Сегмент режущего аппарата сельскохозяйственной машины Советский патент 1989 года по МПК A01D46/04 

3 /

15 J6

сл

со

05 IN:)

Изобретение относится к сельскохозяйственномуу машиностроению и предназначено преимущественно для срезания грубостебельных и кустарниковых культур, например кустов чая. Изобретение позволяет уменьшить энергоемкость процесса срезания грубостебельных культур. Сегмент со стороны верхней плоскости 1 снабжен расположенными по контуру лезвий 3 и 4 плоскостями 14 и 15, наклоненными относительно нижней плоскости 2 от основания 12 к носку 13 сегмента и образующими в верхней плоскости 1 ребро жесткости 16. При взаимодействии лезвий 3 или 4 со срезаемыми ветвями на глубине прореза больше, чем ширина фаски 7 или 8, наклонная плоскость 14 или 15, поворачиваясь, обеспечивает постепенное уменьшение ширины фаски 7 или 8 и толщины лезвие 3 или 4, что определяет уменьшение высоты прореза при одновременном увеличении глубины и длины прорези ветви. Тем самым до минимума уменьшается объем деформации древесины ветви и вместе с этим уменьшаются все реактивные силы сопротивления на лезвии 3 или 4. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Фиг.1

И: обретенне относится к области сель- (кохо: яйстйенного машиностроения и пред- на начсно преимущественно для срезания грх босгебельных и кустарниковых культур, )имер кустов чая.

П.ель изобретения - снижение энергоемкости процесса срезания грубостебельных культур.

На фиг. I изображен нредлагаемый сегмент режущего аппарата сельскохозяйст- пеинон машины; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 - режущий аппарат сельскохозяйственной с предлагаемыми с(м ментами; на фиг. 4 - схема срезания ветви предлагаемым сегментом и противо- режущим сегментом режущего аппарата; фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4.

Сегмент режущего аппарата сельскохозяйственной машины содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 параллельные плоскости, лез- лня 3 и 4 с выпуклым криволинейным (по спирали Архимеда) профилем режущих кромок 5 и 6, каждая из которых образована гересекаюишмися боковой 7 или 8 и ниж- .чей 9 или 10 фасками, ионодок 11, основание 12 II носок 13. Со с|()1оны верхней плоскости I и но конту)у лезний 3 и 4 сегмент i.ee) плоскости 14 и 15, выполненные от- |-:()сител1)НО нижней плоскости 2 от основания 12 к носку 13 сегмента и образующие i- верхней плоскостью 1 ребро 16 жесткости.

11ред,:1агае.мый cei мент исг(ользован в ре- . апнараге сельскохозяйственной машины. Режуший апп;|)ат состоит из противо- |1с/| |цего 1 о/к;| 17 с сегментами 18, пред- .:1гаемых гсгменгов 19, закреплен- 10ДВИЖНО н,н иротнворежущем ноже 17 ;)( средс1 вом осей 20 и С1 единенных с проти- BO)e i vnuiM ножом 17 чере; 21. В местах кчсположения осей 20 на нротиворежунхем (.;же 17 имеются iipo. io. ihiibii. iia3bi 22 и ifa п-. жуншх сегментах 19поперечные 23.

Ре.жушие ссгмоггы 19 и противорежунгий ; )/к 17 .-ieni, иа 6)vce 24, оси 20 ко- i: jioro вхоляг В Г1 К) lo. iьпыс пазы 22 проти- в |К жун1его ножа 17 и поперечные пазы 23 pt /Kvniiix сегмснт(л) 19.

I Ipo i иворежупи1е се| менты 18 имеют верхнюю 25 и нижнюю 26 параллельные нлос- кисги, режущие лезвия 27 и 28 с вогнутым криво, 1инейным (по спирали Ар.химеда) )фи, 1ем режуни1х кромок 29 и 30. образо- ванпь 1х боковыми фасками 31 и 32 и нижне) москостью 26.

Режущий аппарат сельскохозяйственной уишины с предлагаемыми сег.ментами работает следуюии1м образом.

Возвратно-постунательноедвижение

противсфежушего ножа 17 (фиг. 3), приводимого от прпвг)дного механизма (не пока- tan), передается через оси 21 режущим сегментам 19 и преобразуется через закреп- ,1еппые на брусе 24 оси 20, которые входят

5

5

в поперечные пазы 23, в качательное движение режущих сегментов 19.

11родольные пазы 22 противорежущего ножа 17 с поперечными пазами 23 режущих сегментов 19 обеспечивают кинематику возвратно-поступательного перемещения сегментов 18 противорежущего ножа 17 и встречного качательного движения режущих сегментов 19, производящих защемление и срезание ветвей, попавщих в растворы противорежущих 18 и режущих 19 пар сегментов,

Процесс срезания ветви, защемленной в растворе режущего 19 (фиг. 4 и 5) и противорежущего 18 сегментов, происходит следующим образом.

Режущие кромки 5 и 29 лезвий 3 и 27, внедряясь в древесину ветви, производят предварительное сжатие слоев древесины ветви и их последующее перерезание в момент возникновения на режущих кромках 5 и 29 разрушающего контактного напряжения.

Одновременно с разрушением режущими кромками 5 и 29 лезвий 3 и 27 последующих слоев древесины ранее перерезанные слои начинают деформироваться боковой 7 и нижней 9 фаска,ми лезвия 3 режущего сегмента 19 и фаской 31 ,пезвия 27 противорежу- щегр сегмента 18 По мере внедрения лезвий 3 и 27 в Г1е1)ерезаемую ветвь фаски 7, 9 и 31 испытывают возрастающие силы Я, З PU и Рз сопротивления сжатию, направленные вдоль оси X против направления пере.- мещения фасок 7, 9 и 31, и силы Pf , Рд , Рз сопротивления обжатию, направленные р.доль оси у. При этом фаски 7, 9 и 31 испытывают силы ,V7, /Vg и .Vai сопротивления деформации древесины, являющиеся оотве г ственно суммой проекций сил Р, Рэ и Р. л сопротивлению сжатию и сил Р, Рд и Р. сопротивлению обжатию на направление нормали к фаскам 7, 9 и 31.

От нормальных сил Л ;, /Vq и ,V.4i сопротивления деформации древесины на фасках 7 9 и 31 нижней плоскости 2 режущего сегмента 19 и нижней плоскости 26 нрртиворе- ; кун 1его сегмента 18 возникают соответственно силы F:T, FT, Fii , , fr трения.

Сумма сил М- и . ь сопротивления деформации древесины ветви на фасках 7 и 9 лезвия 3 на этом этапе значительно меньше, чем сила , з| сопротивления деформации древесины ветви на фиске 31 лезвия 27. Это происходит в результате того, что качатель- ное движение режуЕлего сегмента 19 и выпуклая (по спирали Архи.меда) форма режущей кромки 5 и плоскостей фасок 7 и 9 обеспечивают кинематическую трансформацию угла а заточки лезвия 3, т. е. происходит уменьн1ение значения yr, ia а заточки лезвия 3 в направлении скорости качательного перемещения точек режущей кромки 5 лезвия 3 (а ). Угол же р заточки лезвия 27 в направлении скорости возвратно-поступа..)

0

5

0

5

тельного перемещения точек режущей кромки 29 противорежущего сегмента 18 остается постоянным и кинематически не трансформируется Кроме того, режущее лезвие 3 производит одновременно работу по деформации и разрушению слоев древесииы ветви режущей кромкой 5 и фасками 7 и 9 на меньшей длине, чем лезвие 27 кромкой 29 и фаской 31, что определяется выпуклой (по спирали Архимеда) формой кромки 5 режущего сегмента 19, вогнутой (ito спирали Архимеда) формой режущей кромки 29 противорежущего сегмента 18 и выпуклым (окружность или эллипс) сечением ветви в месте ее срезания. При этом острота выпуклой режущей кромки 5 движущейся качательно с режущим сегментом 19 уменьшается за счет ее кинематической траисформации, а острота в любой точке, вогнутой и перемещающейся возвратно-поступательно, режущей кромки 29 противорежущего сегмента 18 остается постоянной.

Отмеченные условия работы режущего лезвия 5 сегмента 19 по сравнению с ус. ю- виями работы режущего лезвия 27 противорежущего сегмента 18 обеспечивают уменьшение сил сопротивления деформации, что определяет большую глубину внедрения режущего лезвия 5 в перерезаемую ветвь.

Суммарная составляющая сил Pj и Р сопротивления обжатию на фасках 7 и 9 режушего сегмента 19 и сила Р сопротивления обжатию на фаске 31 противорежу- шего сегмента 18 производят встречный изгиб сегментов 19 и 18 в продольно вертикальных плоскостях.

По мере поворота и внедрения лезвия 3 режушего сегмента 19 в срезаемую ветвь на глубину больше, чем ширина а фаски 7, наклонная плоскость 14, поворачиваясь, обеспечивает постепенное уменьшение ширины а фаски 7 и толщины б лезвия 3, производящего срезание ветви. Это определяет уменьшение высоты прореза ветви б при увеличении его глубины в.

Уменьшение высоты прореза ветви б с увеличением его глубины в и одновременным

/6 xj

/

/5

ю

/

увеличением длины прореза е, определяемой формой лезвия 3 и сечением ветви в месте среза, позволяет до минимума уменьшить объема деформации древесины ветви при ее срезании, что снижает до минимума силы сопротивления Р сжатию и Р обжатию на фаске 7 лезвия 3 режущего сегмента 19. Уменьшение до минимума сил Р т, Я уменьшает до минимума нормальную силу и вместе с этим уменьшаются силы трения FT. Л ,

FT, F f древесины о фаски 7 и 9 и плоскости 2 и 14.

Возникающий при встрече лезвий 3 и 27 изгиб режущего 19 и протнворежущего сегментов от сил Р и РЗ сопротивления обжа5 тию компенсируется расстоянием от режущей кромки 5 до плоскости 2 режущего сегмента 19, образованным нижней фаской 9, что исключает конткт и выкрашивание режущих кромок 5 н 29.

Ширина наклонной плоскости 14 обеспечивает свободный срез ветви без упора ее В процессе срезания в ребро 16 жесткости, усиливающее сопротивление изгибу режущего сегмента 19 в продольно-вертикальной плоскости.

25

Формула изобретения

лезвия с криволинейным профилем режущих кромок, каждая из которых образована пересекающимися боковой и нижней фасками, поводок, основание и носок, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса срезания грубостебельных культур,

сегмент со стороны верхней плоскости снабжен дополнительными расположенными по контуру лезвий плоскостями, наклонными относительно нижней плоскости от основания к носку сегмента.

ЧТО дополнительные наклонные плоскости образуют с верхней плоскостью сегмента ребро жесткости.

..,

в , в

ф1/е.2

Фиг. 6

Ю

9 - г

Ф/.е. 5