CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÁY CẮT KHOAI TÂY
2.2 Áp suất cắt cắt riêng
2.3.6 Quan hệ giữa lưỡi dao và tấm kê cắt
a) Khe hở giữa cạnh sắc của lưỡi dao và cạnh sắc của tấm kê
cắt N với khe hở δ (hình 3.10). Trị số δ có một giới hạn thích hợp để đảm bảo cho N tương đối nhỏ.
Hình 2.10 Đồ thị phụ thuộc của δ và N
Vật cắt càng mảnh thì khe hở δ càng nhỏ, vì nếu không, lưỡi dao có thể bẻ gập thân vật cắt xuống lọt vào khe hở và kéo đứt nó, giảm chất lượng cắt. Nhưng δ cũng không thể nhỏ quá được, vì đĩa lắp dao và gối đỡ có độ dịch chuyển dọc trục cho phép, nếu độ dịch chuyển vượt quá giới hạn cho phép lưỡi dao có thể va vào tấm kê gây hư hỏng máy.
Ngoài ra, ở trống lắp dao quay với vòng lớn, do lực ly tâm, dao cũng có độ võng ra phía ngoài. Đối với máy cắt rau cỏ δ không quá 0,5mm thì cắt mới tốt. Trường hợp dao kiểu trống quay với vận tốc lớn thì δ = 1 ÷ 4mm.
b) Góc kẹp χ và điều kiện kẹp vật cắt giữa cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tấm kê:
Đây là một yếu tố ảnh hưởng trong trường hợp cắt cắt kiểu “kéo cắt” , có một cạnh sắc lưỡi dao nữa (ở đây là cạnh sắc tấm kê) cùng phối hợp kẹp và cắt vật cắt.
Khi góc mở lớn hai cạnh sắc không kẹp giữ yên được vật cắt mà có tác động đẩy nó ra, khó cắt cắt được. Với một trị số góc mở nhỏ hơn đủ đẻ hai cạnh sắc kẹp giữ yên được vật cắt để cắt được thì góc mở đó được gọi là góc kẹp χ. Giá trị góc kẹp phải được
bảo đảm khi thiết kế bộ phận dao cắt có tấm kê và là điều kiện để dao và tấm kê kẹp được vật cắt.
Ta có thể xác định được điều kiện kẹp như sau: Xét vị trí cạnh sắc AC của lưỡi dao và cạnh sắc AB của tấm kê đang kẹp vật cắt với giả thiết vật cắt là hình tròn tâm O.
Góc BAC là góc kẹp χ. Lực N được phân tích thành hai thành phần : S theo hướng vuông góc với đường phân giác AO của góc kẹp χ và T theo hướng cạnh sắc AC. Tương tự lực N’ cũng phân tích thành S’ và T’. Các thành phần S và S’ không làm cho vật cắt chuyển động nhưng T và T’ thì có xu hướng đẩy vật cắt ra ngoài. Đồng thời lực N và N’
gây ra lực ma sát F và F’ tại các tiếp điểm M và M’ để chống lại các thành phần lực T và T’.
Hình 2.11 Góc kẹp và điều kiện kẹp
Lực tổng hợp do lưỡi dao tác động vào vật cắt R, do tấm kê tác động vào vật cắt là R’. Theo sơ đồ ta có:
Góc NMR = 1’ và góc N’M’R’ = 2’
1’ và 2’ là góc ma sát giữa vật cắt với cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tấm kê.
T = Ntg và T’ = N’tg
F = Ntg1’ và F’ = N’tg2’ Đó là các trị số ma sát cực đại. Ta nhận thấy rằng :
Khi T > F và T’ > F’ (F và F’ đạt trị số cực đại), nghĩa là khi:
Ntg > Ntg1’ > 1’
N’tg > N’tg2’ > 2’
Tức là > 1’ + 1’ thì các lực ma sát cực đại F và F’ không chống nổi các thành phẩn lực T và T’, vật cắt bị đẩy ra ngoài, không bị kẹp yên, khi đó dao cắt không tốt hoặc không cắt được.
Khi T = F và T’ = F’ nghĩa là = 1’ + 2’ thì lực ma sát F và F’ đủ cản các lực T và T’
và vật cắt được kẹp yên.
Khi T < F và T’ < F’ nghĩa là < 1’ + 2’ thì các lực ma sát thực tế không đạt được trị số cực đại F và F’ nữa mà chỉ đạt tới trị số cân bằng với các lực T và T’ đủ để chống lại hiện tượng đẩy vật cắt ra ngoài. Như vậy vật cắt càng được kẹp chặt hơn.
Tóm lại điều kiện kẹp vật cắt giữa cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tâm kê là góc kẹp <
1’ + 2’. Đối với kiểu dao đĩa = 40 500, dao trống = 20 300.
Nếu một trong hai góc cắt trượt 1’và 2’ có trị số nhỏ nhất gọi là ’min thì theo viện sĩ Xablikov, điều kiện kẹp hoàn toàn là < 2’min., nếu
1’ = 2’ = ’ thì điều kiện kẹp là < 2’, nếu 1’ < < 2’, nghĩa là
21’ < < 22’ thì xảy ra hiện tượng vật cắt bị xoay tròn tại chỗ và cắt cũng khó
Ta cũng cần chú ý rằng trong trường hợp > 1’ + 2’ thì vật cắt bị đẩy ra ngoài cho
tơi khi góc kẹp giảm xuống tới trị số = 1’+2’ là bảo đảm điều kiện kẹp.
Đây là vấn đề lực cản cắt cắt P của vật cắt, độ ẩm W% của vật cắt. Thực nghiệm cho ta đồ thị chỉ sự phụ thuộc của áp suất cắt cắt riêng q (N/cm) với độ ẩm W% của vật cắt (hình 3.12). Khi độ ẩm còn thấp (8 ÷ 15%) áp suất cắt cắt riêng tăng dần, nhưng W >
15% thì áp suất riêng lại giảm đi.
Hình 2.12 Đồ thị phụ thuộc của q và W%