第三节 切割器及理论分析课件.ppt

3.行星齿轮机构 o1 o x y A 行星齿轮的节圆直径是齿圈节圆直径的一半，销轴置于割刀的运动直线上，曲柄回转时，销轴在割刀运动方向线上作往复运动，其行程等于齿圈节圆直径。特点：结构紧凑、振动小，便于机构配置，但成本高，机构复杂 。 四.往复式切割器的工作原理及运动分析 1.刀片的几何形状 无论使用什么样的切割器，都必须满足滑切的要求，而能否保证割刀直线运动下的滑切，割刀的几何形状非常关键。目前，比较理想的几何形状是梯形和三角形，而梯形更具合理性，因为三角形一旦出现磨损，将影响割刀刃口的长度，近而最终影响割刀的切割质量。 梯形刀片结构 三角形动刀片 梯形动刀片 h h1 结论：梯形动刀片比三角形动刀片使用寿命长，工作质量高，是目前最常用的结构形式。（还有另外一个原因，后面介绍）。 磨损后 磨损后 梯形刀片的结构参数 b α h a d β Vn V A b—前桥宽，a—底部宽h—刃部高 α—滑切角 一般情况下，α越大，滑切能力越强，切割也就越省力，当α由150增至450时，切割阻力将减少一半。滑切角α与切割阻力P之间的关系曲线如下： o P α a=76 b=17 h=55 d=24 但要特别注意的是，α的变化范围一定要首先满足茎秆被动定刀片钳住的条件：切割瞬时，两刃口作用于茎秆的合力R1、R2 必须在同一直线上。 α β C F1 F2 R1 R2 φ1 φ2 A N1 B N2 o θ φ1 、φ2 —分别表示动定刀片与谷物茎秆的摩擦角， φ1+φ2≤45~520， 在三角形OAB中： 在四边形OACB中： 将以上两式联立，可得钳住茎秆的条件为： 试验结果表明：当α=290，β=6015/ 时，割刀的切割效果最好。 2.割刀的运动分析 割刀的运动特性对切割器性能有直接的影响，由于往复式切割器的动刀片工作时在曲柄连杆机构的驱动下做横向的往复直线运动，其运动是间歇的。我们通过对该机构的运动分析找出割刀位移与速度之间的关系，为合理的确定割刀速度与机组前进速度配合关系提供理论依据。 建立动刀片的运动方程 o A B ωt ω x x y r 可以看出，割刀速度与割刀位移之间的关系为一椭圆方程式，长半轴为rω，短半轴为r，他反映了割刀在其运动过程中，任意一点的速度是不相同的，有时，为了研究的方便，将图中的长半轴rω缩小ω倍，这样割刀速度与位移之间的关系图就可用一标准圆来表达，后面我们将会用到这个结果。 o r r o x Vx r rω A B 由于割刀的横向直线运动速度是变化的，应用起来很不方便，因此我们引进割刀的平均速度Vp 的概念。 设： t—割刀运动一个行程S=2r内所用时间； n—曲柄转速（r/min）； 如果60妙转动n圈，则曲柄转动半圈所用时间为t=30/n。 在这里有一个问题需要说明，往复式切割器割刀的运动是水平横向运动和直线前进运动的合成，割刀横向运动的平均速度Vp与机器前进运动的速度Vm的 配合关系，决定了割刀绝对运动轨迹，这一配合关系我们习惯上用割刀进距（切割进距）H来表示。 割刀进距——割刀完成一个行程 S的时间t内机组所前进的距离。 设：λ—割刀速度Vp与机组前进速度Vm的比值。 试验结果表明，λ的大小对割刀的切割质量影响很大，我们必须进行必要的量化处理，即给出λ值的大小，确定Vp 与Vm的配合关系。通常我们用作图的方法——切割图，来确定λ值的大小。 切割图——利用作图法，画出动刀片的绝对运动轨迹，分析割刀的切割过程。 H H S b o A H H S b o A 由图可知，在定刀片运动轨迹线内的谷物茎秆将被动刀片切割，切割区内的茎秆在动刀片的左右推动下被推向定刀片实施剪切，由于λ值的不同，切割区内茎秆 被处理的程度也有些不同，有可能出现三种情况。 * 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。 V P 割刀刃口 观察几种