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

тельного движения самого лемеха соЛ. В результате сложения этих скоростей в абсолютном движении лемех описывает пило­ образную траекторию. Форма и размеры траектории зависят от амплитуды, частоты и направления колебаний, а также от ско­ рости поступательного движения лемеха и определяются высо­ той зубцов /і3уб = 2А sin (а + ß) и длиной пути лемеха за один период колебания

Процесс подкапывания почвенного пласта колеблющимся ле­ мехом можно разделить на две периодически повторяющиеся

Рис. 92. Перемещения колеблющегося лемеха при абсолютном движении

фазы: резания, когда направление перемещения лемеха при ко­ лебательном движении совпадает с направлением перемещений в переносном движении, и подбрасывания, когда эти перемеще­ ния противоположны друг другу.

В фазе резания (рис. 92) лемех перемещается из точки 1 в точку 3, при этом в интервале между точками 1—2 скорость его возрастает, а между точками 2—3 уменьшается.

Значения сопротивлений и характер деформации почвы в фазе резания определяются значениями угла резания (кроше­ ния). Для пассивного лемеха этот угол, как правило, является углом его наклона, для качающегося лемеха угол резания зави­ сит как от угла наклона, так и от режима работы и определяет­ ся соотношением

а р = а е р>

где а — угол наклона лемеха; Ер — угол между направлением движения лемеха в фазе

резания и горизонталью.

Угол ер не является постоянным и в каждый момент опреде­ ляется отношением составляющих абсолютной скорости лемеха

ния является возникновение элементарных нормальных давле­ ний на затылке лезвия, равнодействующая которых вместе с силами трения дает результирующую силу смятия ЯСм- На зна­ чение этой силы наибольшее влияние оказывает высота сминае­ мого слоя почвы IAh, которая в свою очередь, тем больше, чем больше разница между углами ер и а.

Сила У?см не только увеличивает тяговое усилие, необходи­ мое на перемещение лемеха, но и стремится вытолкнуть лемех из почвы. Это может привести в конечном счете к выглублению лемеха или к значительному увеличению вибраций рамы маши­ ны в вертикальной плоскости.

Учитывая изложенное, можно дать рекомендацию по эксплу­ атации грохотных машин: заглубление в почву колеблющегося лемеха необходимо производить лишь тогда, когда машина нач­ нет перемещаться, т. е. будет иметь поступательную скорость ѵм.

Если ер < а (рис. 94, б), то характер деформации почвы при

Рис. 94. Характер деформации слоя почвы в фазе резания при подкапывании его колеблющимся лемехом:

а — при ctp- 0; 6 —при а р> 0; в — при ар<0

Тогда в фазе резания лемехом преодолевается динамическое усилие, которое определяется зависимостью

Экспериментальные исследования процесса работы лемеха при 8Р < а показывают, что в начале фазы резания впереди лез­ вия возникает трещина, которая к концу фазы при малой тол­

Деформация почвы в фазе подбрасывания при малых значе­ ниях углов крошения характеризуется образованием глыб почвы

вкаждом цикле колебаний.

Вначальный период происходит упругое уплотнение нижних слоев срезанной почвы, затем появляется трещина скалывания перед режущей кромкой лемеха и образуется призмовидная глыба почвы. При последующем цикле колебания образовав­ шаяся глыба продолжает перемещаться вверх по поверхности лемеха, а лезвием срезается новый слой почвы.

Рис. 96. Характер деформации срезанного слоя почвы в фазе подбрасы­ вания:

а — при е п ■> 0; б — при еп = 0; в — при еп < 0

Образующаяся в процессе работы колеблющегося лемеха стружка на суглинистых и глинистых почвах при большой глу­ бине подкапывания (15—20 см) и оптимальной влажности име­ ет трещины только в нижнем слое, а при глубине 8—10 см — трещины отрыва по всей толщине слоя. При подкапывании су­ хой связной почвы лемехом отрываются почвенные глыбы не­ правильной формы за несколько циклов колебаний.

Рассмотрим три характерных случая режимов работы леме­ ха в фазе подбрасывания (рис. 96), полагая, что перемещение почвы происходит непрерывными скачками с отрывом от рабочей поверхности лемеха.

Условия существования таких режимов будут рассмотрены дальше.

машины, т. е. пласт сдвигается вперед (рис. 96,а), при этом аб­ солютная скорость каждой точки пласта изменяется от нуля до какой-то величины ѵ0, соответствующей скорости в момент от­ рыва пласта от лемеха ѵ0 = ьзА sin <р0, где фо — угол поворота кривошипа в момент начала отрыва.

Среднее ускорение, сообщаемое пласту,

л+ Фо

г= ---------- время, в течение которого пласт почвы проходит

путь от начала подбрасывания до момента отрыва. Скорость ѵп определим из треугольника скоростей (см.

рис. 92)

(ÙA sin фо sin (а + ß)

Vп

cos e„

тогда

<Ù2A sin фо sin (а + ß) (л + фо) cos еп

При этом сила, необходимая на преодоление динамического давления пласта, будет

Продольная составляющая этой силы будет представлять со­ бой одну из составляющих тягового усилия на перемещение ле­ меха при еп > 0.

Помимо силы /?іт. к лемех преодолевает усилие, необходимое на деформацию срезанного слоя почвы, которое по аналогии с пассивным лемехом может быть принято пропорциональным се­ чению подкапываемого пласта.

Если еп = 0, то оь4 = 1,57— ”м- - и перемещение лемеха и cos(a + ß)

срезанного пласта происходит вверх строго по вертикали (см. рис. 96, б). Действующая на лемех реактивная сила 7?Ин.к в этом случае не влияет на величину тягового усилия, так как горизон­ тальная составляющая ее равна нулю. Сила Дин. к от преодоле­ ния инерции покоя пласта полностью воспринимается приводом качающегося лемеха.

Если еп < 0, то (оА > 1,57 — —— и направление перемеще- cos(a + ß)

ния лемеха и находящегося на нем слоя почвы отклонено от вертикали в сторону, противоположную направлению движения машины (см. рис. 96, в). Как и при еп = 0 в данном случае сила Я ІІН.к воспринимается приводом лемеха.

При этом, если а + ф > 90°, то срезанная часть почвы под­ нимается лемехом вверх по плоскости надлома, соскальзывая одновременно по рабочей поверхности лемеха вниз. Если а + + Ф < 90°, то почва перемещается вместе с лемехом без сколь­ жения.