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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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)