Изучение методов построения схем режущих аппаратов дискового типа и их динамики

Цель работы: Изучить методы построения схем режущих аппаратов и дискового типа и их динамику.

Необходимые принадлежности:

 1.Миллиметровая бумага, формат A3;

 2.Циркуль

 3. Транспортир

 4.Треугольник

Порядок выполнения работы:

1.  Построить схему режущего аппарата дискового типа с оптимальным режимом  резания,   т.е.   таким,   при   котором  удельный   расход  энергии   на технологический процесс резания минимален.

2.   Построить   диаграмму   моментов   сопротивления   резанию   на   валу режущего аппарата и диаграмму изменения угловой скорости вала. Определить мощность на привод и необходимый момент инерции маховика.

Исходные данные:

1. Производительность, кг/ч  Q  = 7000

2. Насыпная плотность в слое при резании, кг/м³   = 300

3. Длина резки соломы, см  l = 2.5

4. Удельная линейная сила острого ножа на солому при резании без скольжения, м/см

    q = 100

5. Угол трения лезвия ножа по соломе 

6. Угол трения соломы по противорежущей грани горловины и по питательным валиком 

7. Средняя скорость ножа при резании, v = 16.2 м/с 

Построение схемы режущего аппарата дискового типа с прямым ножом.

 Нож с прямолинейным лезвием имеет ряд недостатком. При постоянном моменте двигателя усилие резания и угол скольжения уменьшаются к концу лезвия ножа. Линейная скорость точек лезвия ножа по мере удаления от оси вращения увеличивается. Угол раствора переменный, он больше в начале резания, а затем уменьшается. Чтобы соблюдать условие защемления материал по всей ширине горловины, ножи с прямолинейным лезвием требуют корректировки. Несмотря на указанные недостатки, они применяются в режущих машинах животноводческих ферм, так как прочны, имеют простую конструкцию, удобны для заточки.

С целью выяснения указанных недостатков ножа с прямолинейным лезвием удобно пользоваться графоаналитическим методом расчета. Построение схемы режущего аппарата с прямым лезвием ножа ведут в следующем порядке.

1.  Произвольную точку 0 принимаем за центр вращения диска. Выбрав масштаб, радиусом, равным вылету ножа  = 100...120мм, проводим окружность вылета ножа. К полученной окружности из точки m на горизонтальном диаметре проводим вверх вертикальную касательную.

2.  Из центра 0 приводим прямую под углом (90 - ) до пересечения с касательной и отмечаем точку В'. Угол  скользящего резания принимаем из таблицы 1.   Полученный   угол   0 В' m,   образованный   радиус  -   вектором

0В' = r_мах и   касательная   является   минимальным   углом  скольжения   , который в данном случае равен. При этом по всей длине лезвия будет обеспечено резание со скольжением.

3. Из центра 0 вращения проводим дугу радиусом 0В' = r_мах до пересечения с нижним обрезом горловины в точке D. Противорежущая пластина располагается ниже горизонтального диаметра диска на расстоянии h= 0,5р. Поэтому на таком расстоянии от центра 0 следует провести прямую FED до пересечения с дугой В'D. Точка D отмечает наружный конец противорежущей пластины.

4.  Графическим   построением  определяем   ширину bгорловины   и отмечаем точку Е.  Для этого, из отрезка  FD  вычитаем отрезок С = 1,2р.

5. Определяем расчетную высоту горловины а по заданной производительности  по формуле:

                                                ,

где   а - высота горловины, м;

Q - пропускная способность режущего аппарата, кг/с;

b - ширина горловины, м;

l- длина резки, м;

Z- число ножей, Z = 2…6;принимаем Z=2

 - насыпная плотность материала, кг/м³;

 - угловая скорость ножевого диска, рад/с.

,

,

.

 с^-1

м

823.28 об/c

 м

6.  По полученным размерам а и b наносим контур горловины ABDE и затем через точку А, отмечающую начало резания, проводим касательную к окружности радиусом р. Угол, образованный этой касательной и верхним обрезом АВ горловины, есть максимальный угол раствора x_мах. По условиям защемления этот угол не должен быть более 2. Если о1кажется, чтоx_мах>2, то следует провести корректировку ножа.

7. Последовательным построением через интервалы угла  поворотом диска находим соответствующие положения лезвия на контуре горловины до окончания процесса резания. Для каждого из этих положений графически определяем значения , а затем находим значение q, строим диаграмму моментов резания, кривую изменения угловой скорости резания  и мощность на привод режущего аппарата.