Вопросы для самоконтроля:

1. Перечислите фазы и технологические свойства почвы.

2. Расскажите, как определить твердость почвы?

3. Дайте определение твердости и липкости почвы.

4. Расскажите, как определить липкость почвы?

5. Объясните принцип действия твердомера.

Лекция 2 основы техпроцессов почвообрабатывающих рабочих органов

2.1. Клинья как основа рабочих органов. Разновидности клиньев.

2.2. Взаимосвязь углов крошения α, сдвига γ, оборота β и установки лезвия клина ко дну борозды ε.

2.3. Условия перемещения почвы по грани клина (его силовая характеристика).

2.4. Характер воздействия плоской, выпуклой и вогнутой граней клина на подрезаемый им пласт.

2.5. Характер деформации почвы клином при типичных ее состояниях.

2.1. Клинья как основа рабочих органов. Разновидности клиньев

В основе рабочих органов почвообрабаты-вающих орудий (и других) лежит клин. При его перемещении в почве и в других сельскохозяйст-венных материалах (силос, плодоовощные культуры) происходит преобразование сил как показано на рис. 2.1, из чего следует, что:

F_н = F_Т / sin α, (2.1)

где F_н – нормальная сила; F_т – сила, перемещающая клин в материале; F_R – реактивная сила; α – угол установки клина к направлению движения.

Рис. 2.1

При α = 15° F_н ≈ 4 F_т, т.е. нормальная сила F_н оказывается примерно в 4 раза больше F_т. Эта особенность клина и положена в основу рабочих органов. Клинья по своей разновидности бывают плоские (лемеха плуга, зубья борон) и криволинейные (отвалы, окучники), а также прямые (осуществляющее лобовое резание) и косые (скользящее резание). В зависимости от числа граней различают одно-, дву- и трехгранные клинья. Одногранные клинья (рис. 2.2), например зубья бороны, воздействуют на почву вначале лишь гранью АВ, а по мере износа и гранью АD, т.е. появляется вторая грань. Так одногранный клин превращается в двугранный. Можно считать, что практически одногранных клиньев в природе не существует. При этом наиболее простыми оказываются двугранные клинья с углами α, γ, β. Клин с углом крошения α имеет рабочую грань АВСD, а лезвие ВС  к V – направлению перемещения. Угол α крошит почву, потому и называется углом крошения. Опорная грань у этого клина BCEF (рис. 2.3). Клин с углом γ сдвигает подрезаемый пласт в сторону, потому и называется углом сдвига. Его рабочая грань A₁, B₁, C₁, D₁ не  V, а лезвие A₁B₁  V. Опорная грань B₁, C₁, F₁ (рис. 2.4).

Рис. 2.2 Рис. 2.3 Рис.2.4

Клин с углом β оборачивает пласт. Потому его называют углом оборота пласта. Рабочая грань этого клина a2, b2, c2, d2 не  V, а опорная – d2, с2, f2, e2 (рис. 2.5).

2.2. Взаимосвязь углов крошения α, сдвига γ, оборота β и установки лезвия клина ко дну борозды ε

Поскольку последовательная работа отдельно выполненных клиньев в виде рабочих органов с углами α, β и γ непрактична, то последние выполняют в виде трехгранных клиньев (рис. 2.6). Здесь AD  BC. В трехгранном клине рабочая грань АВС включает все три угла – α, β, γ – и угол установки грани ко дну борозды ε. Его принято называть углом установки лезвия ко дну борозды. Используя графоаналитический метод анализа, из рис. 2.6 записываем: OA = OB tg α = OC tg β. Поскольку OC = OB tg γ, то OA = OB tg α = OB tg γ tg β или:

tg α = tg γ tg β. (2.2)

Так связаны между собой углы α, β, γ. Связь углов α, γ и ε находим из условия OA = OD tg; ε = OB tg α.

Поскольку OD = OB sin γ, то:

tg α = tg ε sin γ, (2.3)

по аналогии:

tg β = tg ε cos γ. (2.4)

Из приведенных зависимостей следует, что произвольно изменять углы α, β, γ и ε нельзя. Они связаны не только между собой, но и с технологическим процессом. Это учитывается при разработке и оценке рабочих органов, т.е. в их инженерной оценке.

Рис. 2.5 Рис.2.6