Аннотация

Целью исследований являлось выявление и изучение основных физических параметров растительных материалов, характеризующих их негоскальпические и износные свойства, и оценка их влияния на процесс резания свободно стоящих стеблей растений. В процессе работы был проведен анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований бесподпорного резания, полученных ведущими учеными в этой области, в ходе которого установлено, что в приведенных обоснованиях бесподпорного резания свободно стоящих стеблей растений учитывались не все физические параметры растительных материалов, характеризующие их негоскальпические и износные свойства. Также в данных исследованиях в основном рассматривалось нормальное резание (удар лезвия направлен перпендикулярно продольной оси стебля). В реальных условиях срез стебля может происходить и не под прямым углом, с этим явлением мы сталкиваемся при окашивании откосов каналов и склонов на холмистой местности. На основании этого автором выдвинуто предположение, что при резании растений лезвием ножа, направленного под углом к продольной оси стебля, в процессе противодействия резанию задействованы силы сжатия и растяжения стебля. В процессе исследований рассмотрены случаи резания свободно стоящих стеблей растений лезвием ножа режущего аппарата сверху вниз и снизу вверх. Выявлено, что при вращении ножей снизу верх процессу резания препятствует сила разрыва волокон стебля растения. А при вращении ножей сверху вниз в процессе резания противодействие оказывает сила продольного сжатия стебля, которая во много раз меньше силы продольного растяжения. Сделан вывод, что бесподпорное резание свободно стоящих стеблей растений ножами сверху вниз имеет весьма ощутимые преимущества в плане значительного уменьшения энергоемкости процесса.
Ключевые слова: бесподпорное резание, нож, лезвие ножа, стебель растения, сила резания, критическая сила резания, сила растяжения, сила сжатия, эксперимент.