- •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 для сівби і садіння
v = α 2 |
∆P |
, |
(2.60) |
п.п ρ
де α — аеродинамічний коефіцієнт опору отвору, який дорівнює 0,70…0,72 для отворів діаметром 0,8…3,0 мм; ρ — щільність повітря.
На практиці розрідження ∆P підбирають таким чином, щоб си- ла присмоктування була в десятки разів більшою від сили ваги на- сіння. Для насіння цукрового буряку відношення P /mg становить
125, для кукурудзи — 32,2.
2.2.4. Основи теорії сошників
Робочий процес сошника складається з трьох фаз: утворення бо- розенки, розміщення в ній насіння, часткове або повне загортання насіння в ґрунт.
Утворення борозенки. Форма і розміри борозенки, яку утворює сошник, залежать переважно від кута α входження сошника у ґрунт і від параметрів клина, утвореного наральником анкерного та кіле- подібного сошників і взаємним розміщенням дисків у дводисковому сошнику.
Сили, що діють на сошник із гострим і тупим кутами входження
уґрунт, проаналізовано на рис. 2.6.
Упершому випадку часточка ґрунту m може рухатися вгору по
Рис. 2.6. Схема утворення борозни різними сошниками:
а, б, в — вплив на ґрунт сошників відповідно з гострим і тупим кутами входження та дво- дискових; І, ІІ — положення сошників
141
Розділ 2
сошнику, якщо
Nґ ≥ F,
або
|
π |
|
≥ N tgϕ. |
|
||
|
N tg |
− α |
|
|||
Звідси |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
− α ≥ ϕ, або α ≤ |
π |
− ϕ, |
(2.61) |
||
2 |
|
|
|
2 |
|
|
де ϕ — кут тертя.
За такого кута підйому сошника часточки ґрунту прямують угору вздовж його лобової грані, поверхня ґрунту розпушується, а сошник заглиблюється в ґрунт, утворюючи нерівний хвильовий мікро- рельєф. Це явище небажане, тому реальний кут входження сошни- ка в ґрунт має бути більшим, ніж розрахований.
У другому випадку часточка ґрунту рухатиметься вниз по сош- нику тоді, коли
N tg 2π −(π − α) ≥ N tgϕ,
або
|
|
|
α − |
π |
≥ N tgϕ. |
|
N tg |
|
|
||||
Звідси |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α − |
π |
≥ ϕ, або α ≥ ϕ + π. |
(2.62) |
|||
|
2 |
|
|
|
2 |
|
Проаналізувавши рівняння (2.62), дійдемо висновку, що часточ- ки ґрунту вдавлюватимуться сошником, при цьому сошник намага- тиметься вийти з ґрунту, що також небажано.
Отже, значення кута входження сошника в ґрунт має бути в ме- жах
π |
+ ϕ ≥ α ≥ |
π |
− ϕ. |
(2.63) |
2 |
|
2 |
|
|
Якщо вважати, що коефіцієнт тертя чорнозему по металу дорів- нює 0,6, то межі зміни кута α становитимуть: 121° ≥ α ≥ 59°. Цей розрахунок вказує на доцільність застосування сошників, у яких
α = 2π, тобто прямий кут входження у ґрунт.
Площини дисків дискових сошників виконують роль щоки, а зі-
142
Основи теорії та розрахунку машин для сівби і садіння
мкнена передня частина дисків замінює наральник. Тому на розмі- ри і форму борозенки впливають не тільки кут між дисками, а й ви- сота розміщення точки зіткнення кромок дисків.
Нехай точка М зіткнення дисків лежить на висоті, що визнача- ється кутом α1 нахилу радіуса ОМ = r (рис. 2.6, в) до вертикалі. По-
значимо кут розходження дисків сошника через ψ. Умовно розрі- завши диски по їх горизонтальному радіусу, розвернемо половину
дисків на кут 2π, сумістивши їх з горизонтальною площиною. Тоді
відстань ВС буде шириною b1 борозенки, що створюється сошником. Із трикутника ВМС отримаємо
BC = MB sin ψ2 .
Проте MB = MO − BO = MO −OM cos α1 = r(1 − cos α1 ), тому
b |
= 2r(1 − cosα )sin ψ. |
(2.64) |
|
1 |
1 |
2 |
|
|
|
|
Якщо точка М зіткнення піднята занадто високо (α ≥ π/4), то кож- ний із дисків працює окремо, утворюючи самостійну борозенку, що за правилами агротехніки небажано при звичайному посіві, й вико- ристовується в дводисковому сошнику для вузькорядних посівів.
Із виразу (2.64) можна визначити кут розходження дисків ψ. Оскільки висота h точки зіткнення дисків над площиною опори
становитиме h = r(1 − cos α1 ), то
sin |
ψ |
= |
b1 |
. |
(2.65) |
2 |
|
||||
|
|
2h |
|
Розміщення насіння в борозенці залежить не тільки від гли- бини ходу сошника, а й від характеру зсипання ґрунту, який утво- рюється під сошником при його нерозвинених щоках.
Найкращі показники поздовжньої рівномірності висіву і най- меншу ширину рядка висіяного насіння отримують, застосовуючи кілеподібні сошники з тупим кутом входження в ґрунт, гірші — ан- керні сошники з гострим кутом входження в ґрунт, які дуже розки- дають насіння в різні боки, а найгірші — дискові.
Щоб поліпшити рівномірність розподілу насіння по глибині, в сошниках використовують відбивальну пластину, що спрямовує на- сіння до носка наральника, куди не досягає основа конуса зсипання ґрунту і де дно борозенки майже рівне.
За швидкості посіву понад 9 км/год істотно погіршується рівно-
143
Розділ 2
мірність загортання насіння у ґрунт по глибині.
Загортання насіння в ґрунт. За агротехнічними вимогами на- сіння потрібно вкласти на ущільнене дно ґрунту, в якому відновле- но капілярні проходи, що поставляють вологу до насіння. Дно боро- зенки ущільнюють тільки сошники ковзання, що спираються на трикутник, а не на одну точку носка наральника.
Після проходження сошника насіння загортається частково або повністю внаслідок обсипання ґрунту зі стінок борозенки, розміще- ної під кутом природного укосу. При цьому потрібно, щоб спочатку обсипався більш вологий ґрунт із нижніх прошарків, а потім — з верхніх.
Розміщення сошників. Істотним тут є те, що під час руху сош- ника в розпушеному ґрунті утворюється передсошниковий пагорб, що розвивається на певну відстань уперед і в боки (рис. 2.7). Части- на ґрунту, на яку діє сошник, характеризується по поверхні деяким контуром, розміри якого в поздовжньому і поперечних напрямках зумовлені конструкцією сошника і станом ґрунту.
Ширина bx передсошникових пагорбів визначає найменшу від- стань b між сошниками в одному ряду за умови
b > bx . |
(2.66) |
У протилежному випадку при поступовому зближенні сошників у ряду до b = bx передсошникові пагорби зливаються і утворюється
суцільний вал. Тоді сошники почина-
|
ють гребти ґрунт, унаслідок чого нор- |
|
мальний процес утворення борозенки |
|
порушується. |
|
За дослідними даними для кілепо- |
|
дібних сошників b > 15 см, анкерних — |
|
20 см, дводискових — 25 см. Щоб отри- |
|
мати подібну ширину міжрядь сошни- |
|
ки розставляють на сівалках, як пра- |
|
вило, в два ряди. |
|
У поздовжньому напрямку для дис- |
|
кових сошників рядкових сівалок від- |
|
стань між сошниками беруть 22 см, для |
Рис. 2.7. Схема розміщення |
дискових сошників вузькорядних сіва- |
сошників |
лок — 47, для кілеподібних сошників |
|
сівалок під час висіву льону — 25 см. |
|
Однак при цьому повністю не лікві- |
довується вплив сошників заднього ряду на глибину загортання на- сіння сошниками переднього ряду.
144