3.2 Тяговый расчет корчевателя-собирателя

Для выполнения расчетов принимается вариант задания с указанием марки корчевателя (таблица 3.4).

Последовательность выполнения тягового расчета:

1. определить отдельные сопротивления, возникающие в заключительной стадии цикла;

2. определить суммарное сопротивление, возникающее в заключительной стадии цикла;

3. сопоставить величину суммарного сопротивления с тяговыми возможностями машины, а также сделать вывод о возможности толкающего тягового усилия по условиям сцепления.

Таблица 3.4 – Исходные данные для тягового расчета корчевателя-собирателя

Название	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Марка корчевателя	МП-7А	ДП-2А	ДП-3А	ДП-25	КБК-100	Д-440	ДП-20	ДП-21	ДП-1	ДП-27
Диаметр пней, см	10	20	30	45	50	10	35	50	40	30
Масса призмы волочения, кг	800	700	500	600	900	1200	1300	2000	900	1000
Число поворотов в конце участка	30	22	16	40	36	28	20	38	20	36
Угол наклона местности, град	3	5	10	8	5	0	6	6	3	8
Количество проходов по одному следу	3	4	3	4	3	4	3	4	3	4
Глубина рыхления, мм	250	30	350	250	300	350	250	300	350	400

Общее сопротивление при работе корчевателя-собирателя можно определить по формуле

, (3.13)

где W_кор – усилие, необходимое для корчевания пней, кН;

W_{рых –} сопротивление грунта рыхлению, кН;

W_пр – сопротивление волочению кустарников, деревьев, камней и т.п. по грунту, кН;

W_дв – сопротивление движению трактора с рабочим оборудованием, кН (см.формулу 3.9);

W_тр – сила трения рабочего оборудования корчевателя о грунт, кН.

Усилие W_кор можно определить по данным, приведенным ниже:

Диаметр пня, см	10	20	30	40	50
Усилие, кН	18…20	50…55	75…95	195…160	180…210

Сопротивление грунта рыхлению определяется по следующей формуле:

, (3.14)

где k – коэффициент сопротивления рыхлению грунта (k = 40…50 кH/м² для дернового покрова и грунтов без корней; k = 100…200 кH/м² и более для грунтов со значительным содержанием корней кустарника);

b – ширина отвала (захвата), м;

h – глубина рыхления зубьями, м;

p – коэффициент неполноты рыхления, учитывающий, что часть грунта между зубьями остается неразрыхленной (р = 0,4…0,6).

Сопротивление волочению кустарников, деревьев, камней и т.п. по грунту определяется по следующей формуле:

, (3.15)

где m_пр – масса призмы волочения, м³;

– ускорение свободного падения, м/с²;

μ_гр – коэффициент сопротивления перемещению кустарника, деревьев или камней по грунту (для камней μ_гр = 0,5…0,6, а для кустов и деревьев μ_гр=0,4…0,5).

Сила трения рабочего оборудования корчевателя о грунт определяется по формуле:

W_тр = G_РО · f_ст , (3.16)

где f_ст - коэффициент трения стали о грунт.

Потребная мощность двигателя может быть определена, кВт:

где – скорость движения трактора, км/ч ( = 1,0…1,5 км/ч);

η – к.п.д. силовой передачи трактора.

Работа корчевателя возможна только в том случае, когда соблюдено следующее неравенство:

, (3.18)

где Р_Т – толкающее усилие трактора (см.формулу (3.13), кН;

k_d – коэффициент динамичности (k_d = 1,5…2,5).

Усилие является расчетным для оценки прочности элементов корчевателя, т. е. толкающей рамы и отвала.

Коэффициент использования мощности двигателя из выражения:

(3.14)

где N_е – номинальная мощность двигателя машины, кВт.

Сменная производительность корчевателя на уборке срезанных кустов и древесины можно определить по формуле

где b – ширина захвата, м;

– скорость движения, м/с;

n₁ – число поворотов в конце участка;

t₁ – время, затрачиваемое на один поворот, ч;

n – число проходов корчевателя по одному следу;

– продолжительность смены, ч;

– коэффициент использования времени смены ( = 0,75…0,85).

Время, затрачиваемое на один поворот корчевателя можно принять равным 90…120 с.