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

Отсутствие на номограмме области отрицательных значений коэффициента b означает, что при любых параметрах дисков условие равновесия сил, действующих на корнеплод, выполняет­ ся только при Яі > 1, т. е. при работе дисков с принудительным вращением. У пассивных дисков Ài « 1,0. Более того, как пока­ зывают эксперименты, по характеру силового воздействия на корнеплод пассивные диски аналогичны активныім, име­

ющим U = 0,80 -и 0,85. Рассмотренные теорети­

ческие зависимости относят­ ся к сплошным дискам, а в корнеплодоуборочных ма­ шинах применяются диски решетчатые. Продавливание почвы через просветы (ок­ на) в дисках приводит к сни­ жению составляющей сдви­ гающей силы от сил нор­ мального давления и к уменьшению левой части уравнения (99).

Чтобы компенсировать искажение, связанное с продавливанием почвы через окна решетчатых дисков, в уравнение (99) следует под­ ставлять более высокое зна­ чение коэффициента трения, который для решетчатого диска прямым измерением найти нельзя, так как он за­ висит не только от свойств

почвы и состояния поверхности диска, но и от положения мгно­ венного центра вращения.

Измерения сил, действующих на корнеплод в процессе выка­ пывания, проведенные с помощью тензометрирования на макетах корнеплодов, показали, однако, что номограммой можно поль­ зоваться и для определения окружной скорости решетчатых дис­ ков [32]. Последние при работе на тяжелых суглинках влажно­ стью 14—22% идентичны сплошным, имеющим коэффициент трения почвы 0,85—0,90.

Результаты экспериментов подтверждают теоретические за­ висимости влияния параметров дисковых копачей на сдвигаю­ щую силу и показывают, что эта сила зависит главным образом от трех параметров: угла атаки, глубины подкапывания и коэф­ фициента трения почвы о поверхность диска. Зависимости, по­ лученные при экспериментальных исследованиях, с достаточной

степенью точности совпадают с теоретическими (рис. 114). Например, при глубине хода дисков 150 мм и угле атаки 24° условие равновесия сил, действующих на корнеплод в горизон­ тальной плоскости, выполняется при ѵ0!ѵм = 1,45 (см. рис. 113

и 114).

Поскольку в полевых условиях оптимальное отношение ѵа/ѵм поддерживать трудно, то представляет интерес характер измене­ ния сдвигающей силы при отступлении от оптимального значения в меньшую или большую сторону.

Как видно из рис. 115, даже небольшое уменьшение окружной скорости дисков по сравнению с оптимальной приводит к резкому увеличению сдвигающей силы. При увеличении окружной скоро­ сти сдвигающая сила изменяет знак. Абсолютное ее значение вначале возрастает до некоторого предела, а затем начинает уменьшаться, так как из-за фрезерного воздействия дисков на

Рис. 114. Зависимости оптимальной окружной скорости от параметров дисковых копачей:

7~ % 'УМ = /üg ф); 2Ѵ = 24°;

2ѵ = 24°; tg cp —0,85; сплош­ ные линии — теоретиче­ ские зависимости; штрихо­ вые — экспериментальные

почву вынос ее из сужающего русла опережает сжатие, что приводит к ослаблению захватывающей способности ди­ сков.

При увеличении влажности почвы о 14 до 22% оптимальная окружная скорость изменяется незначительно, но интенсивность изменения сдвигающей силы возрастает. Следовательно, при по­ вышенной влажности почвы отклонение окружной скорости от оптимальной может привести к более заметному повышению повреждений корнеплодов. Аналогичным образом на интенсив­ ность изменения сдвигающей силы влияет повышение твердости почвы.

Сравнивая зависимости изменения сдвигающей силы от окружной скорости (рис. 115) с прочностными характеристиками моркови (см. рис. 3), можем убедиться, что абсолютное значение сдвигающей силы при и0/щ, > 1,45 не превышает прочность корней. Как показывает график (см. рис. 3), усилие излома кор­ ня моркови диаметром d ^ 36 мм превышает 20 кгс, в то время

ками и активными с отношением скоростей ѵ0/ѵм < 1,45, а полу­ ченное в результате теоретических исследований значение отно­ шения окружной скорости дисков к поступательной скорости машины следует считать нижним (критическим) пределом рабо­ чего режима дисковых копачей.

Боковые давления и выжимающая сила также зависят от конструктивных и кинематических параметров дисковых копачей. Эксперименты показывают, что выжимающая сила зависит от боковых давлений. Уменьшение или увеличение боковых давле­ ний сопровождается аналогичным изменением выжимающей силы.

С увеличением угла атаки 2у в пределах 0—25° при 2ß = = 18° = const среднее значение боковых давлений рср возраста­ ет в пределах 0,18—5,89 кгс/см2, а выжимающая сила — 2,6— 49,7 кгс.

Изменение угла развала 2ß в интервале 6—18° при 2у = = 20° = const влияет главным образом на равномерность рас­ пределения давлений — среднее значение боковых давлений ко­ леблется в пределах 4,31—5,95 кгс/см2, а выжимающая сила — 47,1—51,8 кгс.

При увеличении угла развала до 24° боковое давление сни­ жается до 0,97 кгс/см2 и выжимающая сила до 19,8 кгс.

Зависимости боковых давлений и выжимающей силы от ок­ ружной скорости дисков представлены на рис. 116. При отноше­ нии окружной скорости дисков к поступательной скорости ма­ шины ѵ0/ѵм ^ 1,7 выжимающая сила превышает 40 кгс. Повы-