Автор: Гаффаров Хасан Равшанович

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №5 (109) март-1 2016 г.

Дата публикации: 19.02.2016

Статья просмотрена: 19 раз

Библиографическое описание:

Гаффаров Х. Р. Тяговое сопротивление бокового рабочего органа рыхлительной машины // Молодой ученый. — 2016. — №5. — С. 29-31.

 

Суммарное тяговое сопротивление бокового рабочего органа складывается из сопротивления почвы перемещению долота (Rд), стойки (Rc), и рыхлительной пластины (Rп), т. е.

Rб =Rд +Rc +Rп (1)

Тягового сопротивления долота (Rд):

Rд = K1 ƿ tl bl+£h(bd+hctg ψ2) {cos ψn + fsin(α+ψn)COSα}/sin ψn +{(hctg ψ2 +hctgψ2)hγ + (2 hctg ψ2 + bd +HtgѲ γ1}V2sinαtg(α+γ) + bd(hγ+Hγ1) hdgtg(α+γ)/sinα (2)

Стойка рабочего органа взаимодействует с разрушенной долотом почвой и раздвигает ее в стороны. Силу сопротивления ее определяем, пользуясь схемой, приведенной на рис 1.

Рис. 1. Схема сил, действующих на стойку

 

Rc=2N1sinβ+2T1cosβ + 2T2(3)

где N1- сила нормального давления почвы на переднюю грань стойки;

Т1= fN1- сила трения, возникающая на передней грани стойки;

T2=fN2- сила трения, возникающая на боковой грани стойки;

Rc = 2N1sinβ+2fN1cosβ + 2fN2(4)

Выразим N1 ии N2 через удельное давление почвы на переднюю грань стойки и ее геометрические размеры

Rc=qntc(h+H)(1+ftgβ+fqб(h+H)(2bc — tcctgβ) (5)

Где qn — удельное давление почвы на переднюю грань стойки;

qб- удельное давление почвы на боковую грань стойки;

bc — ширина стойки;

tc — толщина стойки;

β — половина угла заострения стойки.

Выведем зависимость для определения сопротивления почвы перемещению рыхлительной пластины. В процессе работы рыхлительная пластина преодолевает сопротивление R2 1 почвы деформации и силу трения, возникающую от этой силы на рабочей поверхности рыхлительной пластины, сопротивление R31, обусловленное силой инерции почвы и сопротивление R41 уу перемещению в сторону, т. е.

Rп = R2 1+ R31+R41 (6).

Сопротивление почвы деформации можно определить, спроектировав силу S1 сопротивления почвы сдвигу и силу трения, возникающую от этой силы на рабочей поверхности рыхлительной пластины, по направлению движения.

R2 1= S1 sin(γn+φ) + f S1cosφcosγn= S1{sin(γn+φ)+sinφcosγn} (7)

Сила сопротивления сдвигу равна

S1=τ(2a-bn)bncosφ/2cos(γn+φ) sin γn (8)

Аналогичным образом определяем сопротивление почвы перемещению в сторону

Т1=Т1{sin(γn+φ)+sinφcosγn} (9)

Где Т1- сила трения почвы, перемещаемой рыхлительной пластиной.

Силу трения Т1 определяем путем умножения силы тяжести перемещаемой рыхлительной пластиной почвы

На коэффициент ее внутренного трения, т. е.

Т1=f1G(10)

Где f1- коэффициент внутренного трения почвы,

G=Fавсдhnγg=(2a-bn)bncosφ/2cos(γn+φ) sin γn ‘hnγg(11)

Подставив значение G в 10, а затем Т1 в 9, окончательно записиваем

R41= f1(2a-bn)bncosφ/2cos(γn+φ) sin γn ‘hnγg{ sin(γn+φ)+sinφcosγn }(12)

Уравнение, выражающее закон изменения количества движения перемещаемой рыхлительной пластиной почвы по направлению, перпендикулярному к ее рабочей поверхности, имеет следующий вид

Nдdt=dm(Vn-Vno) (13)

Где Nд — динамическая нормальная сила, возникающая на рабочей поверхности рыхлительной пластины;

t –время;

Vn- проекция абсолютной скорости перемещения частиц почвы на нормаль рабочей поверхности рыхлительной пластины;

Vno- начальная скорость перемещения частиц почвы;

m- масса почвы, перемещаемая рыхлительной пластиной.

Nд=dm/dtVn(14)

Масса почвы, перемешаемая рыхлительной пластиной в единицу времени, равна

dm/dt= ahnVγ(15)

Подставив значение 15 в 14 и учтя, что Vn= Vsinγn, получаем

Nд= ahnV2γsin γn(16)

Таким образом, динамическое давление почвы на рабочую поверхность рыхлительной пластины пропорционально квадрату скорости движения, междуследую рабочих органов. Оно возрастает с увеличением угла установки рыхлительной пластины к направлению движения.

Сила сопротивления перемещению рыхлительной пластины от динамического давления почвы с учетом силы трения, возникающей от нее, равна

R31= Nдsin(γn+φ)/ cosφ = ahnV2γsin γnsin(γn+φ)/ cosφ(17)

Из анализа этого выражения следует, что сила сопротивления, обусловленная инерцией перемещаемой рыхлительной пластиной почвы, с увеличением угла γnи скорости движения возрастает. Подставив значение R2 1, R31 и R41 в (1) записываем

Rп= [(τ+f1hnγg) (2a-bn)bncosφ/2cos(γn+φ) sin γn ‘{ sin(γn+φ)+sinφcosγn }+

+ ahnV2γsin γnsin(γn+φ)/ cosφ(18)

 

Литература:

 

  1.                Синеоков Г.Н, Панов И. М., Теория и расчет почвообрабатывающих машин. М.: Машиностроение. 1977. 328с.
Основные термины (генерируются автоматически): сопротивления почвы перемещению, сопротивление бокового рабочего, бокового рабочего органа, рыхлительной пластины, поверхности рыхлительной пластины, сопротивления почвы сдвигу, почвы перемещению долота, почвы деформации, почвы перемещению рыхлительной, рабочей поверхности рыхлительной, сопротивления сдвигу равна, почвы деформации и силу, Тяговое сопротивление бокового, Сопротивление почвы деформации, рыхлительной пластиной почвы, силой инерции почвы, сопротивление r2, тяговое сопротивление бокового, Силу сопротивления, рабочего органа рыхлительной.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос