Kiểu đĩa quay là loại dao thơng dụng dùng trong nơng nghiệp. Nguyên lý hoạt động
được thực hiện một trong hai loại dao này là chuyển động kết hợp chuyển động quay và chuyển động qua lại. Loại dao đĩa quay gồm hai loại, loại 1 là máy cắt cĩ
cạnh cắt di chuyển trong mặt phẳng vuơng gĩc với trục quay của chúng, được gọi là "đĩa". Đĩa cắt máy cắt kể từ khi chuyển động của nĩ giống như của một máy quay, dịch đĩa. Loại này gồm các loại máy cắt dạng đĩa rất phổ biến.
O. Ghahraei et al (2008) [22] đưa ra thiết kế một mơ hình máy thu hoạch cây cao lương. Cao lương là loại cây tương tự như ngơ với chiều cao khoảng 3m và thân cây dày 0,5-3cm. Cơ chế cắt trong nghiên cứu này cĩ một đĩa dao quay với đường kính 50 cm và bốn lưỡi cắt quay theo chiều kim đồng hồ. Thân cây được cắt với lực tác động và lực quán tính với vận tốc khoảng 27 m/s bằng các cắt lưỡi cắt. Hệ thống này
cĩ một cơ chế thanh đơn giản gạt tồn bộ thân cây sang một bên. Các thử nghiệm chất lượng cắt được thí nghiệm bằng hai loại lưỡi dao với gĩc lưỡi 30° và 45° trên thân cây. Kết quả cho thấy bề mặt cắt với gĩc lưỡi 30° khá mịn và khơng bị gãy trên thân và ngọn so với gĩc lưỡi 45°. Với gĩc lưỡi 30° dao cắt đứt dễ dàng hơn.
Do sự cần thiết cho thu hoạch cơ giới ở Iran, họ quyết định thiết kế và phát triển máy cắt đặc biệt cho cây cao lương ở đất nước của họ. Nghiên cứu này đã được thực hiện trong 12 tháng.
Bảng 1.6 Thơng số kỹ thuật thiết kế [22]
TT Thơng số Giá trị
1 Đường kính đĩa dao 50 cm
2 Số lưỡi dao 4
3 Vận tốc của lưỡi dao 27m/s
4 Tốc độ vịng quay của đĩa dao 889 vịng/phút
5 Vận tốc tiến 4,5-9 km/h
6 Cơng suất 1,1 kW
7 Tốc độ vịng quay của động cơ 1.420 vịng/phút
Khi thiết kế hệ thống cắt, lực cắt tối đa để cắt thân cây cao lương là 31 N/mm dựa trên việc cắt cho thân cây ngơ với độ ẩm 87% (thân cây ngơ hồn tồn giống với thân cây cao lương). Đối với thân cây dày như ngơ, hướng dương, v.v., vận tốc cắt của lưỡi dao động trong khoảng 25-30 m/s và vận tốc tiến trong khoảng 4,5-9 km/h. Họ đã xem xét vận tốc tuyến tính của lưỡi dao là 27 m/s.
Với sự kiểm nghiệm do lực quán tính gây ra với các thân cây nên tốc độ quay cần thiết phải thấp khoảng 900-1.000 vịng/phút. Đường kính đĩa là 50 cm. Lượng lưỡi dao bù từ xung quanh đĩa là 4 cm (nhiều hơn một chút so với đường kính thân cây tối đa). Xem xét một đĩa đường kính hiệu quả là 29 cm và tốc độ tuyến tính của lưỡi là 27 m/s, tốc độ quay của đĩa tính tốn là 889 vịng/phút. Chi tiết về thơng số kỹ thuật thiết kế của các tham số được thể hiện trong Bảng 1.6.
Để đánh giá chi tiết cơ cấu vừa được phát triển họ đã gắn trên một bộ khung di động và bắt đầu hoạt động thử nghiệm. Thử nghiệm thu hoạch trong trang trại cây cao lương với vận tốc tiến là 5 km/h và hai loại lưỡi dao với gĩc 30° và 45° trên thân cây cĩ đường kính 1,5 đến 3 cm Hình 1.13.
Hình 1.14 Hệ thống cắt trong khi thu hoạch thân cây cao lương [22]
Chi tiết về máy hồn thiện và hệ thống đĩa cắt cĩ lưỡi cắt được thể hiện tương ứng trong Hình 1.14.
Các thử nghiệm được tiến hành trên ba hàng cây cao lương: Hàng A (150 thân cĩ đường kính trung bình 0,5-1,3 cm), B (150 thân cĩ đường kính trung bình 1,5-2,2 cm) và C (150 thân cĩ đường kính trung bình 2,2-3 cm) . Hai loại lưỡi dao cĩ gĩc 30° và 45° đã được chọn để thí nghiệm. Khi cắt ở hàng A thân cây bị văng đi, bị gãy các ngọn, thân và cắt bề mặt khơng mịn và đẹp.
Theo tính tốn, vì thân hẹp nên cần số vịng quay cao 2.000-3.000 vịng/phút và vận tốc đĩa dao 50-75 m/s. Những lưỡi dao máy thu hoạch trong thử nghiệm này cĩ vận tốc đĩa dao 27 m/s đối với thân cây dày và nặng. Cắt thân cây ở hàng B cĩ bề mặt nhẵn, tương đối và thân, ngọn bị gãy ít hơn (chất lượng cắt với gĩc lưỡi 30° tốt hơn 45°). Ở hàng C cắt với gĩc lưỡi 30° rất mịn và đẹp. Lưỡi dao với gĩc 45 ° cĩ thể cắt được ở mức tương đối trên thân cây. Các thử nghiệm trên được thực hiện để quan sát chất lượng bề mặt cắt.