Определение радиуса мотовила.

Мотовило предназначено для подвода стеблей к ножу, направление их после среза на транспортирующее устройство и освобождение режущего аппарата для приёма новых стеблей.

Для уяснения характера работы мотовила выведем уравнение движения планки мотовила.

Допустим, что скорость вращения мотовила и скорость движения машины постоянные. Вычертим траекторию движения планки мотовила (циклоиду).

О - начало прямоугольной системы координат, Ох – горизонтальная ось координат, Оу – вертикальная ось координат, С₀ – центр мотовила в начальном положении, А₀ – начальное горизонтальное положение планки, h_с – высота среза растений, h – высота установки мотовила, над режущим аппаратом, R – радиус мотовила, l- высота стеблестоя.

За время t машина со скоростью ν_м продвинулась на За то же время планка A₀ пройдёт в положение А повернувшись на угол . Тогда координаты точки А будут:

Т.к. АС=R, C₀C= ν_мt и ОС₀=h+h₀ уравнение траектории, описываемой т.A планки:

параметрическое уравнение траектории

В процессе работы планки мотовила радиусом R равномерно вращаются со скоростью ω и одновременно движется со скоростью ν_м. Поэтому траектория движения планки будет циклоида, форма которой зависит от соотношения скоростей . При она будет укороченной, а при - удлиненной.

Путь машины за один оборот мотовила, равен: , или .

В современных машинах λ=1,5…1,7. При планки ударяют по колосу и вымалывают зерно, а при - мало будет захватывать стеблей.

Циклоиды могут быть: удлиненными, укороченными и кратными.

Шаг мотовила. Шагом мотовила называется расстояние S_x между одинаковыми точками двух циклоид, описанных одноимёнными точками соседних планок. Зная число планок z и перемещение машины за один оборот мотовила S₀, найдем значение S_x шага:

Анализ уравнения позволяет сделать вывод, что шаг планок прямо пропорционален числу планок z и отношению скоростей λ. Если S_x и R выразим в метрах, то число ударов планками k^| на 1м. пути равно:

Чем больше число планок, тем больше количество ударов, поэтому при работе на повышенных скоростях мотовила снимают.

Установка мотовила на высоте.

При правильной установке мотовила стебли не отклоняются в сторону движения и не переваливаются через планку. Чтобы планка подводила стебли к ножу, нужно чтобы на некотором отрезке Δx стебли двигались ему на встречу. Проекция u скорости на ось х будет меньше 0, т.е. ux направлена в противоположную сторону движения машины. или

При выполнении условия , будет уменьшаться и при некотором угле поворота , , а далее знак будет обратный.

Определим , соответствующий т. А₁:

, отсюда

Для выполнения условия (не отклонения в сторону движения стеблей) необходимо, чтобы , следовательно А₁ должна находиться на высоте стеблестоя и тогда ,

Отсюда высота установки мотовила над режущим аппаратом (линией ножа)