4.1.8. Культиваторы
Угол раствора 2γ стрельчатой лапы определяется из условия обеспечения подрезания сорняков и устранения возможного обволакивания лапы растительными остатками
,
(4.33)
где φ – угол трения корня сорняка о лезвие, град.
Расстояние L между рядами рыхлительных лап культиватора определяется исходя из предпосылок проф. Жегалова В.С. о возможной зоне деформации почвы лапой
,
(4.34)
где l0
– вылет носка лапы м, h
– глубина обработки, м;
-
угол внутреннего трения почвы, град.,
-
угол вхождения лапы в почву, град.
Расстояние В между соседними рыхлительными лапами в ряду можно определить из выражения
,
(4.35)
где, b0 – ширина лапы, м.
Удельную работу резания почвы лезвием, представляющую собой работу, затрачиваемую на перерезание единицу площади материала, можно определить по формуле (рисунок 4.16):
(4.36)
где lАВ – длина лезвия, м; R – равнодействующая сил сопротивления резанию, Н; φ – угол трения почвы о сталь, град.
Рисунок 4.16 - Схема к определению удельной работы резанию
Пример 37. Определить
угол раствора 2γ
лезвий стрельчатой лапы, если коэффициент
трения корня сорняка о лезвие
.
Решение сопроводить расчетной схемой.
Решение: Приведем расчетную схему (рисунок 4.17)
Рисунок 4.17 - Схема к определению угла раствора 2γ
лезвий стрельчатой лапы
Условием скольжения корня сорняков вдоль лезвия m-m будет
,
(1)
где F – cила трения корня сорняка о лезвие; N – нормальная реакция; φ – угол трения корня сорняка о лезвие; Т – проекция силы сопротивления R корня сорняка вдоль лезвия m-m.
Поскольку │N│=│N′│ =Rsinγ,
T=Rcosγ,
то неравенство (1) приводится к условию
tgφ∙tgγ<1,
откуда
γ<900-φ. (2)
Условия (2) обеспечивает скользящее резание без обволакивания лезвия сорняками.
Подставив в условие
(2) значение
град, получим:
γ<90 - 44,1 = 45,9.
Следовательно, 2γ≤91,8
Ответ: 2γ≤91,8.
Пример 38. Определить расстояние L между рядами рыхлительных лап, если глубина обработки h=0,1 м, вылет носка лапы l0=0,1 м, угол вхождения лапы в почву α=30, угол внутреннего трения почвы φвн=50.
Решение: По формуле (4.34) имеем:
;
где
.
Ответ: L>0,243 м.
Пример 39. Определить расстояние В между соседними рыхлительными лапами в ряду, если глубина обработки h=0,1 м, ширина лапы b0=0,03 м, угол вхождения лапы в почву α=30, угол δ=25.
Решение: По выражению (4.35) имеем:
.
Ответ: В>0,192 м.
Пример 40. Определить удельную работу резания почвы односторонней культиваторной полольной лапой при угле раствора γ=30 и ширине захвата b=165 мм, если угол трения почвы о сталь φ=28 и равнодействующая сил сопротивление резанию R=110 Н.
Решение: Из приведенного рисунка 4.16 и формулы (4.36) следует, что
ξ=90-γ=90-30=60;
.
Тогда
Ответ: E=0,565 Дж/м2.
Упражнения
1.58. Определить угол раствора 2γ стрельчатой лапы, обеспечивающей резание со скольжением, если угол трения почвы о лезвие φn , а корней сорных растений φс.
|
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
γn, град |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
45 |
47 |
46 |
50 |
|
γс, град |
50 |
49 |
47 |
48 |
50 |
42 |
40 |
43 |
48 |
50 |
1.59. Определить расстояние L между рядами рыхлительных лап культиватора, если глубина обработки h, вылет носка лапы l0, угол вхождения лапы в почву α, угол внутреннего трения почвы φвн. Решение сопроводить расчетной схемой.
|
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
h, м |
0,15 |
0,12 |
0,1 |
0,09 |
0,08 |
0,16 |
0,11 |
0,13 |
0,14 |
0,07 |
|
l0, м |
0,09 |
0,10 |
0,12 |
0,09 |
0,10 |
0,12 |
0,09 |
0,10 |
0,12 |
0,09 |
|
α, град |
25 |
26 |
28 |
30 |
32 |
35 |
35 |
30 |
28 |
25 |
|
φвн, град |
50 |
50 |
50 |
55 |
55 |
55 |
48 |
48 |
60 |
60 |
1.60. Определить
расстояние B
между соседними рыхлительными лапами
в ряду, если ширина лапы b0,
глубина обработки h,
угол вхождения лапы в почву α,
угол
.
Решение сопроводить расчетной схемой.
|
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
b0, м |
0,03 |
0,035 |
0,04 |
0,045 |
0,05 |
0,03 |
0,035 |
0,04 |
0,045 |
0,05 |
|
h, м |
0,10 |
0,12 |
0,14 |
0,16 |
0,18 |
0,18 |
0,16 |
0,14 |
0,12 |
0,10 |
|
α, град |
25 |
26 |
28 |
30 |
32 |
32 |
30 |
28 |
26 |
25 |
|
δ, град |
50 |
50 |
50 |
55 |
55 |
55 |
48 |
48 |
60 |
60 |
1.61. Подобрать рабочие органы и составить схему расстановки рыхлительных лап культиватора для сплошной обработки почвы при следующих условиях: глубина обработки h=0,15 м, угол δ=25…30, ширина лапы b0=50 мм, вылет носка лапы l0=0,15 м, угол вхождения лапы в почву α=40.
1.62. Подобрать рабочие органы и составить схему расстановки полольных лап культиватора, если предусматривается междурядная обработка посевов с шириной междурядья 0,7 м и защитной зоной 0,15 м при наличии лап с шириной захвата 0,27 м; 0,22 м и 0,165 м.
1.63. Определить приращение тягового сопротивления стрельчатой лапы и суммарную величину усилия вдоль лезвия при подрезании единичного корня сорняка, если известны: 2γ=65, угол трения корня сорняка о лезвие φ=42, а нормальная реакция лезвия лапы N=1,5 Н. Решение сопроводить расчетной схемой.
1.64. Определить удельную работу резания почвы односторонней культиваторной лапой при угле раствора γ и ширине захвата b, если угол трения почвы о сталь φ и равнодействующая сил сопротивления резанию R.
|
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
γ, град |
30 |
35 |
25 |
30 |
35 |
25 |
30 |
35 |
25 |
30 |
|
b, мм |
85 |
120 |
150 |
165 |
165 |
150 |
120 |
85 |
165 |
150 |
|
φ, град |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
29 |
28 |
27 |
25 |
|
R, Н |
80 |
90 |
100 |
110 |
110 |
100 |
90 |
80 |
120 |
100 |