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作物生產技術專業/教學資源庫割刀慣性力的平衡新疆農業職業技術學院周勇割刀慣性力的平衡

往復式切割器在工作時做高速往復直線運動，由于其速度是變化的，將在機器上產生較大的慣性力，速度越高慣性力就越大，機器的振動也就越嚴重。據測試，每米割刀所產生的慣性力高達600~800N，嚴重地影響了機器的使用壽命和工作質量，因此，必須對割刀的慣性力予以平衡。以曲柄連桿機構為研究對象，建立割刀慣性力的平衡關系式。常用的措施：在曲柄銷對面增加平衡配重設：Md—割刀質量;

Me—連桿質量;

r—曲柄半徑;

ω—曲柄回轉角速度;

Mp—配重質量;

rp—配重塊回轉半徑;

a—割刀加速度，a=rω2cosωt

。MeMdoABωtωxxyrrpMp

為了研究方便，設連桿質量Me的2/3隨割刀做直線往復運動，1/3隨曲柄銷做圓的運動。

當ωt=0~900時，加速度a為正值，此時，Pd與Pq同向，方向為x的反向。當ωt=900時，割刀在x軸上所受到的力最小，只有Pd，此時，Pq和Pp在x軸上的投影為零。MeMdoABωtωxxyrrpMpMeMdoABωtωxxyrrpMp機構受力平衡式如下：整理得：

這是割刀在水平方向上的全平衡方程式，他不是永恒的，而是變化的。Pq和Pp的方向隨著ω的變化而變化。當割刀轉至水平方向時，可滿足全平衡的要求。但當曲柄銷轉至垂直位置時，在y方向上將會出現新的最大不平衡，因為此時，Pd在y軸上的投影為零，Pp遠大于Pq，從而引起機構在上下或前后的劇烈振動。

為了解決這一矛盾，目前采用較多的是部分平衡法，意在既能夠平衡掉一部分水平方向上的割刀慣性力，又不致割刀在垂直方向上出現較大的振動。λ為平衡程度系數，一般取值為λ=0.25~0.5。

思考題1.谷物莖桿的切割過程與那些因素有關？2.正切與滑切的概念？滑切比正切省力的原因？3.高速無支承切割的機理是什么？4.為什么大多采用梯形刀片結構？5.何謂切割進距？如何利用切割圖評價割刀速度與機組速度配合程度對切割質量的影響

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