Моделирование работы винтового Г-образного ножа почвообрабатывающей фрезы

Стандартные Г-образные ножи при работе подвергаются воздействию различного рода нагрузкам. Форма лезвий Г-образных ножей не отвечает требованию выполнения скользящего резания, что приводит к повышению энергоемкости фрезерования почвы. Для обеспечения оптимальных условий резания без обволакивания сорняками и забивания ножей необходимо, чтобы в любом сечении лезвия (в плоскости вращения) угол его установки у (резания) был постоянен. Поэтому лезвие ножа следует выполнить по винтовой линии, что позволит обеспечить его плавное вхождение и скользящее резание при движении в почве. Цель исследования - повышение качества и снижение энергозатрат обработки почвы путем выбора рационального угла установки лезвия и оптимизации параметров винтовых Г-образных ножей фрезы. Для изучения работы и процесса нагружения винтового Г-образного ножа фрезы использовался метод конечных элементов из прикладной библиотеки APM FEM системы КОМПАС-3Б. Конструкцию ножа разбивали на элементы, чтобы показать их перемещения и деформации через смещения граничных точек (узлов) элемента, затем определяли узловые смещения, деформации и напряжения. В ходе исследования изучалась зависимость значений линейных перемещений и величин напряжений в зависимости от угла установки лезвия ножа (у = 35°...60°). Результаты исследования показали, что при увеличении угла установки лезвия до у = 60° суммарные линейные перемещения уменьшились на 18 % достигнув 0,6978 мм, по сравнению с у = 35° (0,8455 мм) при максимальной нагрузке 2000 Н. Нож с углом установки у = 60° имеет значения коэффициента запаса прочности выше, чем нож с у = 35° по всем ступеням нагрузки (500, 1000, 1500 и 2000 Н). Винтовой нож с большим углом установки наиболее приемлем для фрезерования почвы со скольжением, что характерно при обработке дернины. В результате исследования предложено для фрезерования почвы с высоким качеством использовать ножи с винтовой рабочей поверхностью.

почвообрабатывающая фреза, нож, угол установки лезвия, скользящее резание, винтовая поверхность, энергоемкость, нагрузка, почва