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

Анализ влияния угла еп на характер деформации и возника­ ющие при этом сопротивления почвы показывают, что в фазе подбрасывания колеблющимся лемехом преодолеваются сопро­ тивления, обусловленные весом G, силой инерции ^?Ин.к и дефор­ мацией і?деф.к срезаемого пласта. При еп < 0 силы Дин.к и R G к п о л н о с т ь ю воспринимаются приводом лемеха. Тяговое уси­ лие в этом случае минимальное и определяется сопротивлением почвы деформации.

общ.min = ^дефb h .

При еп > 0 тяговое усилие в фазе подбрасывания максималь­ ное:

R сбщ .тах — "Ь ^ ^ ^ р Ѵ о б "Ь ф ) ^ ^ р Ѵ об X

Таким образом, сообщение лемеху вынужденных колебаний позволяет снизить тяговое усилие за счет разделения во време­ ни процессов среза, подъема и деформации почвенного пласта, а также за счет восприятия приводом некоторой части сопротив­ лений, преодолеваемых лемехом. Поэтому использование колеб­ лющегося лемеха для подкапывания почвы целесообразно и с точки зрения лучшего энергетического использования трактора. Это подтверждается исследованиями, проведенными А. А. Дуб­ ровским [9] и А. Эггенмюллером [36].

Важнейшим технологическим показателем качества работы подкапывающего рабочего органа является скорость транспор­ тирования срезанного слоя почвы. Движение материальной точ­ ки (частицы) по колеблющейся поверхности рассмотрено мно­ гими исследователями.

Первые серьезные работы в этом направлении были выполне­ ны при рассмотрении процессов обогащения полезных ископае­ мых. В этих работах установлено существование таких рабочих режимов грохота, при которых материал может перемещаться по решетам скольжением (без подбрасывания) или скачками (с подбрасыванием).

Для режимов работы грохота без подбрасывания рекомендо­ ван ряд формул, в которых скорость транспортирования матери­ ала принята пропорциональной скорости колебаний оъ4, а для режимов с подбрасыванием средняя скорость транспортирова­ ния определена как сумма осредненных скоростей на участках свободного полета и контакта с колеблющейся плоскостью. При этом в рекомендуемые расчетные формулы входят коэффи­ циенты пропорциональности, которые необходимо определять

эмпирическим путем для каждого транспортируемого материа­

В работах, посвященных транспортированию сельскохозяйст­ венных продуктов, наиболее полные исследования проведены применительно к грохотам зерноуборочных машин. Согласно данным этих исследований среднюю скорость транспортирова­ ния материала рекомендуется определять графическим путем или по разности пути частиц вверх и вниз по решету за полный период колебаний.

Анализ выполненных работ показывает, что на скорость транспортирования материала оказывает влияние множество факторов, однако основными являются свойства этого мате­ риала.

Для выявления наиболее целесообразных режимов работы колеблющегося лемеха и грохота овощеуборочных машин рас­ смотрим процесс перемещения почвы по наклонной поверхности лемеха.

Частицы почвы находятся на поверхности лемеха под действи­ ем следующих сил: веса G = mg, инерции от возвратно-посту­ пательного движения / = mj; нормального давления N\ трения F = fN и реакции Р недеформированной почвы впереди лемеха.

При этом силой инерции, возникающей в результате движения лемеха по дуге вокруг точек подвеса, пренебрегаем, так как при­ няли ранее допущение о том, что движение лемеха происходит по прямолинейной траектории.

В процессе подкапывания слоя почвы реакция Р способству­ ет продвижению пласта вверх по лемеху. Однако уборка ряда овощных культур (репчатого лука, редиса, чеснока и др.) сопря­ жена с подкапыванием тонкого слоя почвы или подбором луко­

порциональна поперечному сечению срезаемого слоя почвы. Корнеплоды и комки почвы, расположенные на поверхности поля

(в валке), представляют собой изолированные части. В связи с этим перемещение частиц по лемеху будем рассматривать без учета силы Р.

Для выяснения процесса перемещения частиц почвы по по­ верхности лемеха, совершающего прямолинейные колебания под

углом (а + ß) < а + ~ , рассмотрим изменение сил, действую­

щих на частицу. В период времени, соответствующий повороту кривошипа из точки 1 в точку 3, сила инерции возрастает до максимального значения / тах (рис. 97). При этом нормальное давление и сила трения будут минимальными Nmln = mg cos а —

— /max sin ß и Fmin = fNmin, a сдвигающее частицу усилие — максимальное и направлено вверх Rc — /max cos ß — /Wmin.

Рис. 97. Схема сил, действующих на час­ тицу почвы, находя­ щуюся на поверхно­ сти колеблющегося

лемеха

При повороте кривошипа из точки 3 в точку 5 сила инерции направлена вниз. При этом нормальное давление и сила трения будут максимальными jVmax = mg cos а + / тах sin ß и Fmax = = fNшах, э сдвигающее усилие — минимальное и направлено ВНИЗ Rc = /тах COS ß — fNmax.

Таким образом, возникающая при колебании лемеха сила инерции в большей степени способствует продвижению находя­ щейся на нем почвы вверх, чем вниз. Этим объясняется возмож­ ность транспортирования почвы колеблющимся лемехом вверх.

Уравнения относительного движения частицы в системе коор­ динат, связанной с плоскостью лемеха, имеют вид

тх = тх{— mg sin а + F;

ту — тух—mg cos а + N.

Вычислив проекции силы инерции —тхь —ту\ в относитель­ ном движении с помощью уравнений (68), запишем уравнения (69) так:

тх = —mg sin а + ты2А cos иt cos ß + F; ту = —mg cos а + mat2A cos at sin ß -(- A7.