Расстановка лап на раме парового культиватора

1. Цель работы. Определить ширину захвата рыхлительной лапы и порядок расстановки лап.

2. Теоретическая часть.

Зона деформации почвы, обладающей свойствами пластичности, не ограничивается зоной контакта с ней рабочего органа, а распространяется вперед и в стороны на значительное расстояние. На почвенный пласт, движущийся по рабочей поверхности лапы, действует нормальная сила N (рис.3.1) и сила трения F_max, которые в сумме дают равнодействующую , отклоненную от нормали на угол трения φ почвы о лапу.

Рис. 3.1. К определению направлений плоскостей H₁ и H₂ скалывания

почвенного пласта в продольной плоскости G

Согласно теории наибольших касательных напряжений направления H₁ и H₂, по которым может разрушаться пласт в результате скалывания (образуются трещины), располагаются симметрично относительно равнодействующей R под углом θ. Значение угла θ зависит от свойств почвы и ее состояния. Зона деформации почвы распространяется вперед от дна борозды к поверхности поля (рис. 3.2).

(1)

Ширина зоны деформации почвы b_p рыхлительной лапой в плоскости скалывания считается шириной захвата этой лапы.

В соответствии со схемой (рис. 3.2) ширина захвата рыхлительной лапой

, (2)

где b_о — конструктивная ширина лапы, мм;

a — глубина обработки, мм;

θ — угол между плоскостями, ограничивающими область деформации почвы, град.;

α — угол вхождения лапы в почву.

Р

Рис. 2. Схемы деформации почвы рыхлительными лапами

культиватора в плоскости HH

ис. 3.2. Схема деформации почвы рыхлительными лапами культиватора в

плоскости H––H

Ширина захвата рыхлительной лапы может быть определена графически. Расстановка рыхлительных лап на брусе производится с учетом перекрытия зон деформации почвы по ширине так, чтобы высота h необработанных гребней была не более 2/3а (рис. 3.2).

, (3)

где t –– расстояние между осевыми линиями лап (шаг расстановки).

При h = 2/3а

. (4)

при этом перекрытие зон деформации

. (5)

При расстановке лап в 2 ряда и более уменьшается степень забивания растительными остатками и почвой.

Расстояние между рядами рыхлительных лап состоит из зоны продольной деформации l и выноса носка лапы относительно стойки l_o,

, (6)

где l_о –– вылет носка лапы относительно стойки.

Количество лап

, (7)

где B — ширина захвата культиватора.

При установке лап в два ряда их общее число должно быть нечетным, и во втором ряду устанавливается на одну лапу больше, чем в первом.

3. Содержание работы. Определить ширину захвата рыхлительной лапы, шаг расстановки, перекрытие, количество лап и расстояние между рядами лап при их расположении в 2 ряда и более. Графически определить зону деформации почвы рыхлительными лапами (сравнить с расчетными данными) и расстановку.

4. Исходные данные приведены в табл.3.1: B — ширина захвата культиватора, м; a — глубина обработки, см; b_о — конструктивная ширина рыхлительной лапы, мм; α —угол вхождения лапы в почву, град.; θ —угол между плоскостями, ограничивающими область деформации почвы, град.; l_o — вылет носка лапы относительно стойки, мм; f — коэффициент трения почвы о лапу.