1.4. Построение графика изменения угла .

Для окультуренных старопахотных почв с хорошей структурой применяется отвал культурного типа, обладающий хорошими крошащими свойствами при удовлетворительном обороте пласта.

Для задернелых, залежных и целинных почв применяются полувинтовые отвалы, обладающие хорошими оборачивающими способностями, но недостаточным рыхлением. Как правило, после вспашки полувинтовыми и винтовыми отвалами проводится поверхностная обработка дисковыми орудиями с целью разделки пласта.

Надлежащая постановка лемеха к дну борозды () и к стенке борозды (₀), а также расположение груди отвала (g_min) и крыла отвала (g_max) относительно стенки борозды определяют собой форму поверхности отвала. Отличия в форме поверхности культурных и полувинтовых отвалов, обусловленные особенностями технологии вспашки, находят наиболее полное отражение в характере и величине изменения угла g наклона образующей цилиндроида к стенке борозды в зависимости от высоты ее расположения.

При проектировании отвала необходимо решить:

1. Какой тип отвала подлежит проектированию.

2. Какой вид закономерности g=f(Z) следует выбрать, чтобы построить отвал нужного типа. Тип отвала определяется исходя из заданных значений g₀,g_min,g_max согласно табл. 1.1.

Дальнейший порядок построения сводится к следующему (рис. 1.3):

• на лобовом контуре нанести проекции образующих;

• выбрать высоту расположения образующей с минимальным углом g_min, целесообразно данную образующую совместить с линией стыка лемеха с отвалом, при этом лезвие лемеха считать нулевой образующей;

• в соответствии с выбранной закономерностью g=f(Z) вычисляются соответствующие значения углов от g₀ до g _min и от g_min до g_max для всех образующих.

Культурные отвалы характеризуются изменением угла  в виде кривой, представленной на рис. 1.3а, которая описывается уравнением

(1.2)

а) б)

Рис.1.3. Закономерность изменения угла образующей со стенкой

борозды культурного (а) и полувинтового (б) корпуса.

График изменения угла  целесообразнее расположить справа от лобового контура отвала, для чего продлить образующие, нанесенные на лобовом контуре, на которых от выбранного значения g_min в определенном масштабе откладывается значение угла. Начало координат располагается в точке, соответствующей высоте образующей с минимальным значением угла .

Значение масштабов для ветви кривой, расположенной от ₀ до _min и от _min до _max определяется по граничным параметрам:

; (1.3)

Зная масштаб  и пользуясь формулой (1.2) можно найти значения угла для образующей, расположенной на любой высоте x, так как

(1.4)

Расчет по формуле (1.2) можно выполнять на программируемой ЭВМ. Программа расчета приведена в приложении 1.

Закономерность изменения угла g у полувинтовых отвалов описывается уравнением параболы вида:

(1.5)

Для вычисления промежуточных значений угла g необходимо определить раздельно для левой и правой ветви кривой значение параметров P’ и P. Параметры P’ и P выбираются в зависимости от масштаба l и определяются по граничным значениям углов . Масштаб принимают l=1 град/см.

Зная параметр и пользуясь формулой (1.5), можно найти значение угла  для образующей, расположенной на любой высоте x, т.к. при l=1

(1.6)

Для левой ветви параметр 2Р’ определяется по формуле

(1.7)

Для правой ветви

(1.8)

При проектировании полувинтовых отвалов определение промежуточных значений угла  можно выполнить графическим способом. Для этого нужно выбрать наиболее удобный масштаб для углов  (например, 0,5 град/см и 1 град/см).

Определив Dg₁ и Dg₂, по оси абсцисс откладываем интервалы, как и на лобовой проекции. На оси ординат откладываем, в выбранном масштабе, значения Dg₁ и Dg₂. Затем их разбиваем на такое же количество интервалов, сколько интервалов от Z₀ до Z₁ и от Z₁ до Z_max . Одноименные точки соединяем лучами, исходящими из точки Z₁.(рис. 1.3б). Точки пересечения соответствующих лучей и ординат соединяем плавной кривой, которая и является искомой кривой, характеризующей значение углов g.