- •Передмова
- •1.1.1. Завдання та наукові основи механічного обробітку ґрунту
- •1.1.2. Операції, способи, машини і знаряддя для обробітку ґрунту
- •1.1.3. Ґрунт як об’єкт обробітку
- •1.2.1. Теоретичні основи технологічного процесу оранки
- •1.2.2. Ножі та теорія різання ґрунту лезом
- •1.2.3. Плужні корпуси та взаємодія клину з ґрунтом
- •1.2.5. Визначення параметрів польової дошки
- •1.2.7. Особливості швидкісних робочих поверхонь плужних корпусів
- •1.2.8. Сили, що діють на плужний корпус
- •1.2.9. Тяговий опір плуга
- •1.2.10. Обґрунтування схеми розміщення робочих органів на рамі плуга
- •1.2.11. Умови рівноваги плуга
- •1.3. Теорія та розрахунок дискових ґрунтообробних машин і знарядь
- •1.3.1. Основні геометричні параметри дисків
- •1.3.2. Регульовані технологічні параметри та процес роботи дисків
- •1.3.3. Силова характеристика і тяговий опір дискових робочих органів
- •1.4. Теорія та розрахунок зубових борін
- •1.4.1. Робочі органи і процес роботи зубових борін
- •1.4.2. Розміщення зубів на рамі борони
- •1.4.3. Рівновага і тяговий опір зубової борони
- •1.5. Теорія та розрахунок культиваторів
- •1.5.1. Робочі органи культиваторів та їхні параметри
- •1.5.2. Дія полільних і універсальних лап на коріння бур’янів
- •1.5.3. Взаємне розміщення полільних і універсальних лап
- •1.5.4. Дія розпушувальних лап на ґрунт і їх взаємне розміщення
- •1.5.5. Система кріплення лап до рами та стійкість ходу по глибині
- •1.5.6. Визначення основних параметрів культиваторів
- •1.6.1. Робочі органи фрез, проріджувачів і штангових культиваторів
- •1.6.2. Процес роботи і траєкторія руху робочих органів фрези та проріджувача
- •1.6.3. Основні параметри роботи фрези
- •1.6.4. Витрати потужності для роботи фрези
- •1.6.5. Визначення основних параметрів фрези
- •1.7. Теорія та розрахунок котків
- •1.7.1. Процес дії котка на ґрунт
- •1.7.2. Визначення параметрів котка
- •1.7.3. Опір перекочуванню котка
- •Основи теорії та розрахунку машин для сівби і садіння
- •2.1. Основні властивості насіння
- •2.1.1. Технологічні властивості насіння
- •2.1.2. Закономірності руху насіння
- •2.2. Типи робочих органів сівалок
- •2.2.1. Основи розрахунку котушкових висівних апаратів
- •2.2.2. Основи теорії та розрахунку дискових висівних апаратів
- •2.2.3. Основи теорії та розрахунку пневматичних висівних апаратів
- •2.2.4. Основи теорії сошників
- •2.3. Типи робочих органів машин для садіння
- •2.3.1. Основи теорії картоплесадильних машин
- •2.3.2. Основи теорії машин для садіння розсади
- •Основи теорії та розрахунку машин для внесення добрив
- •3.1. Способи внесення добрив, види добрив та їхні технологічні властивості
- •3.2. Типи робочих органів машин для внесення мінеральних добрив
- •3.2.1. Основи теорії дискових дозувальних апаратів
- •3.2.2. Основи теорії відцентрових розсіювальних дисків
- •3.3. Типи робочих органів машин для внесення органічних добрив
- •3.3.1. Вибір і обґрунтування параметрів конвеєрного дозувального апарата
- •3.3.2. Вибір і обґрунтування параметрів розкидального апарата органічних добрив
- •Основи теорії та розрахунку машин для захисту рослин
- •4.1. Основи теорії розпилення рідин і порошків
- •4.1.1. Механічне розпилення рідин
- •4.1.2. Утворення електрично заряджених аерозолів
- •4.1.3. Розпилення порошків
- •4.1.4. Конденсаційне утворення аерозолів
- •4.1.5. Вплив розмірів краплин на ефективність обприскування і обґрунтування оптимальної дисперсності
- •4.2. Технологічний розрахунок робочих органів обприскувачів
- •4.2.1. Розрахунок параметрів баків і мішалок
- •4.2.2. Розрахунок параметрів насосів
- •4.2.3. Розрахунок параметрів розпилювальних пристроїв
- •4.3. Технологічний розрахунок робочих органів протруювачів
- •4.4. Технологічний розрахунок робочих органів обпилювачів
- •5.1. Подільники і стеблепідіймачі
- •5.1.1. Основи теорії, призначення, типи і застосування подільників
- •5.1.2. Основи теорії, призначення, типи і застосування стеблепідіймачів та гичкопідіймачів
- •5.2. Мотовила
- •5.2.1. Призначення, типи і застосування мотовил
- •5.2.2. Основи теорії та розрахунку мотовил
- •5.3. Різальні апарати
- •5.3.1. Призначення, типи і застосування різальних апаратів
- •5.3.2. Параметри, що впливають на різальну здатність ножа
- •5.3.4. Ротаційні різальні апарати з вертикальною віссю обертання. Типи. Основи теорії та розрахунку
- •5.3.6. Ротаційні різальні апарати з горизонтальною віссю обертання. Основи теорії та розрахунку
- •5.4. Вальцьові апарати
- •5.4.1. Типи і призначення вальцьових апаратів
- •5.4.2. Основи теорії та розрахунку вальцьових апаратів
- •5.5. Подрібнювальні апарати
- •5.5.1. Призначення, типи і застосування подрібнювальних апаратів
- •5.5.2. Основи теорії та розрахунку подрібнювачів кормозбиральних комбайнів
- •5.6. Транспортувальні пристрої жаток
- •5.6.1. Призначення, типи і застосування транспортувальних пристроїв жаток
- •5.6.2. Основи теорії та розрахунку транспортувальних пристроїв жаток
- •5.7. Обчісувальні пристрої
- •5.7.1. Призначення, типи і застосування обчісувальних пристроїв
- •5.7.2. Основи теорії та розрахунку обчісувальних пристроїв
- •5.8. Підбирачі
- •5.8.1. Призначення, типи і застосування підбирачів
- •5.8.2. Основи теорії та розрахунку підбирачів
- •Основи теорії та розрахунку робочих органів молотарок зернозбиральних комбайнів
- •6.1. Молотильно-сепарувальні пристрої
- •6.2. Соломовідокремлювачі
- •6.2.1. Призначення і типи соломовідокремлювачів
- •6.2.2. Основи теорії та розрахунку соломовідокремлювачів
- •6.3. Очисники зерна
- •6.3.1. Призначення, типи, параметри і режим роботи очисників зерна
- •6.4. Домолочувальні пристрої
- •6.4.1. Призначення, типи, параметри і режим роботи домолочувальних пристроїв
- •6.5. Бункери для зерна
- •6.5.1. Елементи конструкції і параметри бункерів для зерна
- •6.5.2. Тривалість заповнення і розвантаження бункера
- •6.6. Продуктивність і пропускна здатність комбайна
- •Основи теорії та розрахунку робочих органів для згрібання і пресування сіна
- •7.1. Типи робочих органів і процес згрібання сіна
- •7.2. Обґрунтування параметрів і режимів роботи поперечних граблів
- •7.4.1. Типи робочих органів пресів
- •7.4.2. Обґрунтування параметрів пресувальної камери
- •Основи теорії робочих процесів машин для збирання кукурудзи на зерно
- •8.2. Основні робочі органи кукурудзозбиральних машин
- •8.4. Пропускна здатність і швидкість обертання відокремлювальних вальців
- •8.5.1. Вибір розмірів і частоти обертання очисних вальців
- •Основи теорії та розрахунку машин для післязбиральної обробки зерна
- •9.1. Принципи очищення і сортування зерна
- •9.2. Способи очищення і сортування зерна
- •9.3. Фізико-механічні властивості зернових сумішей
- •9.3.1. Геометричні розміри насіння
- •9.3.2. Аеродинамічні властивості зернових сумішей
- •9.3.3. Інші властивості зернових сумішей
- •9.4. Робота плоских решіт
- •9.4.1. Умови переміщення матеріалу на решеті, що коливається
- •9.4.2. Умови проходження зерна крізь отвори решета
- •9.4.3. Повнота розділення зерна і режим роботи решіт
- •9.4.4. Кінематичний режим роботи решіт
- •9.4.5. Навантаження на решета та їх продуктивність
- •9.5. Робота циліндричного трієра
- •9.5.1. Теоретичні основи роботи трієра
- •9.5.2. Випадання зерна з комірки трієра і установлення приймального лотока
- •9.5.3. Режим роботи циліндричного трієра
- •9.5.4. Продуктивність трієра
- •9.6. Фрикційне очищення
- •9.7. Повітряні системи
- •9.7.1. Робочий процес у вертикальному каналі з нагнітанням повітря
- •9.7.2. Робочий процес похилого повітряного потоку
- •9.8. Теорія та розрахунок вентиляторів
- •9.8.1. Типи вентиляторів
- •9.8.2. Основне рівняння вентилятора
- •9.8.3. Вибір вентилятора
- •9.9. Основи теорії сушіння зерна
- •9.9.1. Властивості зерна як об’єкта сушіння
- •9.9.2. Загальна схема процесу сушіння
- •9.9.3. Режим роботи і продуктивність сушарок
- •Основи теорії та розрахунку бурякозбиральних машин
- •10.2. Основи розрахунку параметрів апаратів для зрізування гички та очищення головок коренеплодів
- •10.2.1. Апарати для зрізування гички
- •10.2.2. Очисники головок коренеплодів цукрових буряків на корені
- •10.3. Типи та основні параметри викопувальних робочих органів
- •10.3.1. Лемішні викопувальні робочі органи
- •10.3.2. Дискові викопувальні робочі органи
- •10.3.3. Роторні викопувальні робочі органи
- •10.4. Вибір, обґрунтування і розрахунок основних параметрів очищувальних робочих органів
- •Основи теорії та розрахунку машин для збирання картоплі
- •11.1. Машини і способи збирання картоплі
- •11.3. Типи та основні параметри підкопувальних робочих органів
- •11.4. Вибір та обґрунтування основних параметрів пруткового елеватора і грохота
- •11.5. Типи сортувальних робочих органів
- •11.6. Визначення основних параметрів сортувальної роликової поверхні
- •Основи теорії та розрахунку машин для збирання льону
- •12.1. Характеристика льону як об’єкта збирання
- •12.2. Машини і способи збирання льону
- •12.3.1. Типи бральних апаратів
- •12.3.2. Основи теорії бральних апаратів
- •12.4. Льонозбиральні комбайни
- •12.4.1. Типи і робочий процес льонозбиральних комбайнів
- •12.4.2. Вибір та обґрунтування основних параметрів обчісувальних апаратів
- •Список використаної літератури
Основи теорії та розрахунку машин і знарядь для обробітку ґрунту
Тоді
ctgγ > tgϕк,
або
tg(90° − γ) > tgϕк.
Тобто
90° − γ > ϕк,
або
γ < 90° − ϕк. |
(1.60) |
Якщо кут тертя коренів бур’янів об лезо лап приблизно дорівнює
45°, то кут γ < 45°, а 2γ < 90°.
Ураховуючи умови роботи, для обробітку чорноземних глинистих ґрунтів рекомендують лапи з кутом розхилу лез 2γ = 50…58°, для середньозв’язних — 60…78°, а для піщаних — 70…80°.
Кут γ розхилу леза, кут α розпушування ґрунту і кут ε нахилу полки лапи до горизонту пов’язані між собою залежністю
tgα = sinγtgε, що відомо з аналізу тригранного клина.
1.5.3. Взаємне розміщення полільних і універсальних лап
Полільні та універсальні лапи кріплять у два або три ряди, щоб забезпечити повноту підрізування бур’янів і запобігти забиванню простору між лапами грудками ґрунту та бур’янами.
Між рядами лап по ходу культиватора відстань Ln (рис. 1.58) визначають за залежністю
b |
(1.61) |
Lп = tg[90° −(γ + ϕ)], |
де b — ширина захвату лапи; ϕ — кут тертя лапи об ґрунт.
Оптимальна відстань між рядами лап по ходу культиватора становить
500…600 мм.
Основною умовою поперечного розміщення лап є забезпечення під- різування бур’янів на всій ширині захвату культиватора, для чого лапи розміщують з перекриттям с, зна- чення якого визначають за залежні- стю
Рис. 1.58. Схема розміщення полільних лап з перекриттям
99
Розділ 1
c = Lпtgδ, |
(1.62) |
де δ = 7…9° — кут випадкового відхилення культиватора від прямо- лінійного руху.
Вибираючи значення перекриття, слід ураховувати конструкцію системи кріплення лап до рами культиватора. Якщо лапи кріплять- ся до рами на довгих індивідуальних повідках (гряділях), то зна- чення перекриття беруть більшим (60…80 мм) порівняно з секцій- ною або поперечною рамною системами кріплення (40…60 мм).
За однакової ширини захвату кількість nп , шт., полільних і уні-
версальних лап для суцільного обробітку ґрунту визначають за за- лежністю
n |
= |
Bк − c |
, |
(1.63) |
|
b − c |
|||||
п |
|
|
|
де Вк — робоча ширина захвату культиватора, мм; b — ширина
захвату лап, мм.
Культиватори для важких умов роботи комплектують лапами двох розмірів за шириною. У передньому ряду встановлюють лапи з меншою шириною захвату, ніж у задньому. В цьому разі кількість
n1 , шт., лап у передньому ряду визначають за формулою
n = |
Bк −b2 − c |
, |
(1.64) |
|||
|
||||||
1 |
b1 |
+b2 |
− 2c |
|
|
|
|
|
|
де b1 — ширина захвату лапи переднього ряду, мм; b2 — ширина
захвату лапи заднього ряду, мм.
Кількість лап n2 заднього ряду беруть на одну більше n2 = n1 +1 .
При обчисленні кількості лап значення округлюють до більшого числа.
1.5.4.Дія розпушувальних лап на ґрунт і їх взаємне розміщення
Умови роботи розпушувальних лап, які обробляють ґрунт на знач- ну глибину, відрізняються від умов роботи робочих органів ґрунто- обробних машин і знарядь, що діють на скибу, відокремлену з одно- го чи двох боків. Це впливає на процес деформації ґрунту розпушу- вальними лапами. Під час руху вперед розпушувальна лапа дефор- мує ґрунт перед собою у поздовжньо-вертикальній площині як зви- чайний двогранний клин. Водночас відбувається деформація ґрунту
100
Основи теорії та розрахунку машин і знарядь для обробітку ґрунту
і в поперечно-вертикальній площині, яка зумовлена взаємним зчепленням час- точок ґрунту і залежить від фізико-механічних власти- востей ґрунту.
Як відомо, на ґрунтову скибу, що ковзається по ро- бочій поверхні клина, діють нормальна сила N (рис. 1.59) і сила тертя F, які в сумі дають рівнодійну R, відхилену від нормалі на кут тертя ϕ клина об ґрунт. Згідно з теорією дотичних
напружень напрямок можливих площин сколювання Н1 і Н2 ґрунту
розміщується симетрично силі R під кутом θ одна до одної (за Т.М. Гологурським, 40…50°). Оскільки ґрунт — це неоднорідне тіло, у ньому є природні щілини, то напрямок сколювання ґрунту значно не відхиляється від напрямку сили R.
Зону деформації ґрунту розпушувальною лапою у поздовжньо- вертикальній площині показано на рис. 1.60, а. Із рисунка видно, що максимальне значення L зони розпушування ґрунту в напрямку руху є на поверхні:
L = l0 +l,
або
L = l0 + atg(α + ϕ), |
(1.65) |
де l0 — винос носка лапи; а — глибина обробітку; α — початковий
кут розпушування лапи.
Зона деформації ґрунту розпушувальною лапою в поперечно- вертикальній площині (за В.С. Жегаловим) також обмежена пло- щинами сколювання кутом між ними Θ або Θ/2 до осі симетрії. Для визначення зони деформації ґрунту в поперечному напрямку скори- стаємося зображенням (рис. 1.60, б) повернутої площини сколюван- ня на 90° (на рис. 1.60, а це лінія СВ). Із цього зображення видно, що максимальна ширина b1 деформації ґрунту на поверхні
b |
= b + |
2atg Θ/2 |
, |
(1.66) |
|
cos(α + ϕ) |
|||||
1 |
|
|
|
де b — ширина лапи.
101
Розділ 1
|
Як бачимо з рис. 1.60, |
||
|
б, зона деформації ґрунту |
||
|
розпушувальними лапа- |
||
|
ми неоднакова по глиби- |
||
|
ні обробітку. Таке поло- |
||
|
ження потрібно врахову- |
||
|
вати при розміщенні лап |
||
|
на культиваторі. |
|
|
|
На культиваторах для |
||
|
суцільного обробітку ґру- |
||
|
нту розпушувальні лапи |
||
|
розставляють у два |
або |
|
|
три ряди. Основною умо- |
||
|
вою розміщення розпу- |
||
|
шувальних лап є забез- |
||
|
печення суцільного |
роз- |
|
|
пушування |
ґрунту |
на |
|
поверхні поля і запобі- |
||
|
гання забиванню просто- |
||
Рис. 1.60. Схема деформації ґрунту |
ру між лапами ґрунтом і |
||
розпушувальною лапою: |
бур’янами. |
|
|
а — у поздовжньо-вертикальній площині; |
Відстань |
між рядами |
|
б — у поперечно-вертикальній площині |
лап Lp (за ходом) виби- |
||
|
|||
рають за рекомендацією професора В.С. Жегалова за умови |
|
||
Lp > L. |
|
(1.67) |
При глибині обробітку до 20 см оптимальна відстань між рядами лап Lр становить 530…600 мм, а до 25 см — 600…650 мм.
У рядах розпушувальні лапи розміщують з недоперекриттям, оскільки ширина розпушеного ґрунту лапою більша за її ширину.
Відстань А між розпушувальними лапами в рядах вибирають за умови:
y при дворядному розміщенні
2b1 > A > b1; |
(1.68) |
y при трирядному |
|
3b1 > A > 2b1. |
(1.69) |
Кількість пр розпушувальних лап, що встановлюється на культи-
ваторі, визначають за залежністю |
|
|
|
||
n |
p |
= |
Bк |
, |
(1.70) |
|
|||||
|
|
t |
|
102