Ножевой сегмент режущего аппарата

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сегментно-пальцевым режущим аппаратам косилок и жаток уборочной сельскохозяйственной техники и может быть использована в режущих аппаратах уборочных машин.
Во многих сельскохозяйственных машинах применяется конструкция сегментно-пальцевого режущего аппарата с сегментами в виде пластин трапецеидальной формы с острыми боковыми гранями, описанная в книге В.М. Халанский и И.В. Горбачев «Сельскохозяйственные машины», М.: Колос, 2004, стр. 250. Существенным недостатком такого сегмента является некачественный срез растений и потери несрезанной массы убираемой культуры. Этот недостаток относится ко всем ножевым сегментам треугольной (трапецеидальной) формы.
В качестве прототипа взята конструкция режущего аппарата (патент №169876 Режущий аппарат уборочной машины, МПК: A01D 34/13, опубл. 04.04.2017, Бюл. №10. Конструкция режущего аппарата предусматривает, что тело сегмента выполнено в виде прямоугольной пластины с треугольным (или трапецеидальным) вырезом в средней части, который образует режущие прямолинейные кромки, расположенные в одной плоскости. Соседние сегменты ножа соприкасаются друг с другом вдоль всей боковой поверхности и располагаются с ориентацией режущих кромок поочередно вверх и вниз.
Предложенная конструкция ножевого сегмента режущего аппарата позволяет унифицировать детали в конструкции режущего аппарата с пальцами открытого типа и повысить надежность его работы.
К недостаткам такой конструкции можно отнести высокую энергоемкость процесса резания стеблей растений.
Из анализа существующего уровня техники выявлено, что технической проблемой в данной области является недостаточный арсенал средств, используемых в режущих аппаратах уборочных машин для снижения энергоемкости процесса резания стеблей растений.
Технический результат предлагаемого устройства заключается в снижении энергетических затрат на привод режущего аппарата при обеспечении качества резания за счет улучшения процесса защемления стеблей при их срезе.
Указанный результат достигается за счет того, что у ножевого сегмента режущего аппарата, состоящего из тела с отверстиями для крепления к ножевой полосе, и выреза с режущими кромками, средняя часть которого выполнена в форме полукруга, образуя криволинейные режущие кромки.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами.
На фиг. 1 представлен ножевой сегмент режущего аппарата с полукруглым вырезом в средней части, который образует режущие кромки криволинейной формы и диаграмма скоростей начала и конца резания.
На фиг. 2 представлена диаграмма сил, действующих на предлагаемый ножевой сегмент.
На фиг. 3 представлена диаграмма мощности, потребной на привод предлагаемого режущего аппарата.
На фиг. 4 представлен прототип режущего аппарата, который образует режущие кромки прямолинейной формы и диаграмма скоростей начала и конца резания.
На фиг. 5 представлена диаграмма сил, действующих на прототип ножевого сегмента.
На фиг. 6 представлена диаграмма мощности, потребной на привод прототипа режущего аппарата.
Предлагаемая конструкция ножевого сегмента режущего аппарата уборочной машины состоит из тела сегмента 1, выполненного в виде прямоугольника с полукруглым вырезом 2, который образует левое 3 и правое 4 лезвия сегмента. В основании тела сегмента 1 имеются отверстия 5 для его крепления к ножевой полосе (не изображена).
Работает устройство следующим образом. Ножевой сегмент 1 крепится к ножевой полосе (не изображена) при помощи болтов (или заклепок) образуя нож. В процессе работы нож режущего аппарата совершает возвратно-поступательное движение. При движении сегмента например вправо происходит защемление и срез растений между лезвием 3 сегмента 1 и противорежущей кромкой пальца 6.
2
3
ср
тр
j
Описание работы отдельного сегмента 1 при движении ножа, например, вправо вдоль оси х. Защемление и срез растений между лезвием 3 и противорежущей кромкой пальца 6 сопровождается изменением скорости начала и конца резания, выраженной кривой ВВ. На нож действуют силы сопротивления срезу Р, трения F и инерции P, которые при суммировании дают силу Т. Мощность N, необходимая на привод режущего аппарата, при одинаковых параметрах массы сегмента, скорости жатвенной части, длины и скорости вращения кривошипа, а также при работе ножа в одинаковых условиях, снижается на 20% у предлагаемого режущего аппарата в сравнении с прототипом. Кроме того, из-за малых углов наклона между режущей кромкой сегмента, противорежущей кромкой пальца и их осевыми линиями, выталкивание стеблей с места защемления и среза не происходит.
Вывод. Предложенная конструкция ножевого сегмента позволяет снизить энергетические затраты на привод режущего аппарата и обеспечить требуемое качество работы устройства.