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第三节切割器及理论分析.ppt

1、第三节 切割器及理论分析 一 .谷物茎秆的切割理论二 .切割器的类型与构造 三 .往复式切割器的传动机构四 .切割器的工作原理及运动分析 五 .切割器的功率消耗 六 .割刀惯性力的平衡理论第三节 切割器 一 .谷物茎秆的切割理论切割器是收割机上的重要工作部件,他主要完成对谷物茎秆的切割任务,为了有一个良好的工作质量,一般对切割器有如下的技术要求:割茬整齐、不漏割、不堵刀、功率消耗小。 实验结果表明:谷物茎秆的切割过程与割刀的特性、茎秆的物理机械性质、切割方式、切割速度、割刀与茎秆的相对位置等有关。1.切割方式对切割性能的影响 所谓切割方式主要是指割刀进入材料的方向,归纳起来主要有 正切 和 滑

2、切 两种基本方式。 正切 割刀的绝对运动方向垂直与割刀刃口的切割方式。VP割刀刃口观察几种典型的切割方式P横切P斜切P削切实验结果表明:正切中的三种切割方式因其切入茎秆的方向与茎秆本身的纤维方向存在较大的差异,切割阻力和切割功率消耗也不同。其中,横切阻力最大,斜切比横切下降 30%40%,削切比横切下降 60%。 结论:横切、斜切、削切三种切割方式均应属正切。 滑切 割刀的绝对运动方向与割刀刃口既不垂直又不平行的切割方式。 设: Vn 割刀运动的法向速度;Vt 割刀运动的切向速度; 割刀运动的绝对速度方向与法向速度方向的夹角,此处定义为滑切角。 VnPVtV切割理论的力学试验结果和割刀运动几何

3、分析结果表明,滑切比正切省力。 滑切比正切省力的机理? 高略契金力学试验:高略契金力学试验步骤是,在割刀上一面施加法向力 P, 一面使割刀刃口沿切向方向产生滑移,滑移量为 S, 在切割条件相同的情况下(材料、深度),产生如下一组对比数据: 割刀切向滑移值 S( mm)规定试验切割深度所需法向力 P ( g)600 1.5500 2.0400 5200 40高略契金力学试验结果表明,割刀在切割同一种材料、同一深度的物料时,切向滑移量越大,所需切割力就越小,即切割越省力。试验过程表明,当割刀切向滑移量为零时即为正切,只要存在滑移就会产生滑切,因此,滑切比正切省力。由此而得: 高略契金常数定理 割刀

4、运动几何分析:对比分析割刀刃口上某质点进入材料时正切刃口角和滑切刃口角的大小,刃口角越小越省力。 /D滑切EACB正切2.茎秆的物理机械性质的影响茎秆的物理机械性质主要是指茎秆本身所固有的一些特性,他包括切割阻力、弯曲阻力、弹性摸量、抗弯强度等。而这些因素随茎秆的品种、成熟度和湿度等的变化而变化。只要割刀克服了横切面内的切割阻力,茎秆就会被切断。 但是,在切割象小麦、水稻这样的刚度较小的作物时,只要受到较小的外力就会发生弯斜,给顺利切割造成一定的困难。因此,要实现对茎秆的完全切割,一般可采取二种措施: 低速有支承切割和高速无支承切割 有支承切割 在动刀片运动的反向施加一支承力的切割称为有支承切割。 单支承切割 用动刀片配合定刀片的切割。定刀片 动刀片P双支承切割 用动刀片配合带有护刃器的定刀片的切割 。动刀片P定刀片护刃器

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