Особенности начала поворота хлопкоуборочной машины до выхода ее направляющих колес из рядков



С началом применения в хозяйствах Республики Узбекистан и Волгоградской области РФ четырехколесных хлопкоуборочных машин, остро встал вопрос о научной разработке организации работ этих машин. Эти машины требуют большую ширину поворотных полос-11...12 м. А уменьшение размеров поворотных полос для их работы может быть достигнуто за счет начала поворота уборочного агрегата до выхода задних направляющих колес из рядков. Проведенные исследования показали, что за счет такого процесса организации поворота можно уменьшить ширину поворотных полос на 10...11 %, т. е. на 1,06...1,22 м.

На первый взгляд простота начала поворота хлопкоуборочной машины до выхода ее направляющих колес из рядков на самом деле имеет ряд особенностей. Главное из которых является боковой увод направляющих колес из-за того, что этот процесс происходит на гребне рядка (рис.). При повороте хлопкоуборочной машины на направляющее колесо действуют различные силы и реакции. Тангенциальная реакция, действующая на направляющее колесо и равная силе сопротивления перекатывания определяется по формуле:

(1)

где G_r — вес хлопкоуборочной машины, приходящий на направляющее колесо, кг. По данным УзГЦИТТ при пустом бункере равняется 1175 кг, а с полным бункером хлопка-сырца 1850 кг.

f — коэффициент сопротивления перекатывания в зависимости от фона равно 0,08...0,1;

i — уклон грядки.

Рис. 1. Определение параметров колеи направляющих колес хлопкоуборочной машины на гребне рядка

Касательная сила К_с параллельная к плоскости подъема направляющего колеса равна:

К_с= G_r sinβ (2)

где β-угол наклона поверхности гребня грядки к плоскости поля, β=23…25^о.

Радиальная сила R_c перпендикулярная к опорной поверхности гребня рядка равна:

(3)

При этом боковая реакция У_Р от поворота направляющего колеса хлопкоуборочной машины в зависимости от угла поворота α_n по данным М.Анаркулова равна:

У_Р =10 α_n, кг (4)

А ее составляющая Б_P, которая воздействует на боковой увод направляющего колеса, равна:

Б_P = У_Р cosβ (5)

Следовательно, ее абсолютное значение в зависимости от угла поворота направляющего колеса равно:

Б_P = 10 α_n cosβ (6)

Угол поворота направляющих колес α_n колеблется в пределах 19°...21°в начале поворота агрегата.

Из рисунка имеем, что суммарная сила С_с способствующая боковому уводу направляющего колеса равна:

С_С=К_С +Б_Р; (7)

Подставив сюда значения К_c и Б_Р из формуя (2) и (6) получим, что

C_c=G_r sinβ+10 α_n cosβ (8)

Подставив в эту формулу значения G_r, α_n и β получим, что С_с = 633...975 кг.

Известно, что при перемещении колеса за ним остается колея. При этом глубина колеи, а также форма и размеры всех почвенных деформаций зависят от упругих свойств почвы и динамических условий качения колеса. Известно, что площадь контакта направляющего колеса в почве имеет форму эллипса. При этом большая ось эллипса равна:

(9)

где — величина усадки баллона;

D-наружный диаметр направляющего колеса, для хлопкоуборочной машины МX-1,8 он равняется 965 мм. Отношение

(10)

ε-называется коэффициентом усадки шин. По экспериментальным данным для тракторных баллонов ε=0,15…0,20.

Из формулы (10) имеем, что

(11)

Подставив значение I_y в формулу (9) получим, что

(12)

Подставив в формулу значения ε, D и получим, что величина-изменяется в пределах 213…244 мм.

Глубина колеи h равна:

(13)

Где

(14)

Следовательно,

(15)

то есть глубина колеи изменяется в пределах 49…65 мм.

Проекция площади деформации S_q от действия направляющего колеса на основании справочных материалов равна:

(16)

Подставив в формулу (16) значения а, D и h из формул (12) и (15) получим, что проекция площади деформации S_q колеблется в пределах от 275 до 332 см ².

Исходя из этого удельное давление колеса на почву будет равно:

(17)

Подставив сюда входящие в эту формулу значения получим, что удельное боковое давление направляющего колеса на почву при повороте изменяется в пределах от 2.3 до 3,5 кг/см². При таком боковом давлении согласно данных академика Лебедева 0.В. боковой увод направляющего колеса ХУМ на гребне рядка составит от 28 до 42 мм, что способствует началу гарантийного поворота направляющих колес, не доходя 1,2 м до конца рядков.

Литература:

1. Хайдаров Т. А. Изыскание перспективной технологии подготовки разворотных полос.//Тезисы докладов научной конференции молодых ученых и специалистов.-Ташкент.-Труды ТИИИМСХ. 1986.-С.39–43.
2. Хайдаров Т. А. Обоснование новой технологии подготовки разворотных полос..//Тезисы докладов научной-практической конференции.-Ташкент.-Труды ТИИИМСХ. 1994.-С.79–80.