ВЫСОТА ГРЕБНЯ И ДЛИНА ДУГИ РЕЗАНИЯ ПОЧВЕННОЙ ФРЕЗЫ С МАЛЬТИЙСКИМ МЕХАНИЗМОМ В ПРИВОДЕ

Объект исследования – почвенная фреза с горизонтальной осью вращения, в приводе которой установлен мальтийский механизм внешнего зацепления, оснащенный крестом с радиальными пазами. Почвенная фреза с мальтийским механизмом в приводе может быть использована при обработке переувлажненных суглинистых почв. При заданной глубине рыхления и настроенной установке креста ротор и ножи в моменты входа в почву и выхода из почвы не вращаются. Целью исследования является получение расчетных оценок высоты гребней и длины дуги резания пласта почвы лезвием ножа в плоскости его вращения. Рассмотрена работа почвенной фрезы с мальтийским механизмом в приводе и без мальтийского механизма. Получены уравнения траекторий точек лезвий двух ножей фрезы в плоскости вращения. Приведен подробный алгоритм расчета высоты гребней и длины дуги резания пласта почвы, реализованный в компьютерной модели обработки почвы фрезой. Показано, что применение мальтийского механизма в приводе почвенной фрезы позволяет уменьшить высоту гребней на 10…25% и обеспечить более ровный подрез пласта. При этом длина дуги резания почвенного пласта лезвием ножа фрезы увеличивается на 1…10%.

研究对象为卧式旋转轴土壤铣刀（soil milling cutter with horizontal rotation axis），其驱动机构安装有外啮合马尔他机构（external meshing Maltese mechanism），该机构配备带有径向槽的十字转盘。搭载马尔他机构的土壤铣刀可应用于过湿黏壤土的耕作作业。在设定的松土深度与调试完成的十字转盘安装位置下，转子与刀具在切入和切出土壤时不会发生转动。本研究的目标为获取刀具刀刃在其旋转平面内切削土壤层时的垄峰高度与切削弧长的计算估值。本文分别分析了搭载马尔他机构驱动与未搭载马尔他机构驱动的土壤铣刀的工作过程。推导得到了铣刀上两把刀具的刀刃点在旋转平面内的运动轨迹方程。给出了垄峰高度与土壤层切削弧长的详细计算算法，并将该算法实现于土壤铣刀耕作的计算机仿真模型中。研究表明，在土壤铣刀的驱动机构中采用马尔他机构，可将垄峰高度降低10%~25%，并实现更为平整的土层切削；与此同时，刀具刀刃切削土层的弧长将增加1%~10%。