2. Một số tính chất cơ lý của lá mía và đất trồng mía, lựa chọn nguyên
3.1. Cơ sở xác định đ−ờng kính của hàng dao đĩa cắt tr− ớc
Hàng dao đĩa cắt tr−ớc có nhiệm vụ cắt nhỏ ngọn lá mía thành đoạn dài nén xẹp khối lá mía xuống để chỏm cầu đi sau cắt đất phủ lên dễ dàng không gây lên ùn tắc.
Để hàng dao đĩa cắt và không gây lên ùn phía tr−ớc vấn đề cơ bản nhất là đ−ờng kính dao đĩa D phải đủ lớn. Để xác định đ−ờng kính đĩa dao D cần có khả năng vơ hết ngọn lá mía vào cắt, nếu ngọn lá mía nào không đứt sẽ bị dìm xuống nền ruộng, ta tiến hành khảo sát sự làm việc của dao đĩa (hình 3.1).
- Các thông số của dao: Đ−ờng kính dao D, tâm của dao O, điểm cao nhất và điểm thấp nhất của dao là M, N. Điểm l−ỡi dao bắt đầu cắt vào khối ngọn lá mía P, điểm dao đi vào trong khối ngọn lá mía Q, độ dày lớp lá mía b, độ sâu l−ỡi dao cắt vào đất a.
Khi dao làm việc sẽ thực hiện đồng thời hai chuyển động: Một chuyển động tịnh tiến theo máy Vm, một chuyển động quay quanh trục dao, vận tốc góc , khi đó tâm quay tức thời là điểm N (điểm thấp nhất của dao).
Nối điểm O với điểm P và điểm M với điểm P góc P = MPO là góc hợp bởi ph−ơng pháp tuyến và ph−ơng chuyển động của dao tại điểm P.
- Nếu gọi ϕ là góc ma sát giữa ngọn lá mía với dao. Điều kiện để ngọn lá mía khi cắt không tr−ợt trên cạnh sắc của dao tại điểm p là P ≤ ϕ.
- Xét trên cung dao PN ta thấy khi điểm Q chạy trên cung PN ta thấy góc Q nhỏ dần từ P tới N và tại P thì P = Q, tại N thì Q = 0 vì
Q chính là góc nội tiếp chắn cung QN, khi cung QN càng nhỏ thì góc Q càng nhỏ.
Vm N O M a b P Q Q αP ϕ
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của dao đĩa cắt tr−ớc
Nếu P >ϕ thì trên cung PN sẽ có một điểm Q nào đó mà tại đó P= ϕ Vậy điều kiện giơí hạn để dao cắt không tr−ợt và dìm đ−ợc ngọn lá mía xuống nền ruộng là P Q ≤ ϕ.
Trên hình 3.1 và điều kiện cắt không tr−ợt:
P = ϕ ta có : (3.1) ϕ + = a b PN sin
Trong tam giác vuông MPN ta cũng có: D = PN/ sinϕ (3 - 2)
Thay (3- 1) vào (3 - 2) ta có: D = a+b/ sin2 ϕ (3 - 3).
Vậy đ−ờng kính dao đ−ợc xác định bởi công thức (3.3) và nó phụ thuộc vào góc ma sát ϕ và độ sâu cắt a+b của lớp lá mía và đất. Để đảm bảo cho dao cắt tốt ta chọn ϕ= ϕmax = 450.Độ sâu của lớp lá mía và đất là:
a+ b =200+100 = 300 (mm) ) mm ( D= 300 =600 ⇒
Để dao cắt không bị ùn tắc, chọn đ−ờng kính D thêm một hệ số an toàn K = 1,2
Vậy: Chọn đ−ờng kính dao D = 600.1,2 = 720 mm.