Файл: Повышение рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов сб. науч. тр.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 192
Скачиваний: 1
БЗС-1 тяговое сопротивление агрегата увеличивается не равномерно в зависимости от скорости по сравнению с ра
ботой без борон и составляет 40% |
(440 кг) |
при |
скорости |
|||
6 км/ч, 28% |
(385 кг) |
при 9 км/ч |
и 21% |
(340 |
кг) |
при |
11 км/ч. |
|
|
|
|
|
|
В процессе испытаний определяли также влияние |
||||||
жесткости |
нажимных |
пружин грядилей |
культиватора |
|||
КСО-4 на его тяговое |
сопротивление (рис. 2). Выявлено, |
|||||
что замена на грядилях нажимных пружин |
(диаметр про |
|||||
волоки 6 мм) на пружины от культиватора |
КПГ-4 |
(диа |
||||
метр проволоки 4 мм) |
уменьшила |
на 25—28% |
тяговое |
сопротивление культиватора КСО-4 при работе без борон. Кроме того, определяли зависимость тягового сопро тивления культиватора КСО-4 с боронами от скорости движения при ограничении глубины хода зубьев борон. Для этого на зубья борон наваривали ограничители глу бины (полозки). Как видно из представленных данных (см. рис. 2), ограничение глубины хода позволило сни зить тяговое сопротивление агрегата в зависимости от
скорости движения на 2—7%.
Таким образом, в процессе исследования установлено, что культиватор с жесткими пружинными стойками ско ростных лап, закрепленными на раме, самый энерго емкий.
Культиваторы с подпружиненными грядилями и ско ростными стрельчатыми лапами позволяют повысить ра бочие скорости движения в среднем на 2,5 км/ч при со хранении неизменным тягового сопротивления агрегата.
При разработке унифицированного скоростного куль тиватора для сплошной обработки почвы в целях даль нейшего снижения его тягового сопротивления необходи мо обратить особое внимание на выбор нажимных пружин грядилей, расстояние между рядами лап и обес печение заданной глубины хода зубовых борон.
О РАЦИОНАЛЬНОСТИ КОНСТРУКЦИИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ОРУДИЙ ДЛЯ РАБОТЫ НА ПОВЫШЕННЫХ СКОРОСТЯХ
ВИЛДЕ А. А. (Латвийский НИИМЭСХ)
Работа |
большинства |
почвообрабатывающих |
орудий |
||
(плугов, |
культиваторов, |
борон) |
связана |
с |
резанием |
и подъемом почвы. Энергетические, |
а также |
агрономиче |
ские и эксплуатационно-экономические показатели этих орудий зависят от конструкции и установки рабочих ор ганов, элементарные профили которых представляют со бой плоские или кривые клинья.
В проведенных ранее исследованиях [1] были уста новлены зависимости изменения коэффициентов тягово го сопротивления плоских и кривых подъемных поверх
ностей от условий и режима работы: |
|
плоская поверхность |
|
^o = tg(a + cp ) [ - A - + ^ - s i n a |
(1) |
вогнутая подъемная поверхность |
|
|
^ + f ) [ / - H ) - ( i - |
(2) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
где Ко' |
—'коэффициент |
сопротивления |
подъемной |
по |
||
|
верхности; |
|
|
|
|
|
a — угол подъема |
пласта или стружки почвы; |
|
||||
Ф — угол |
скольжения |
почвы по |
рабочей поверх |
|||
|
ности; |
|
|
|
|
|
h — высота подъема почвы; |
|
|
||||
v — скорость движения поверхности; |
|
|||||
g |
— ускорение силы тяжести; |
|
|
|||
г |
— радиус |
кривизны |
подъемной |
поверхности; |
|
|
f — коэффициент |
сопротивления скольжению |
поч |
||||
|
вы по рабочей |
поверхности. |
|
|
||
На липких почвах [2] |
|
|
|
|||
|
|
t g ? = / = / o ( l + - ~ ) , |
|
(3) |
где fo —коэффициент трения почвы о рабочую поверх ность;
РА — удельная сила прилипания (адгезии) почвы
к рабочей поверхности;
р—удельное давление почвы на рабочую поверх ность.
Оптимальный угол подъема пласта (стружки) алот, при котором сопротивление от прилипания почвы мини мальное,
|
9 0 ° - ? ° |
|
, 4 ч |
а Л о п т — |
2 |
' |
' |
где фо — угол трения почвы |
о подъемную |
поверхность. |
Так как при подъеме почвы на тяговое сопротивление клиновидного рабочего органа, кроме сил прилипания, влияют вес почвы и силы инерции [1, 2], оптимальный угол подъема будет меньше найденного по формуле (4). В каждом конкретном случае он может быть определен из выражений (1) и (2) с учетом (3).
Анализ результатов теоретических исследований по казал, что сопротивление подъема липкой почвы может быть снижено уменьшением площади подъемной поверх ности (при оптимальном угле подъема) [2] . Это может быть достигнуто главным образом путем уменьшения ширины поверхности, что приводит к увеличению дав ления почвы.
Для обеспечения минимального тягового сопротивле ния при работе на липких почвах подъемная поверх ность должна быть подобрана с таким расчетом, чтобы давление почвы по всей ее длине было одинаковым и оп тимальным. Ширина подъемной поверхности, обеспечи вающая требуемое давление пласта, определяется из вы
ражения |
[2]: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
- —!— \q-ir |
cos (а + |
І) |
± |
q — v 2 |
± Iq^r COS (а + |
?) |
+ |
||
|
Р'Г |
{ |
|
|
|
|
g |
L |
|
|
|
+ q |
J- v 2 |
± |
T" |
± |
f l |
— (qyv |
cos а + q — u 2 j j, |
|
^) |
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
b — ширина |
поверхности (в |
рассматриваемом |
се |
||||||
|
|
чении а — | ) ; |
|
|
|
|
|
|
||
|
р ' — желаемое удельное давление почвы; |
|
|
|||||||
|
q — поперечное |
сечение |
поднимаемого |
пласта |
||||||
|
|
(стружки); |
|
|
|
|
|
|
в
Схема тангенциальных сил, Т, Т', Т", действующих на различных участках пласта плоской (о), вогнутой (б) и выпуклой (в)
поверхностей (осо — начальный угол подъема почвы).
у |
—объемный вес почвы, находящейся на |
подъем |
|||
|
ной поверхности; |
|
|
|
|
£ |
—угол отклонения рассматриваемого |
сечения от |
|||
|
конечного угла подъема (рисунок); |
|
|
||
Т" — тангенциальная сила, действующая |
на |
верхний |
|||
|
конец отрезка пласта. |
|
|
||
В выражении |
(5) в случае плоской подъемной |
поверх |
|||
ности |
(если она |
не является |
начальной частью) г = о о , |
||
а | = 0 |
(рис. а). Верхние знаки применяются для |
вогнутой |
|||
(рис. б), а нижние — для выпуклой (рис. в) |
поверхности. |
||||
Из |
анализа выражения (5) следует, что |
чем |
больше |
||
липкость почвы, |
тем круче |
должна суживаться |
ширина |
подъемной поверхности. Кроме того, суживание подъем ной поверхности, например культиваторных зубьев, в свою очередь, может способствовать скольжению поч
вы |
в сторону, т. |
е. уменьшению высоты |
ее подъема, |
и |
впоследствии — уменьшению тягового сопротивления |
||
зуба. |
|
|
|
|
Таким образом, |
тяговое сопротивление |
рабочих ор |
ганов почвообрабатывающих орудий, связанное с пере мещением почвы, зависит от конструкции и установки рабочей поверхности, высоты подъема почвы и скорости движения. На обработке липкой суглинистой почвы при менение более рациональной конструкции рабочих орга нов по сравнению с используемыми в настоящее время может уменьшить тяговое сопротивление орудий на 20— 40%.
Исходя из теоретических исследований, предполага ли, что для обработки почвы на повышенных скоростях,
особенно при выраженной липкости, более |
рациональны |
плуги с винтообразной лемешно-отвальной |
поверхностью |
(винтовые плуги), ножевые бороны и |
культиваторы |
с пружинными или жесткими зубьями с суживающейся рабочей поверхностью.
Для проверки теоретических выводов проводили срав нительные экспериментальные исследования по опреде лению тягового сопротивления плугов, борон и культи
ваторов |
с |
рабочими органами |
различной конструкции |
при работе на скоростях до 13 км/ч. |
|||
Рациональность конструкции орудий и их рабочих |
|||
органов |
с |
энергетической точки |
зрения характеризова |
лась коэффициентами их статического и динамического сопротивления. Определяли коэффициенты сопротивле ний трех видов: удельного сопротивления Ко, сопротив
ления К\ на единицу ширины |
|
захвата (1 |
м) |
и сопротив |
||||
ления |
Къ, приходящегося |
на |
|
один рабочий |
орган (зуб, |
|||
лапу). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Удельное сопротивление орудия находим по рацио |
||||||||
нальной формуле В. П. Горячкина: |
|
|
||||||
|
К0= |
— = |
^ |
+ |
£ |
+ е ^ , |
|
(6) |
|
|
ч |
ч |
|
|
|
|
|
где |
Р — сопротивление орудия; |
|
|
|
||||
k, |
G — вес орудия; |
|
|
|
|
|
|
|
є — коэффициенты |
статического и |
динамического |
||||||
|
удельного |
сопротивления. |
|
|
||||
Обозначив в формуле |
(6) два первых члена, не за |
|||||||
висящих от скорости |
движения, через k', |
получим: |
||||||
|
|
К0 = |
К' |
+ |
*&. |
|
(7) |
|
Подобным образом выражаем и сопротивление на |
||||||||
единицу ширины захвата: |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Л ^ |
^ |
+ |
в.т»*, |
|
(8) |
|
где k\, |
єі —коэффициенты |
статического |
и динамическо |
|||||
го сопротивления на |
1 м ширины |
захвата. |
|
|||||
Сопротивление орудия, приходящееся на один рабо |
||||||||
чий орган, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К, |
= — ; |
|
|
(9) |
||
|
|
К2 |
|
п |
|
|
(Ю) |
|
|
|
|
|
|
|
|