ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 182
Скачиваний: 2
Приведенные данные можно использовать для ориентиро вочных расчетов длины рабочей поверхности плоского пассивно го лемеха овощеуборочных машин.
Следует отметить, что расчетная длина лемеха тем меньше, чем меньше сечение срезаемого слоя. Так, для слоя почвы глуби ной h = 15 — 18 см длина лемеха должна быть не более 290 мм
при а = 25° и для |
слоя h = 5 -ь 8 см — 130 мм |
при |
а = 15°. |
|||||||
Малая длина лемеха не дает воз |
|
|
|
|
||||||
можности конструктивно решать |
|
|
|
|
||||||
вопросы его компоновки с сепари |
|
|
|
|
||||||
рующими рабочими органами ма |
|
|
|
|
||||||
шины. Поэтому пассивные леме- |
|
|
|
|
||||||
хи, неомотря |
на |
их простоту, |
не |
|
|
|
|
|||
рекомендуется |
применять |
в ма |
|
|
|
|
||||
шинах, где требуется подкапыва |
|
|
|
|
||||||
ние почвенного пласта малой тол |
|
|
|
|
||||||
щины. Вместе с тем пассивный ле |
|
|
|
|
||||||
мех эффективен как рабочий ор |
|
|
|
|
||||||
ган, нарушающий |
связь |
корне |
|
|
|
|
||||
плодов с почвой |
и облегчающий |
плез |
|
|
||||||
последующую ручную выборку. |
|
Рис. |
89. Схема |
сил, |
действую |
|||||
Для |
определения |
сопротивле |
щих на лемех |
при срезе слоя |
||||||
ний, возникающих |
при подкапы |
|
почвы |
|
||||||
вании |
слоя почвы, |
рассмотрим |
|
|
подъема и де |
|||||
действующие на лемех силы. |
В процессе среза, |
|||||||||
формации почвенного пласта на рабочую |
поверхность |
лемеха |
действуют силы (рис. 89) : Ялез — сопротивление почвы разъеди
нению связанных между собой |
частиц; |
^?деф — сопротивление |
|||
почвы деформации; Rmi — сопротивление |
почвы |
преодолению |
|||
инерции покоя |
и, наконец, RG— сопротивление, вызванное ста |
||||
тическим давлением пласта. |
|
|
минеральных |
||
Сила 7?лез |
зависит |
от плотности и размеров |
|||
частиц обрабатываемой |
почвы, |
а также |
от толщины лезвия |
лемеха.
В работах, посвященных изучению процесса работы лемеха, установлено, что при самозатачивающемся лемехе сила Rne3 ма ла по величине. В частности, по данным исследований, выпол ненных в ГДР, установлено, что при обработке плотных почв сопротивление их внедрению лезвия составляет 8—10% тягового усилия, а при обработке мягких рыхлых почв оно настолько ма ло, что им можно пренебречь.
Сопротивление R neз не зависит от толщины срезаемого слоя почвы. Поэтому с уменьшением глубины подкапывания доля этого сопротивления в общем тяговом усилии возрастает и пренебрегать им нельзя. Так, по данным исследований, выпол ненных в ВИСХОМе, при резании тонкого слоя почвы лемехами бура сопротивление внедрению лезвия достигает 50% общей силы резания. При расчете тягового усилия можно считать, что
сила Rлез пропорциональна длине лезвия (ширине лемеха):
Д лез ^лез^>
где &лез — коэффициент, зависящий от состояния и типа почвы и толщины лезвия;
b — ширина лемеха.
Для дерново-подзолистых глинистых почв можно принять
коэффициент &лез = 3,6 кгс/см, для |
каштановых — кдез = |
1,8 ч- |
Ч- 2,4 кгс/см. |
геометрическую сумму |
сил |
Сила Rдеф представляет собой |
нормального давления и трения. Установлено, что тяговое уси лие возрастает с увеличением сечения срезаемого слоя почвы, угла наклона лемеха и трения почвы о лемех. Однако аналити ческая зависимость между этими параметрами и силой Ддеф не
выявлена. Силу Rwф принимают |
пропорциональной |
сечению |
||||
срезаемого слоя почвы [24]. |
|
|
|
|
||
|
Ддеф |
^деф Д |
кд^ефЬН, |
|
|
|
где &Деф — коэффициент, |
зависящий |
от |
физических |
свойств |
||
почвы; |
|
|
|
|
|
|
F — площадь сечения пласта. |
|
|
|
|||
Экспериментами |
установлено, |
что для дерново-подзолис |
||||
тых глинистых почв |
А:деф = 2,55 кгс/см2, |
для каштановых — |
||||
кдеф = 1,24 ч- 1,7 кгс/см2. |
|
|
собой |
усилие, необходимое |
||
Сопротивление R^ представляет |
||||||
на преодоление лемехом |
инерции |
покоя подкапываемого слоя |
почвы. В случае скольжения срезаемого пласта по поверхности
клина без усадки, каждая точка |
на сходе с лемеха приобрета |
||
ет скорость, абсолютное значение которой |
равно сумме |
векто |
|
ров ѵм и ут. Направление этой |
скорости |
определяется |
углом |
к плоскости среза. Для рассмотренного случая Г. Н. Си-
неоков определил функциональную зависимость, в соответствии с которой,
Г) |
2ум |
. « |
Дин — |
g |
Ѵ об/7 sin “T- • |
|
2 |
Сопротивление RG, обусловленное весом подкапываемого пласта, определяется из соотношения
До = G tg (а + ф) = bhlyобtg (а + ср),
где G — вес пласта, находящегося на лемехе.
Тяговое усилие, необходимое на перемещение двугранного клина при обработке почвы равно сумме рассмотренных сопро тивлений
Добщ ^лез^ + |
/гдефЫг + bhlyоб tg(a + |
ф) + |
+ — |
УмѴоб sin a tg (а + ф). |
(62) |
g |
|
|
Активные подкапывающие органы
К числу активных подкапывающих органов, чаще всего встречающихся в овощеуборочных машинах, относятся враща ющиеся плоские диски и колеблющийся (качающийся) лемех.
Дисковый копач 1 состоит из двух вращающихся дисков, ус тановленных под углом а к горизонтальной плоскости (рис. 90).
Профиль борозды
Рис. 90. Схема дискового копача-под борщика
Подкапывание и передача почвы на сепарирующие органы машины осуществляется за счет того, что срезаемый дисками слой почвы увлекается во вращение благодаря силе трения его о поверхность дисков. Частицы почвы, находящиеся в зоне OOjMiM, под действием дисков и давления еще не срезанного слоя перемещаются к сепарирующим органам. Слой почвы, подкапываемый наружными краями дисков (секторы MON и ЛІіОіУѴ]), вращаясь вместе с диском, под действием возникаю щей при этом центробежной силы инерции перемещается от центра к наружному краю дисков.
Такое перемещение возможно, если сила инерции J = mo)2R
больше силы трения частиц о поверхность дисков. |
Поскольку в |
|
точке с любым радиусом R на поверхности диска |
сила |
трения |
F всегда больше нуля, а при R-*~0 и /-> 0 , то |
около |
центра |
1 Расчет дисковых рабочих |
органов томатоуборочных машин дан |
в главе V. |
|
диска существует область, где J < F. Из наружной зоны этой области почва под давлением несрезанного слоя вытесняется в зону, где / > F, а оттуда отбрасывается к наружному краю диска. При этом движущими являются центробежная J и корио лисова / к силы инерции.
Поскольку сила / к направлена под углом к радиусу, в сторо ну, обратную направлению переносного движения, то при дви жении от центра диска частица почвы отклоняется от радиаль ного направления в сторону, обратную направлению вращения диска. Удаляясь от центра, частицы одновременно поднимаются вверх и слетают с диска на поверхность поля. В связи с этим при разработке дискового подкапывающего органа межцентро вое расстояние между дисками b должно выбираться больше ширины выкапываемых междурядий, подкапываемого гребня или подбираемого валка корнеплодов на 150—200 мм. Если меж центровое расстояние меньше указанных величин, то почва, под капываемая наружными краями дисков, вместе с плодами скап ливается на них и сваливается на поверхность поля. Чаще все го это происходит при работе на плотных малосвязных почвах.
При неоднородной почве и неровном микрорельефе созда ются условия, когда почва, подкопанная наружными краями дисков, все же поступает в зону МОО\М\. Неравномерное пос тупление почвы в среднюю зону вызывает заклинивание пласта между центральными стойками дисков, что приводит к большо му количеству повреждений и потерь луковиц. Сгруживание почвы в результате заклинивания пласта между стойками под капывающих дисков отмечалось Поволжской МИС. Во время испытаний машины УЛШ-2М Пушкинской МИС также отмеча лось, что при работе на плотных и засоренных почвах перед дис ками происходит сгруживание почвы.
Лабораторно-полевые исследования дискового подкапыва ющего органа показывают, что при подкапывании плоскими ди сками почвенного пласта с луковицами, в связи с неравномер ной подачей материала, потери лука составляют 3,5—30%. При подкапывании сферическими дисками, установленными под углом 7° к вертикали навстречу друг другу, почва подается бо лее равномерно и потери не превышают 8%, полнота выкапыва ния и подбора при этом составляет 92,0—98,0%.
Следует также иметь в виду, что минимальное заглубление точек М и Мх всегда будет равно h или больше его, так как точка встречи дисков А всегда расположена выше их передних кромок (точки М и Мі). Следовательно, даже при подборе валков возникает необходимость подкапывания почвы на глубину не менее
h= {R — V ^ R 2— ô2)cosa.
Частоту вращения подкапывающих дисков выбирают из ус ловия, согласно которому окружная скорость режущей кромки
диска должна быть больше в 4—5 раз рабочей скорости ма шины.
240ум
п = ------—,
я D
где D — диаметр диска.
Диаметр диска D выбирают в зависимости от межцентрово го расстояния b в пределах
D ^ — b.
4
Колеблющиеся лемеха нашли широкое применение в отече ственных машинах грохотного типа КГП-2; КВН-2, КГ-2, ККУ-2; ЛКГ-1,4; ККГ-1,4 для уборки картофеля, корнеплодов и лука.
Благодаря работам, выполненным ВИСХОМом, в конструк циях грохотов металлические упругие элементы (пружины, рес соры и т. п.), как основной источник поломок, заменены резино металлическими и резиновыми. Это способствовало увеличению долговечности и надежности грохотов и выдвинуло их в ряд конструктивно наиболее простых и эффективных в эксплуатации универсальных рабочих органов.
В последние годы колеблющиеся лемеха используются и в машинах элеваторного типа. Такие лемеха имеют жесткое крепление с шатуном и шарнирно соединены с подвеской.
Благодаря значительному снижению сопротивления при внедрении колеблющихся (вибрационных) орудий в почву, виб рационная техника находит все большее практическое приме нение.
Первые работы, посвященные исследованию колеблющихся почвообрабатывающих орудий, выполнены независимо и почти одновременно А. А. Дубровским [9] и А. Эггенмюллером [36].
Работы А. Эггенмюллера посвящены изысканию наиболее це лесообразных форм, параметров и режимов колебаний лемеха и отвала плужного корпуса. Им установлены зависимости тягового сопротивления от глубины подкапывания, поступательной ско рости, амплитуды, частоты и направления колебаний рабочего органа.
Работы А. А. Дубровского позволили установить, что сооб щение рабочему органу вынужденных колебаний при малых по ступательных скоростях заметно снижает потребность в тяговой мощности; с увеличением поступательной скорости это снижение уменьшается.
А. А. Дубровским установлено существование определенных связей между предложенным им критерием длины волны вибра
ции X —— и тяговой мощностью не только при вынужденных ко со
лебаниях, но и при разрушении почвы пассивным рабочим орга ном. Исследования с помощью скоростной киносъемки и осцил-