Формула

С учетом свойств окружающей среды (почвы) ………...

Рисунок 63. Схема к определению оптимального угла раствора культиваторной лапы.

(5.5)

Силовая характеристика зубьев борон.

Зубья борон устанавлива­ют под углом а к горизонту.

Если α = π/2 (рис. 5.6, я), то почва рыхлится без выноса на поверхность влажных слоев, зуб погружается в почву под действием силы тяжести G₃, приходящей­ся на него от всего орудия.

При α > π/2 + φ (рис. 5.6, б) Почвенный комок под дей­ствием этой силы будет вдавливаться вниз.

Когда α < π/2 - φ cор­няки и растительные остатки, поднимаясь на поверхность, собираются под рамой, при большом скоплении их приходится сбра­сывать. Для этого зубья периодически наклоняют назад или под­нимают на поворотных полосах.

Так как угол α зависит от типа и параметров рабочего органа, а угол φ - от свойств и состояния почвы.

Рис. 5.6. Схема взаимодействия ребра зуба бороны с почвой: а – при α = π/2, б – при α > π/2 + φ , в – при α < π/2 - φ.

ЗАДАНИЕ НА СРС – Разобрать рисунок 63.

ЗАДАНИЕ НА СРС ЗАДАЧА.

Пример. Определить под каким углом α к горизонту следует установить зубья шлейф-бороны, чтобы обеспечить скольжение по ним корневищ с углом трения φс = 18 в почве при угле трения φп = 22°.

Решение. Условие скольжения обеспечивается, если , но так Подставляя в выражение для α вместо ξ угол получим φп = 22°, получим α < 90° — 22° = 68° при скольжении вверх и α > 158° при скольжении вниз.

Основы технологического процесса резания лезвием. Резание лезвием - один из наиболее распространенных техно­логических процессов. В зависимости от угла ξ между на­правлением скорости лезвия и нормалью к его поверхности, а также от фрикционных свойств разрезаемого материала, характеризуе­мого φ, различают три режима резания:

ξ = 0 - рубящее резание;

0 < ξ < φ - резание с продольным перемещением, но без сколь­жения (рис. 57,6);

ξ > φ резание со скольжением (рис. 57,в).

Рис. 57. Режимы резания лезвием:

б - с продольным перемещением без скольжения: в - со скольжением,

Способы крепления рабочих органов к раме. Различают жесткое и шарнирное соединения рабочих органов с рамой.

Жесткое соединение характерно для зубовых борон, а шарнир­ное — применяют для крепления рабочих органов культиваторов.

Шарнирное соединение может быть индивидуально-поводковым и секционным одно-шарнирным. При индивидуально-поводковой системе крепления к каждому по водку присоединяют по одному рабочему органу (лапе культива­тора для сплошной обработки почвы), а при секционной — не­сколько рабочих органов (навесные культиваторы, лущильники ит.д.).

Рис. 5.10. Схемы крепления рабочих органов к раме:

а - одношарнирное; б - четырехзвенное; 1 - брус рамы; 2 — поводок; 3—двуплечий рычаг; 4 - нажимная пружина; 5— штанга; 6— стойка; 7—рабочий орган; 8 - колесо рамы; 9, 11 —звенья параллелограмного механизма; 10— опорное колесо секции

Параллелограммная система применяется для крепления лап в пропашных культиваторах, а также в посадочных машинах.

Рис. 68. Установка культиваторных лап: а - лезвие лежит в горизонталь­ной плоскости; б - с наклоном на «носок»; в - с наклоном на «пятку».

ЗАДАНИЕ НА СРС – Разобрать рисунок №57 и №68.

ЗАДАНИЕ НА СРС - Четырехзвенная система крепления (рис. 5.10, б).

Настройка и качество работы культиваторов. Настройка пропашных культиваторов включает ус­тановку их на заданную глубину обработки почвы и расстановку лап для обработки междурядий, а паровых — ус­тановкой глубины обработки. Качество обработки регламентируется агротехническими требованиями

Энергоемкость процесса обработки почвы. Глубина обработки почвы зубовыми боронами и культиваторами изменяется в отно­сительно узком диапазоне и значительных изменений тягового со­противления не вызывает.

ЗАДАНИЕ №5

Машины с дисковыми рабочими органами.

Общее устройство. По назначению дисковые орудия делятся на плуги, лущильни­ки и бороны, дискаторы.

Дисковые плуги. Данные орудия предназначены для пахоты на глубину 25...30 см сухих твердых, спекающихся почв, склон­ных к глыбообразованию (рис. 6.1). Дисковые плуги выпускают прицепными (3...7 корпусов) и навесными (1...4 корпуса). Рабо­чими органами плугов служат сферические диски диаметром 600...800 мм, поставленные под углом 20° к направлению дви­жения.

Лущильники. Основные задачи - сохранение влаги и борьба с сорняками.

Дисковые бороны. В зависимости от назначения и устройства дисковые бороны подразделяют на тяжелые, полевые и садовые. Дисковые бороны предназначены для разделки пластов после вспашки, предпосевной обработки зяби и лущения стерни. Они имеют симметричное расположение двухследных батарей.

С увеличением угла атаки диски глубже погружаются в почву, крошение ее возрастает. Глу­бину обработки устанавливают из­менением утла атаки и давления дисков на почву.

Рис. 6.1. Дисковый плуг:

1 -рама; 2-система навески; 3 - стойка; 4-диски; 5 - дисковый нож.

Рис. 6.2. Лущильник:

а - общий вид; 6 - батарея дисков; 1, 5 - опорные колеса; 2 - брусья; 3,8 - гидроцилиндры; 4 - тяги; 6 - рама; 7 - полуось колеса; 9 - понизитель; 10 - рамка батареи; 11 - чистики; 12 - диски.

Рис. 6.4. Дисковая борона:

в

в, б - общий вид; в — схема к определению высоты гребней над дном борозды; 1,4 - диски; 2- рама; 3 - навеска; а — глубина обработки; h - высота гребней; b - расстояние межу дис­ками; D - диаметр дисков; с - ширина обработки диском; ϴ - угол установки диска; v — ско­рость агрегата

Рис. 6.3. Рабочие органы дисковых орудий:

а - сферический плоский диск; b - вырезной диск; D — диаметр диска; b — толщина дис; с —ширина квадратного вала; r —радиусы; h —толщина дискового ножа; а —угол резани, е, — передний угол резания; / — угол заточки

Рабочими органами дисковых орудий служат плоские, сфери­ческие и вырезные диски.

Плоские диски применяют в качестве дисковых ножей плугов рабочих органов лущильников для обработки почв, подвержен­ных ветровой эрозии. Почва обрабатывается без оборота, с сохра­нением стерни.

Сферические диски используют в качестве рабочих органов дис­ковых плугов, лущильников, борон. Режущая кромка диска, уста­новленного под углом к направлению движения, в процессе рабо­ты отрезает полоску почвы и поднимает ее на внутреннюю сфери­ческую поверхность, в результате чего она крошится, частично оборачивается и перемешивается.

С увеличением угла атаки диски глубже погружаются в почву ее крошение возрастает, с увеличением угла наклона диска к вер­тикали несколько улучшаются оборот и перемешивание почвы.

Вырезные диски устанавливают на тяжелых боронах, которые применяют как для первичной обработки тяжелых задерненных почв, так и для разделки связных пластов, поднятых при вспашке болотных и кустарниково-болотных земель. Они более интенсив­но воздействуют на почву, лучше перерезают корни растений.

К основным геометрическим параметрам дисков относится ди­аметр D и радиус R кривизны (см. рис. 6.3).

Основные параметры дисков стандар­тизованы. Радиус г кривизны определяет крошащую и оборачива­ющую способности диска. Чем он меньше, тем интенсивнее кро­шится и оборачивается пласт. Между значениями Dn R существу­ет зависимость

Формула 6,1 нов клен где – передний угол резания.

ЗАДАНИЕ НА СРС – Вопрос: выполнение, какого условия необходимо, чтобы дисковый нож перерезал стебли, расположенные на поверхности поля, а не волочил их?

Расстановка рабочих органов. Характерная особенность диско­вых плугов - система индивидуального крепления дисков. В лущильниках и боронах (см. рис. 6.2, б) в отличие от плугок диски собирают в батареи. На высоту h гребней кроме расстояния b влияют диаметр Вдиска и угол атаки 9. Батареи к основной раме присоединяют шарнирно: лущильни­ки в один след, бороны - в два. Варьируя угол атаки, изменяют не только глубину обра­ботки, но и степень крошения почвы, а также высоту гребней. Максимальная глуби­на обработки лущильниками составляет 10... 12 см, боронами - до 20, плугами - до 30 см.

Установочные параметры и их влияние на качество обработки.

К числу установочных параметров относятся угол между плос­костью вращения диска и направлением поступательного движе­ния орудия — угол атаки 9 и угол отклонения плоскости вращения диска от вертикали или угол между осью вращения диска и гори­зонталью. Оба параметра влияют на технологический процесс. Чем больше угол атаки, тем лучше подрезаются сорняки, интен­сивнее и глубже рыхлится почва и заделываются семена сорняков. Угол атаки лущильников 9 = 10...35°, у борон 9 = 10...22°.

(6.2)

С увеличением угла атаки высота гребней уменьшается. Кач& ство обработки считается удовлетворительным, если для лущиль­ников h < 0,5я, для плугов h < 0,4а, так же полнота подрезания сорняков.

Регулировки. Угол атаки у лущильника устанавливают измене­нием длины тяг по маркированным отверстиям с фиксацией их перекидными упорами. В дисковых боронах угол атаки 0 регулируют поворотом подвиж­ных секций батарей относительно неподвижно закрепленных кон­цов.

Контроль и оценка качества. Контроль и оценку качества обработки почвы для дисковых аг­регатов проводят по следующим основным показателям: откло­нение средней фактической глубины обработки от заданной дол­жно быть не более ±1 см. Измерения проводят в 10 местах по диагонали участка.

Энергоемкость процесса. Исходной величиной при энергетичес­ких расчетах дисковых орудий обычно служит их удельное сопро­тивление К, т. е. сопротивление на 1 м ширины захвата.

ЗАДАНИЕ №7

Уплотняющие и опорные органы машин.

Катки. В зависимости от назначения катки могут быть с гладкой или ребристой цилиндрической поверхностью или состоящими из колец, дисков и других рабочих органов.

Рис. 7.1. Виды катков:

а — гладкий цилиндрический; б — коль- чато-зубчатый; в — кольчато-шпоровый, г — планчатый; д — борончатый; е — прикатывающий.

ЗАДАНИЕ НА СРС – Вопрос. Назначение катков до и после посева?

Колеса: Различают ведущие, ведомые и приводные колеса. Колеса бывают с механическим ободом и с пневматическим шинами.

К ведущим колесам приложен движущий (крутящий) момент М от двигателя через трансмиссию.

Ведомые колеса свободно насажены на оси; если они связаны с рулевым управлением, их называют управляемыми. Находо применение ведущие управляемые колеса.

Приводные колеса сами приводят в движение высевающие и вы саживающие аппараты

Параметры пневматических шин для сельскохозяйственной тех­ники должны соответствовать требованиям ГОСТ 26955—86.

Пневматические шины низкого давления (/> - 0,08...0,25 МПа) обозначают размерами B-d в дюймах (1 дюйм = 25,4 мм), где В— номинальная ширина профиля шины, d— посадочный диаметр обода. Шины высокого давления (р > 0,25 МПа) обозначают Dx В, где d - наружный диаметр, а В — ширина профиля шины.

Основные параметры катков (колес) – это диаметр и длина (ширина) обода. Диаметр должен быть таким, чтобы при встречи с крупным комком каток легко перекатится через него, а не толкал (вдавливал) его вперед.

Реактивные силы. Катки и колеса движутся по поверхности почвы с образованием колеи.

Рис. 7.2. Схемы взаимодействия катков с почвой:

° —ведомых, приводных; ff ~ приводных; в — ведущих колес с пневматической шиной

Движущие моменты и моменты сопротивления.

При качении ее* домых колес (катков)

P= (Ga + M₀)/r.

Сила Р сопротивления качению уменьшается с увеличением! радиуса г катков (колес) и глубины колеи, она больше на легких (песчаных и супесчаных) почвах.

Ведомые приводимые колеса передают вращающий (приводной)* момент М_п рабочим или вспомогательным узлам машины.

P — (Ga+ Mq + M_n)/r.

Ведущие колеса приводятся в движение вращающим моментом М_в (рис. 7.2, в).

Р = (Са + 7Ъ+М₀)/г.

Обобщенную силу сопротивления качения катков и колес вы­ражают следующей формулой:

/> = 0,86^ G⁴/qbd²

где q — коэффициент объемного смятия почвы; b — ширина обода колеса; d—ди­аметр колеса.

При расчетах пользуются упрощенной зависимостью

P^=zfnG=f_n • 9,8m,

где f_n — коэффициент сопротивления качению катков (колес); т — эксплуатаци­онная масса катка.

Режимы качения. Коэффициент скольжения. Если путь /, пройденный центром (рис. 7.3, а) колеса (катка) за п его оборотов равен произведен^ длины дуги окружности колеса на число оборотов (:2пгп), то тако движение принято считать качением без скольжения и буксова ния. Когда /> 2кгп, то качение происходит со скольжением. Тако движение характерно для катков ведомых и приводных колес.

Скольжение катков (колес) оценивают коэффициентом сколь жения ее, выражая его соотношением