2.1.3 Расчет тягового сопротивления лесохозяйственной машины

Сопротивление, возникающее при перемещении лесохозяйственных машин под воздействием тягового усилия трактора, называется тяговым, или рабочим сопротивлением. При работе лесохозяйственных машин тяговое сопротивление изменяется в широких пределах и зависит от наличия в лесных почвах корней, порубочных остатков и других древесных включений, массы машины, ширины захвата, скорости движения, а также от изменения глубины хода рабочих органов машин и орудий и т.д.

Тяговое сопротивление плуга при работе на открытых площадях, при установившемся движении, по горизонтальной поверхности определяется по формуле академика В.П. Горячкина [21, с. 79]:

R = m g + k α b n + ε α b n V , (25)

где m – масса машины, орудия, кг;

g – ускорение свободного падения, м/с ;

– коэффициент трения почвы о металл;

k – удельное сопротивление почвы при вспашке, Н/см ;

α – глубина обработки почвы, см;

b – ширина захвата корпуса плуга, см;

ε – коэффициент динамической пропорциональности, Нс /м ;

n – число корпусов плуга, шт.;

V – скорость движения пахотного агрегата, м/с.

Значения коэффициентов , k и ε определяют опытным путем. Коэффициент принимается из приложения 18; коэффициент k из приложения 19; коэффициент ε принимается в пределах (1,5…2,0) 10 Нс /м .

При работе на вырубках, где находится значительное количество корней, тяговое сопротивление плуга определяется по формуле:

R = m g + (1- )k α b n + ε α b n V + μ α b n, (26)

где - часть площади поперечного сечения пласта, занятая корнями;

= 0,02…0,05;

μ – удельное сопротивление разрыву корней при вспашке;

μ = (2…3) 10 Н/м .

При культурной вспашке с предплужником тяговое сопротивление увеличивается на 10% от номинального значения:

R = 1,1R . (27)

При работе плуга с почвоуглубителем тяговое сопротивление плуга составляет:

R = 0,6R , (28)

где R - сопротивление плуга при вспашке без почвоуглубителя на глубину 0,25 м.

Тяговое сопротивление при корчевке пней горизонтальной силой (Н) определяется по формуле:

R = q 10 + m g (f ), (29)

где q – опытный коэффициент зависящий от породы дерева, принимаемый для сосны – 0,07, березы и пихты – 0,06, осины 0,05;

d – диаметр корчуемого пня, м;

m – масса машины, кг;

– коэффициент трения машины о почву, равный 0,2…0,5.

Тяговое сопротивление борон, культиваторов, рыхлителей, лущильников (Н) для сплошной обработки почвы определяют по формуле:

R = К В , (30)

где К – удельное сопротивление обработке почвы, Н/м; берется из приложения 29;

В – рабочая ширина захвата машины, орудия, м.

Тяговое сопротивление прицепных посевных машин (Н) определяется по формуле:

R = m g ( ) + , (31)

где m – масса сеялки, кг;

– коэффициент сопротивления передвижению машины на колесах, равный 0,2;

- уклон местности, ‰;

g – ускорение свободного падения, м/с

- суммарное сопротивление сошников; принимается из приложения 20.

Тяговое сопротивление лесопосадочных машин R рассчитывается по формуле, Н:

R = m g + k α b n, (32)

где m - масса машины, кг;

g - ускорение свободного падения, м/с ;

- коэффициент сопротивления перемещению машины;

k - удельное сопротивление почвы, Н/м , равное (0,3…1,5) 10 Н/м ;

α - глубина хода сошника, м;

b - ширина сошника (борозды), м, для сеянцев b = 0,12…0,15 м, для саженцев b = 0,30…0,35 м;

n – число сошников, шт.

Если машина не имеет опорных колес, коэффициент трения (протаскивания) равен 0,4…0,5; для машины с опорными колесами он равен 0,2…0,3.