Justification of the structural elements of the working bodies of the tilling cutter | Обоснование конструктивных элементов рабочих органов почвообрабатывающих фрез

Английский. The rotary cultivation features are considered to substantiate the structural elements of the working parts of a straight rotary digger with a vertical rotation axis. The methods of cutting theory and design of cutting tools were used, as well as the method of analogies to analyze the soil rotary cultivation process and search for new solutions for rotary working bodies. The face and end rotary tools for metal were considered as an analogue of a cutting tool during studying the rotary cultivation process. The revealed similarity between tools intended for tillage and for metal processing made it possible to apply some physical and mathematical models developed for operation of metal cutting tools to describe the operation process of rotary cultivation with the working bodies of a rotary digger. The models used are in good agreement with practical and theoretical data. Justifications are given for the need for a particular structural element of rotary working bodies; their functional purpose and influence on the work process are determined as well. It is shown that to improve the rotary cultivation efficiency, it is necessary to increase the process uniformity by increasing the number of simultaneously working knives and using knives with oblique cutting edges. A method is given for determining the required number of knives, both with straight and oblique cutting edges. The necessity of using knives with oblique cutting edges is substantiated. The required inclination angle of the knife cutting edge, at which the rotary cultivation process will be uniform, is determined by calculation.

Русский. Рассмотрены особенности процесса фрезерования для обоснования конструктивных элементов рабочих органов почвофрезы прямой формы с вертикальной осью вращения. Использовали методы теории резания и проектирования режущих инструментов, а также метод аналогий для анализа процесса фрезерования почвы и поиска новых решений по фрезерным рабочим органам. При исследовании процесса почвофрезерования в качестве аналога режущего инструмента рассматривались торцовые и концевые металлорежущие фрезы. Выявленное сходство процессов обработки металлорежущими фрезами и рабочими органами почвофрезы позволило использовать некоторые физические и математические модели процесса работы металлорежущих фрез для описания процесса фрезерования рабочими органами почвофрезы. Используемые модели хорошо согласуются с практическими и теоретическими данными по фрезерованию почвы. Приводятся обоснования необходимости того или иного конструктивного элемента фрезерных рабочих органов, а также определены их функциональное назначение и влияние на процесс работы. Показано, что для повышения эффективности процесса фрезерования необходимо повышать равномерность фрезерования путем увеличения количества одновременно работающих ножей и использования ножей с косыми режущими кромками. Приводится методика определения необходимого количества ножей, как с прямыми, так и с косыми режущими кромками. Обоснована необходимость использования ножей с косыми режущими кромками. Требуемый угол наклона режущей кромки ножа, при котором процесс фрезерования будет равномерным, определяется расчетом.