Расчет режущего аппарата косилки КРН-2,1

4.2.2. Подрамник.

Подрамник (рис 4) представляет собой сварную рамную конструкцию  и является связующим звеном между  рамой навески и режущим аппаратом. Основу конструкции составляет короб 4, на котором имеется труба 1 с втулками 2 для присоединения подрамника к подвеске, кронштейн 5 для присоединения транспортной тяги и телескопического стопорного устройства, кронштейн 9 для крепления тягового предохранителя, кронштейн 10 и накладка 3 для крепления кожуха ременной передачи, кронштейн 12 для установки стойки, кронштейн 11 и кронштейн 14 с сухариком 13 для крепления привода. В передней части имеются ушки 6 для присоединения механизма подьема, а также кронштейн 7 и накладка 8 для установки коробки привода.

 
Рис.4. Подрамник

4.3.3.Механизм уравновешивания.

Механизм уравновешивания  предназначен для ограничения давления режущего аппарата на почву, обеспечения  копирования режущим аппаратом  неровностей поля и перевода косилки в транспортное положение.

 
Рис.5. Механизм уравновешивания и  гидрооборудование

Механизм уравновешивания (рис 5) состоит из гидроцилиндра 5, шарнирно соединенного с рычагом 16, который  через тягу свободного хода 13 связан с режущим аппаратом, уравновешиваемым пружинами 9 и 10 через рычажный сектор 19 и гибкую тягу 15.

Для удерживания механизма  в транспортном положении и предотвращения опускания режущего аппарата при  отказе гидросистемы служит транспортная тяга 24, накидываемая на штырь кронштейна 11 (см. рис.1), а также телескопическое стопорное устройство 23, устанавливаемое в положение транспорта.

Регулировка давления внутреннего  и наружного башмаков режущего аппарата на почву осуществляется натяжными болтами 6.

Для фиксации транспортной тяги 24 и телескопического стопорного устройства 23 используется штырь 25 с  кольцом 1 и штырь 22.

Звенья механизма подьема  шарнирно связаны друг с другом, а также с рамой и с режущим  аппаратом посредством осей 2,3,11,12,14,17,18,20,21.

При рабочем положении  режущего аппарата шток гидроцилиндра 5 выдвинут, положение рукоятки гидрораспределителя - "плавающее". Транспортная тяга 24 сложена и закреплена цепью. Штырь 3 телескопического стопорного устройства вынут из отверстия и закреплен на скобе. Пружины 9 и 10 уравновешивают часть веса подрамника и режущего аппарата и обеспечивают необходимое давление его башмаков на почву. Перемещение режущего аппарата при копировании неровностей поля обеспечивается тягой свободного хода 13 и шарнирным четырехзвенником, образованным рамой, подрамником, рычагом 16 и гидроцилиндром 5.

При обьезде препятствий, разворотах и небольших переездах  режущий аппарат переводится  в положение ближнего транспорта. Эта операция производится водителем кабины из транспорта. При этом сначала включается гидроцилиндр навесной системы трактора, и косилка вместе с навеской подымается на необходимую высоту. Затем включается гидроцилиндр косилки 5, его шток втягивается и через тягу 13 происходит поворот режущего аппарата.

В поднятом положении  режущий аппарат не фиксируется, поэтому во избежание выхода из строя  гидросистемы косилки длительные переезды агрегата в положении ближнего транспорта не допускаются.

При переводе косилки  в транспортное положение для дальних переездов, как при переводе в ближний транспорт, включается цилиндр навесной системы трактора, и косилка вместе с навеской подымается на необходимую высоту. Затем включается гидроцилиндр косилки 5, его шток втягивается и через рычаг 16 и тягу 13 поворачивает режущий аппарат до вертикального положения. Далее навесная система трактора возвращается в прежнее положение. Для фиксации механизма в поднятом положении на штырь кронштейна 11 (см. рис.1) одевается транспортная тяга 24. Длина тяги регулируется резьбовым наконечником. Она закрепляется штырем 25 и стопорится пружинным кольцом 1. Штырь телескопического устройства устанавливается в отверстие.

Перевод косилки в  рабочее положение осуществляется в обратном порядке.

 

4.4. Ротационный режущий аппарат.

 
Рис.6. Режущий аппарат

Ротационный режущий  аппарат (рис.6) предназначен для скашивания травы. Он состоит из панели бруса 34 и днища 26, соединенных между собой  болтами 35.

Под днищем 26 установлены башмаки 23, которыми режущий аппарат опирается на землю.

Режущий аппарат может  свободно поворачиваться в цапфах кронштейнов 1, обеспечивая копирования неровностей  почвы.

На режущем аппарате имеются четыре одинаковых ротора 14, каждый из которых снабжен двумя ножами 8, шарнирно установленными на специальных болтах 17, на средние роторы установлены удлиненные ножи, роторы 14 установлены на валах 11 на шлицевом соединении, затянуты гайками 3 и законтрены шайбами 10.

В нижней части валов 11 на шпонках закреплены шестерни 19, связанные кинематически с распределительной ведущей шестерней 32 через промежуточные шестерни 20, установленные каждая на подшипниках 6 и осях 7.

Распределительная шестерня 32 установлена на шлицевом соединении на валу 30.

Для контроля уровня масла  в полости режущего аппарата используется пробка 5. При этом режущий аппарат  должен быть установлен в положение  близкое к вертикальному, транспортному.

Смазка подшипников 9 производится через масленки 4.

В правой части режущего аппарата имеется кронштейн 16 для крепления полевого делителя.

 

4.5. Полевой делитель.

Отделение скошенной  массы от нескошенного травостоя  осуществляется с помощью полевого делителя.

Полевой делитель состоит  из кронштейна, щитка делителя, пружины  с чашечной шайбой и болта. Щиток делителя установлен под углом к направлению движения агрегата. Пружина, удерживающая щиток делителя в рабочем положении, дает возможность отходить ему назад в момент перегрузок и снова возвращаться в исходное положение.

4.6. Механизм передач.

Рис.7. Шкив ведущий    Рис.8. Натяжное устройство Привод рабочих органов  косилки осуществляется от ВОМ трактора через карданную передачу к валу ведущего шкива. Далее через клиноременную (рис.7, 8) и зубчатую передачи. 1. Карданная передача состоит из телескопического вала, двух шарниров, закрытых телескопическим кожухом, установленным на шарикоподшипниках. Для предотвращения проворачивания кожуха на нем имеются две стопорные цепи, закрепляемые одна к раме навески косилки, другая - через скобу к средней тяге навесного устройства трактора. 2.Клиноременная передача  состоит из ведущего шкива  2, клиновых ремней 4 (см. рис. 13) и ведомого  шкива 24 (см. рис. 9). Передача защищена кожухом (рис.15). На валу 8 (см. рис. 13) в  корпусе шкива 2 смонтирована обгонная муфта 3, предназначенная для обеспечения  холостого хода роторов и механизмов передач в момент отключения вала отбора мощности трактора. Ведущий  шкив 2 установлен на подшипниках 5 и 6 в корпусе 7, шарнирно подвешенном к подрамнику на оси 9. Соосность канавок ведущего и ведомого шкива обеспечивается смещением корпуса 7 за счет перестановки регулировочных шайб 1. Натяжение клиновых ремней осуществляется с помощью натяжного  устройства (см. рис. 14), состоящего из натяжника 1, шарнирно связанного с корпусом шкива, пружины 2, чашечной шайбы 4 и гаек 3. Натяжник 1 устанавливается в отверстие сухарика 13.   Рис.9. Кожух ременной передачи

4.7. Тяговый предохранитель.

Тяговый предохранитель (рис.10) предназначен для предупреждения поломок режущего аппарата в момент его столкновения с препятствием. Он состоит из двух тяг 7 и 10 с клиновыми фиксаторами 9 и 8, которые удерживаются в зацепленном состоянии с помощью усилия, создаваемого цилиндрической пружиной 5. Усилие срабатывания предохранителя регулируется поджатием пружины 5 посредством гаек. На тяге 10 установлены хомуты 3, на которых она может перемещаться по направляющей планке 2 до упора 1. При наезде режущего аппарата косилки на препятствие под действием увеличивающего тягового сопротивления фиксаторы выходят из зацепления, в результате чего длина тягового предохранителя увеличивается, а косилка разворачивается. Угол разворота ограничивается упором 1. Тяговый предохранитель присоединяется одной стороной к подрамнику посредством скобы 6, другой стороной - к штырю рамы навески через шаровой шарнир 11.

 
Рис.10. Тяговый предохранитель

4.8. Стойка.

Стойка служит для  удержания косилки в положении, удобном для хранения и навешивания  на трактор. Она состоит из трубы, подошвы и пружинного шплинта. На трубе, имеются отверстия для фиксации стойки; верхнее - в положении хранения на мягком грунте, среднее - в положении хранения на твердом грунте и нижнее - в рабочем положении косилки.

 

 

4.9. Гидрооборудование.

Гидрооборудование предназначено  для обеспечения привода механизма  уравновешивания и состоит из гидроцилиндра 5, замедлительного клапана 8, сапуна 4, рукава высокого давления 7 и устройства, предотвращающего вытекания  масла из гидросистемы при ее отсоединении от трактора.

4.10. Ограждение кабины трактора.

Ограждение кабины трактора обеспечивает безопасность механизатора на рабочем месте при работе косилки. Оно состоит из рамки, на которую  натянута металлическая сетка, кронштейнов, натяжника. Ограждение крепится в кабине трактора болтами, гайками и винтами. При навеске ограждения на трактор МТЗ на кабине необходимо просверлить два отверстия для крепления кронштейнов.

 

 

 

 

 

 

 

5. Расчет ротационного  режущего аппарата косилки КРН-2,1

 

 

Рис. 1.13. Диаграмма абсолютных движений ножей ротационно-дискового режущего аппарата: 1,2 – ножи; 3 – диск.

 

 

 

Диск ротационно-дискового  аппарата 3, с закрепленными на нем  под углом L двумя ножами 1 и 2, вращается с угловой скоростью ω и вместе  с машиной перемещается со скоростью V_М.  За исходное примем положение, когда нож 1 совпадает с осью у, при этом ось х совпадает с центром движения диска по направлению движения машины.

Через определенный промежуток времени t первый нож с осью ОХ, описав лезвием  свою траекторию. Через промежуток времени t₂  второй нож, описав лезвием абсолютную траекторию движения совместится с этой осью. Из диаграммы видно, что есть участок поля который перекрывается лезвием ножей дважды (заштрихован наклонными линиями), а есть участок, который не перекрывается ни одним лезвием (заштрихован горизонтальными линиями). Стебли на  последнем участке не будут срезаны, что приведет к потерям несрезанными стеблями. Последних участков на поле не будет, если соблюдается условие:

 

    X в'-Xa" =h=l*cosa (1)

 

где l - длина активной кромки лезвия;

h - высота сегмента;

α- угол постановки режущей  кромки сегмента.

 

Напишем уравнения движения для точки 𝛼:

 

Xа' =Vмt + R·sinωt,

Yа' = R·cosωt.

где VM — скорость машины.

 

Уравнения движения для  точки в:

 

Хв' =Vмt + R*sin(β + ωt),

Yв' =R*cos(β + ωt ).

 

Лезвие а пройдет  через ось Х при угле поворота диска ω=π\2. Следовательно, время поворота диска на четверть окружности составит: Τ=π\2ω .

Подставляя это выражение  в уравнение (1) получим:

Xа' = Vм∙π +𝑅

              2ω

 

 

Второй сегмент  пройдет через ось X при угле поворота:

ω𝔱'=π\2+2π-β=5π\2-β

 

Определяя из последнего выражения t' и подставляя его в  уравнение (1), получим:

Хв'=Vм\ω (5π\2-β)+ 𝑅

 

Подставляя величины Ха". и XB" в уравнение (1), получим:

Vм\ω∙ℎ\2π∙β=ℓcosα\2π-β

Откуда

ω= Vм\h (2π-β)

 

Если на диске укрепить два сегмента, то они образуют прямой угол, а угол β=π и тогда

ω= Vм\h∙π,

откуда Vм=hω\π

или

h= Vм∙π\ω

 

Время t пути сегмента при  повороте диска на угол π\2 (при двух сегментах) может быть выражено следующим образом:

t=2π∙R\4 V0,

где V0 - окружная скорость, м/с.

За это время машина пройдет путь

Vм·t=l·cosα,

Откуда

t=ℓcosα\ Vм,

 

Чтобы лезвие работало всей своей длиной, необходимо соблюдать  условие

2π∙R\4 V0≥ ℓcosα\ Vм,

Откуда

V0 \ Vм=2π∙R\4ℓcosα,

Например, при R = 0,3 м, l = 0,05 м и α = 30° имеем V0 \ Vм≥11, при меньших отношениях остаются непрокосы.

Решение: