РЕЖУЩИЙ АППАРАТ

РЕЖУЩИЙ АППАРАТ предназначен для срезания стеблей зерновых, технических культур и трав. Р. а. (рис. 1) современных уборочных машин имеет 2 основные части: нож, несущий режущие лезвия, и брус с пальцами (так наз. пальцевый брус), несущий противорежущие пластинки - вкладыши. Резание стеблей происходит в растворе между режущими лезвиями и краями противорежущих пластинок при колебательном (возвратно-поступательном) движении ножа в пальцевом брусе.

Рис. 1. Режущий аппарат косилки: 1 - сегмент ножа; 2 - вкладыш пальца; 3 - нажимная лапка; 4 - пластинка трения; 5 - пальцевый брус; 6 - палец; 7 - головка ножа; 5 - ложечка шатуна; 9 - направляющие крышки; 10 - спинка ножа; 11 - внутренний башмак; 12 - наружный башмак; 13 - шатун

Нож состоит из стальной полосы (спинки) с приклёпанными к ней так наз. сегментами, представляющими собой плоские стальные пластинки трапециевидной формы. с прямоугольным основанием. Боковые стороны трапеций заточены. На обращенном к раме машины конце ножа прикрепляется головка ножа, к-рая шарнирно соединяется с шатуном кривошипно-шатунного механизма, приводящего нож в возвратно-поступательное движение. Пальцевый брус косилок опирается на два жёстко присоединённых к нему башмака - внутренний и наружный, к-рые во время работы скользят по поверхности луга. Пальцевый брус жаток и комбайнов жёстко скреплён с платформой машины. При работе ножа спинка его отжимается давлением р-ний назад; давление спинки воспринимается пластинками трения, расставленными по длине пальцевого бруса на нек-рых расстояниях друг от друга. Для предупреждения отхода ножевых сегментов вверх от противорежущих пластинок служат нажимные лапки, расставленные по пальцевому брусу над пластинками трения. Головка ножа, где игра ножевых сегментов проявляется всего сильнее, удерживается с обеих сторон двумя направляющими крышками. Под крышками движутся направители ножевой головки.

Рис. 2. Типы режущих аппаратов: 1 - аппарат нормального резания; 2 - аппарат носилочного низкого резания; 3 - аппарат комбайновый низкого резания; 4 - аппарат комбайновый среднего резания

Различают три основных типа режущих аппаратов уборочных машин: 1) тип нормального резания, 2) тип низкого резания и 3) тип среднего резания (рис. 2). Расстояние между серединами соседних сегментов t называется "шагом ножа". Расстояние между серединами пальцев t₀ называется "шагом пальцев". Ход ножа S равен двойному радиусу кривошипа. Нормальный тип режущего аппарата характеризуется равенством t=t₀; в этом типе различают два варианта: a) S=t=t₀ и б) S=2t=2t₀. В первом из этих вариантов, наиболее распространённом, нож имеет одинарный пробег, во втором - двойной. Двупробежный аппарат нормального резания применяется в нек-рых тракторных косилках и в конных сноповязалках. Низкорежущий аппарат имеет S=t=2t₀ и отличается от нормального в два раза более частой расстановкой пальцев. Этим достигается уменьшение отклонения стеблей в сторону при подведении их ножом к пальцу и вследствие этого более низкое срезание стеблей. Низкорежущий аппарат применяют в прицепных комбайнах (кроме северного) и в косилках. Аппарат среднего резания характеризуется тем, что шаг противо-режущей части уменьшен, по сравнению с шагом режущей части, не в кратном отношении. Отношение ^t/_t₀ в этих аппаратах представляет собой дробь больше единицы, но меньше двух. Аппараты среднего резания в отечественных машинах не применяются, т. к. дают нечистое срезание. Почти во всех уборочных машинах, срезающих р-ния, нож приводится в движение кривошипно-шатунным механизмом (см. Передача в сельскохозяйственных машинах). Кривошипный вал уборочных машин расположен выше ножа. Величина выноса его вверх носит название дезаксиала h (рис. 3). Наименьший дезаксиал имеет место в комбайнах, наибольший - в косилках.

Рис 3. Кривошипно-шатунные механизмы: а - жаток и комбайнов, б - косилок

Рис. 4. Диаграмма резания однопробежного нормального аппарата

Движение ножа уборочной машины складывается из двух движений: а) переносного поступательного вместе с машиной и б) относительного - ножа в пальцевом брусе. В результате сложения этих двух движений каждая точка лезвия ножа перемещается по нек-рой кривой линии (синусоиде). На рис. 4 представлена диаграмма резания однопробежного аппарата нормального резания. За один оборот кривошипа сегмент ножа перемещается из начального положения 1 в положение II, а затем в положение III. При этом режущие лезвия каждого сегмента (сначала правое, а затем левое) пробегают площадки, ограниченные синусоидами. Прямые СС и DD ограничивают полоску стеблей р-ний, расположенную между пальцами. Из рис. 4 видно, что лезвия сегмента встречают стебли лишь на заштрихованных участках. При этом участок 2 пробегается дважды, а участки 1 и 3 совсем не пробегаются лезвиями. Двойной пробег ножей д. б. признан вредным. Стебли, находящиеся на участках, вовсе непройденных лезвиями, отклоняются машиной вперёд и срезаются при след. ходе ножа.

Скорости резания имеют значение как для качества среза, так и для требуемого усилия срезания. При срезании на небольшой скорости стебель сначала сплющивается вдавливающимся в него лезвием сегмента, затем часть волокон разрывается, часть скалывается, а остальная - срезается или отрывается. Усилие, требуемое для такого рваного среза, сравнительно велико. При увеличении скорости срезание происходит легче и чище, но возрастают инерционные силы колеблющихся масс, а также расход мощности на холостые движения ножа. В косилках, ввиду особо трудных условий резания, применяется большая скорость ножа, чем в жатках и комбайнах. Ср. скорость ножа косилок до 2 м/сек, сноповязалок - ок. 1,75 м/сек, самосбросок и лобогреек - 1,25 м/сек, прицепных комбайнов 1,3 - 1,5 м/сек, самоходных - 1,05 м/сек.

По ГОСТ 3494 - 49 в отечественном машиностроении установлены пять конструктивных типов режущих аппаратов уборочных машин: для косилок, жаток-самосбросок, жаток-сноповязалок, самоходных комбайнов и прицепных комбайнов. В первых четырёх типах ширина основания сегмента равна 76 мм, в пятом - 101 мм. По этому стандарту пальцы прицепных комбайнов имеют вкладыши для улучшения резания. До 1949 пальцы прицепных комбайнов, в отличие от пальцев всех остальных уборочных машин, не имели вкладышей, а противорежущими лезвиями служили кромки пальцев.

Монтаж режущего аппарата. Монтаж начинают с подтягивания всех болтов, крепящих пальцы. Выступающие из ряда пальцы выправляют ударом молотка или спец. ключом. Расстояния между концами соседних пальцев делают одинаковыми. Верхнюю поверхность всех вкладышей располагают в одной плоскости. Износившиеся вкладыши, а также все сточенные или выщербленные сегменты ножа заменяют новыми. Ножи с гладкими сегментами перед работой затачивают. Исправный нож вводят в пальцевый брус, после чего ослабляют болты, крепящие пластинки трения и лапки, и пластинки трения выдвигают вперёд до упора в спинку ноша. Затем регулируют (поочерёдно, начиная от наружного конца) нажимные лапки и устраняют игру между направляющими крышками и головкой ножа. Далее нож д. б. "центрирован", т. е. средние линии ножевых сегментов аппаратов нормального резания должны совпадать в мёртвых положениях со средними линиями пальцев. Пальцевый брус устанавливается под прямым углом к направлению движения.

Литература: Горячкин В., Теория ножей жатвенных машин, Собрание сочинений, т. V, М., 1940, стр. 32 - 59; Карпенко А., Экспериментальное исследование режущего аппарата уборочных машин, в сб. "Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин", т. II, М.-Л., 1936, стр. 196 - 234.