Файл: Диденко Н.Ф. Машины для уборки овощей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 182

Скачиваний: 2

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

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^ +

дефЫг + 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-