Определение тягового сопротивления односторонних режущих лап комбинированного орудия | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №14 (148) апрель 2017 г.

Дата публикации: 07.04.2017

Статья просмотрена: 35 раз

Библиографическое описание:

Торегали Д., Шаханов А. А., Искаков Р. М. Определение тягового сопротивления односторонних режущих лап комбинированного орудия // Молодой ученый. — 2017. — №14. — С. 137-139. — URL https://moluch.ru/archive/148/41674/ (дата обращения: 23.10.2018).



В практике применения почвообрабатывающих орудий большая часть исследования направлена на снижение тягового сопротивления и в последнее время исследователи [1–3] используют материалы с более низким тяговым сопротивлением, а именно облегченные стальные конструкции.

Из классической теории определения усилий, действующих на трёхгранный клин, к которым относится исследуемая плоскорежущая лапа, известно, что общая величина горизонтальной составляющей тягового сопротивления равна [3].

(1)

где — сила сопротивления почвы сжатию затылком затупившегося лезвия лапы, кН;

- сила сопротивления почвы деформации, кН;

— сила динамического сопротивления почвенного пласта, кН;

— сила сопротивления почвы от изменения веса пласта и силы трения на рабочей поверхности лапы (статическое сопротивление почвенного пласта), кН.

Как утверждает Г. Н. Синеоков, сила , периодически изменяющаяся от нуля до некоторых значений, аналитически неопределима и достаточно мала. Поэтому для анализа работы рабочих органов, представляющих собой трехгранный клин, достаточно определить силы , и .

Горизонтальная составляющая силы сопротивления почвы сжатию затылком затупившегося лезвия трёхгранного клина определена выражением [3]

(2)

где q — коэффициент объемного смятия почвы; h1толщина слоя почвы; сминаемого затылком лезвия лапы (высота затылочной фаски), м; d ширина захвата лапы, м; φ — угол трения почвы по стали, град.; ε — задний угол резания, град.; γ- угол скоса лезвия крыла лапы, град.

Ввиду малых размеров сечения односторонней плоскорежущей лапы (высота затылочной фаски лезвия находится в пределах h1 = 0,001...0,002 м), величиной горизонтальной составляющей силы сопротивления почвы сжатию затылком лезвия можно пренебречь.

Исходя из выше сказанного, для определения общей величины горизонтальной составляющей тягового сопротивления Рх достаточно определить динамическую и статическую составляющие.

Сила динамического сопротивления почвенного пласта равна [4].

(3)

где h — глубина обработки, — объемный вес почвы, кН/м3; V — скорость обработки, м/с; β — угол крошения крыла лапы, град; f — коэффициент трения почвы по стали; g — ускорение свободного падения, м/с2.

Сила сопротивления почвы от изменения веса пласта и силы трения на рабочей поверхности лапы имеет вид [4].

(4)

где =G — вес пласта.

При определения веса пласта необходимо определиться с площадью поперечного сечения пласта. FПЛ = h*d. В рассматриваемом комбинированном воздействии на почву дисковых и плоскорежущих рабочих органов.

FПЛ = FГ, (5)

где FГ — площадь поперечного сечения междискового почвенного гребня, образующаяся после прохода двух смежных сферических дисков комбинированного орудия.

Учитывая в выражениях (3) и (4) значение площади гребня, определяемое уравнением (5), получим:

(6)

(7)

Изменение суммарной величины слагающих RFX и RGX горизонтальной составляющей тягового сопротивления плоскорежущей лапы, ориентированной на подрезание междискового почвенного гребня площадью Fг, при фиксированных значениях параметров, определенных в результате отсеивающих экспериментов [4], (α=20°, l=0,17м, h=0,07м, =1,2х104 Н/м3,f=0,5, β =32° b=0,018м, γ=50°, V=2,5м/c), представлено на рисунке 1.

Рис. 1. Изменение суммарной величины слагающих RFX и RGX горизонтальной составляющей тягового сопротивления плоскорежущей лапы с увеличением: —угла крошения крыла лапы β; — скорости обработки V; ширины крыла лапы b, — угла скоса лезвия γ

Из анализа графиков (рисунка 1) следует, что с увеличением угла крошения β крыла односторонней лапы, ориентированной на подрезание почвенного гребня, образующегося после прохода впередиидущих смежных дисков комбинированного орудия, суммарная величина слагающих RFX и RGX горизонтальной составляющей тягового сопротивления плоскорежущей лапы растёт, что обусловлено влиянием динамической составляющей RFX.

Изменение ширины крыла лапы b ввиду малых размеров незначительно влияет на величину сопротивления. В значительной степени на величину тягового сопротивления лапы оказывает влияние изменение скорости обработки почвы V, так как в уравнении она находится в квадрате. С увеличением угла скоса лезвия γ суммарная величина слагающих RFX и RGX сопротивления плоскорежущей лапы уменьшается. По мнению Л. А. Грачёва и Г. Н. Синеокова [4], это происходит потому, что увеличение у приводит к уменьшению площади рабочей поверхности лапы и веса, находящейся на ней почвы, а также сил трения, препятствующих движению лапы.

Суммарная величина слагающих RFX и RGX тягового сопротивления лапы при исходных данных, представленных выше, находится в пределах 28...30Н.

Малые значения величины тягового сопротивления односторонней лапы объясняется малыми размерами деформатора (крыла лапы), низкой исходной плотностью верхнего слоя почвы (объемным весом) и небольшой площадью поперечного сечения пласта (площадью поперечного сечения подпочвенного гребня Fr), срезаемого лапой.

Полученные значения горизонтальной составляющей тягового сопротивления исследуемой односторонней лапы, величина слагающих RFX и RGX, согласуются с опытами Л. Г. Грачева и теоретическими исследованиями Г. Н. Синеокова [1–4].

Литература:

  1. Синеоков Г. Н., Слободюк П. И. Рабочий орган для предпосевной обработки почвы в подсеменном слое. // Механизация и электрификация с. х. — 1986. — № 5. — С. 20–22.
  2. Ревут И. Б. Химические способы воздействия на испарение и эрозию почвы / И. Б. Ревут, Г. Л. Масленникова, И. А. Романов. — Л.: Гидрометеоиздат, 1973. — 210 с.
  3. Халанский В. М. Сельскохозяйственные машины: Учеб. пособие / В. М. Халанский, И. В. Горбачёв. — М.: Колос, 2003. — 624 с.
  4. Жукевич К. И. Обоснование основных параметров культиваторов для сплошной обработки почвы / К. И. Жукевич // Вопросы земледельческой механики. — Минск: Ураждай, 1963. — Т.9. — С. 36.
Основные термины (генерируются автоматически): RFX, RGX, тяговое сопротивление, суммарная величина, плоскорежущая лапа, рабочая поверхность лапы, трехгранный клин, почвенный пласт, почвенный гребень, сила сопротивления почвы.


Похожие статьи

Тяговое сопротивление центрального рабочего органа...

R3 — сопротивление, обусловленное силой инерции пласта почвы

Сопротивление подъёму и перемещению пласта почвы по рабочей поверхности определено по формуле(1).

Конструкция плоскорежущего рабочего органа для основной обработки почвы.

Изучение деформации почвы в зависимости от основных...

Уменьшение угла продольного скалывания приводит к увеличению зоны распространения деформации почвы впереди лапы.

При этом, глубина рыхления увеличивается от заданной, что приводит к увеличению тягового сопротивления глубоко рыхлителя.

Определение тягового сопротивления при обработке...

Значение показателей удельных тяговых сопротивлений плугов с плоскорежущими бритвами № 1 и № 2 соответственно на 9,03–13,22

плуг, почва, ширина захвата, давление, качество обработки, рабочий орган, энергосбережение, нагрузка, отвал, рабочая поверхность.

Тяговое сопротивление глубокорыхлителя...

Тяговое сопротивление рабочего органа складывается из сопротивления перемещению в почве долота 2, лемехов 3 и стойки 1 с тукопроводом 4.

где β — угол крошения лемеха; g — угол раствора лапы; f — коэффициент трения почвы о рабочую поверхность лемеха.

Методика определения энерготехнологических параметров...

В качестве энерготехнологических параметров рассмотрены твердость почвы, площадь фронтальной проекции рабочих органов, коэффициент террадинамического сопротивления, удельное и тяговое сопротивление...

Обоснование параметров комбинированного рыхлителя для...

Ключевые слова: разрушение столбцов, просыпание гумуса, вынос неплодородного слоя на поверхность поля, вспушенность, резание почвы, тяговое сопротивление, высота и

Лемех плоскорежущей лапы, подрезая солонцовый горизонт, частично крошит его нижнюю часть, а...

Исследование деформации почвы | Статья в журнале...

Рис. 2. Схема определения зоны деформации почвы: а) клин; б) зона рыхления; в)

Изучение деформации почвы в зависимости от основных параметров рыхлительной лапы.

Изучение процесса деформации почвы рабочими органами лесопосадочной машины.

От чего зависят качественные и энергетические показатели...

Для рыхления подпахотного слоя во многих почвенно-климатических зонах долгие годы применялись

Установлено также, что наименьшее удельное тяговое сопротивление для

Высота гребней дна обработки уменьшалась. Однако при работе плоскорежущих лап...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Тяговое сопротивление центрального рабочего органа...

R3 — сопротивление, обусловленное силой инерции пласта почвы

Сопротивление подъёму и перемещению пласта почвы по рабочей поверхности определено по формуле(1).

Конструкция плоскорежущего рабочего органа для основной обработки почвы.

Изучение деформации почвы в зависимости от основных...

Уменьшение угла продольного скалывания приводит к увеличению зоны распространения деформации почвы впереди лапы.

При этом, глубина рыхления увеличивается от заданной, что приводит к увеличению тягового сопротивления глубоко рыхлителя.

Определение тягового сопротивления при обработке...

Значение показателей удельных тяговых сопротивлений плугов с плоскорежущими бритвами № 1 и № 2 соответственно на 9,03–13,22

плуг, почва, ширина захвата, давление, качество обработки, рабочий орган, энергосбережение, нагрузка, отвал, рабочая поверхность.

Тяговое сопротивление глубокорыхлителя...

Тяговое сопротивление рабочего органа складывается из сопротивления перемещению в почве долота 2, лемехов 3 и стойки 1 с тукопроводом 4.

где β — угол крошения лемеха; g — угол раствора лапы; f — коэффициент трения почвы о рабочую поверхность лемеха.

Методика определения энерготехнологических параметров...

В качестве энерготехнологических параметров рассмотрены твердость почвы, площадь фронтальной проекции рабочих органов, коэффициент террадинамического сопротивления, удельное и тяговое сопротивление...

Обоснование параметров комбинированного рыхлителя для...

Ключевые слова: разрушение столбцов, просыпание гумуса, вынос неплодородного слоя на поверхность поля, вспушенность, резание почвы, тяговое сопротивление, высота и

Лемех плоскорежущей лапы, подрезая солонцовый горизонт, частично крошит его нижнюю часть, а...

Исследование деформации почвы | Статья в журнале...

Рис. 2. Схема определения зоны деформации почвы: а) клин; б) зона рыхления; в)

Изучение деформации почвы в зависимости от основных параметров рыхлительной лапы.

Изучение процесса деформации почвы рабочими органами лесопосадочной машины.

От чего зависят качественные и энергетические показатели...

Для рыхления подпахотного слоя во многих почвенно-климатических зонах долгие годы применялись

Установлено также, что наименьшее удельное тяговое сопротивление для

Высота гребней дна обработки уменьшалась. Однако при работе плоскорежущих лап...

Задать вопрос