих фрезерных машин является то, что с изменением траектории движения лезвия ножа в почве изменяется и угол резания. Это изменение тем значительнее, чем меньше.

Обозначив угол заострения лезвия ножа через i, а задний угол, обеспечивающий зазор между необработанной почвой и затылком ножа, через , получим минимальный угол резания в точках :

.

Изменение угла резания зависит от и угла поворота фрезерного барабана . Если Vn =0, т. е. , то изменение угла резания =0, a траектория движения - окружность. С уменьшением величина изменения угла резания возрастает: для =1 . Оно достигает своего предельного значения при .

Угол резания изменяется от минимума в точке входа ножа в почву до максимума в самой нижней точке.

.

Подпись: Анализируя зависимость , можно рекомендовать оптимальные значения в пределах 4...6. Дальнейшее уменьшение вызывает более значительное увеличение , а следовательно, и пределов изменения угла резания.

Угол между радиусом R, проходящим через наиболее удаленную от центра фрезерного барабана точку N ножа, и отрезком, соединяющим ось переднего болта крепления ножа с точкой N (рис. 3):

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

,

где =L – (0,015…0,02).

Угол отгиба крыла:

- при внешней заточке

;

- при внутренней заточке

Подпись:.

В результате анализа кинематики движения ножа можно сделать следующие выводы:

1. Угол отгиба дополнительного крыла мало зависит от радиуса фрезерного барабана, в отличие от угла отгиба основного крыла . Угол изменяется в пределах 75...89°, а угол =73...74° (в зависимости от значения радиуса фрезерного барабана R, которое изменяется в интервале 0,2...0,5 м). Разница между углами составляет 2...15°.

2. Величина изменения угла резания зависит от угла поворота фрезерного барабана и соотношения скоростей . Можно рекомендовать оптимальные значения в интервале 4...6. Дальнейшее уменьшение вызовет увеличение , a следовательно, и пределов изменения угла резания, что приведет к быстрому износу рабочего органа фрезы.

3. Углы отгиба основного и дополнительного крыльев существенно зависят от соотношения скоростей , в отличие от радиуса R. Угол отгиба основного крыла =68...92°, а угол отгиба дополнительного крыла =54...76°. Разница между углами составляет 14...16°.

4. Нож новой конструкции должен иметь угол отгиба основного крыла =87°, а угол отгиба дополнительного крыла –=73° при значении радиуса фрезерного барабана R=0,4 м. Такая конструкция ножа позволяет повысить подачу на нож при неизменном качестве обработки почвы. При этом будет уменьшено значение , что позволит увеличить скорость поступательного движения агрегата V0 и его производительность.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Гаджиев, особенности фрезы для сплошной обработки почвы / , // Вестн. Рос. гос. аграр. заоч. ун-та№4. - С.123-126.

Материал поступил в редколлегию 6.10.10.