Исследование процесса резания ветвей плодовых деревьев электрическим секатором Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2015 ISSN 2410-6070

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 634.1-13

Т.М. Апхудов К.т.н., доцент Л.А. Шомахов Д.т.н., профессор Ю.А. Шекихачев Д.т.н., профессор

Факультет механизации и энергообеспечения предприятий Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет

им. В.М. Кокова г. Нальчик, Российская Федерация

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ ВЕТВЕЙ ПЛОДОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЕКАТОРОМ

Аннотация

В статье приведены результаты теоретического исследования процесса поперечного резания ветвей плодовых деревьев электрическим секатором. Полученные зависимости позволяют рассчитать потребное усилие на тяге секатора в зависимости от диаметра перерезаемых ветвей.

Ключевые слова

Плодовые деревья, секатор, резание

Основным показателем, характеризующим процесс резания ветвей электрическим секатором [1, с. 14; 2, с. 64; 3, с. 7], является усилие резания.

При углублении ножа в тело ветви на некоторую глубину (рис. 1), когда на его режущей кромке возникает разрушающее контактное напряжение <гр, начинается процесс резания. При этом на нож действуют следующие силы: Ррс - сила сопротивления резанию древесины под кромкой лезвия ножа; Р0 -силы обжатия ножа древесиной; Рс - сила сопротивления слою сжатия фаской лезвия.

49

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2015 ISSN 2410-6070

На фаску лезвия ножа действует сила N, которая является суммой проекций сил Р0 и Рс на направление нормали:

N = Рс sins + PQ coss. (1)

От нормальной силы на фаске лезвия ножа возникает сила трения:

F = м/ж. (2)

где /вс = tg@BC - коэффициент трения древесины о материал ножа. С использованием угла трения можно записать:

N = VРо + Рс cos фвс ■

(3)

В результате действия силы Р0 на другой грани лезвия ножа возникает сила F , подобная силе F2:

F = P / (4)

1 1 PoJ вс ■ v '

Вертикальная проекция силы F будет равна:

F2 = F cos s = _Fc (o,5Pc sin 2s + P0 cos2 s).

(5)

В момент начала резания критическая сила, приложенная к ножу, должна преодолеет сумму проекций всех сил, действующих в вертикальном направлении:

(6) (7)

РР = PPC + РС + Т1 + Т2 ■

После несложных преобразований получим:

■ \gs + fес sin2 s + lA/вс + c°s2 s)L

D * EK

PP = SrP + - P

2K

где S - острота лезвия ножа; E - модуль Юнга; )Л - коэффициент Пуассона.

Расчеты с учетом конструктивных параметров электрического секатора показали, что при перерезании ветвей плодовых деревьев диаметром 10...20 мм потребное усилие на тяге секатора должно быть в пределах 500.1500 Н.

Список использованной литературы:

1. Апхудов Т.М. Обоснование технологической схемы агрегата и принципиальной схемы пилы с электрическим приводом [Текст] / Т.М. Апхудов, Л.З. Шекихачева // Международный научный журнал «Символ науки».- 2015.- №7/2015, т.1.- С. 14-15.

2. Шекихачев Ю.А. Исследование динамических процессов в системе «сельскохозяйственная машина -ствол плодового дерева» [Текст] / Ю.А. Шекихачев // Сборник научных трудов Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии «Механизация с.х. производства». - Ставрополь: СтГСХА, 1997.- С.64-66.

3. Шомахов Л.А. Машины по уходу за почвой в садах на горных склонах [Текст] / Л.А. Шомахов, Ю.А. Шекихачев, Р.А. Балкаров // Садоводство и виноградарство.- №1.- 1999.- С. 7-9.

© Т.М. Апхудов, Л.А. Шомахов, Ю.А. Шекихачев, 2015

50