- •Конструкція, розрахунок і виробництво сільськогосподарських машин
- •Редакційно-видавничий відділ Луцького національного технічного університету
- •Лекція 1 Ґрунт як об’єкт обробітку
- •Фізико-механічні властивості ґрунтів
- •Процеси механізованого обробітку ґрунту
- •Дія силових факторів на масив ґрунту
- •Тяговий опір ґрунтообробного знаряддя
- •Лекція 2 Розрахунок робочих органів борін
- •Класифікація та вимоги до роботи зубових борін
- •Побудова зубового поля борони
- •3. Основи розрахунку сферичних дискових робочих органів
- •Лекція 3 Основи теорії кочення коліс і котків
- •Опорні органи сільськогосподарських машин та ущільнюючі елементи
- •2. Види кочення коліс
- •3. Параметри котків і коліс
- •4. Опір коченню коліс
- •Лекція 4 Розрахунок робочих органів культиваторів
- •Розрахунок параметрів культиваторних лап
- •2. Кінематика фрези
- •3. Розрахунок параметрів фрез
- •Лекція 5 Розрахунок посівних машин
- •Розрахунок висівних апаратів
- •2. Основи теорії сошників
- •3. Розрахунок живильних ємкостей
- •Лекція № 6 Розрахунок картоплесаджалок
- •Технологічний розрахунок картоплесаджалки
- •2. Основи теорії розвантаження ложечки
- •3. Обґрунтування параметрів сошників та пристрою для закривання борозни
- •Лекція № 7 Основи теорії машин для внесення добрив
- •1. Розрахунок параметрів транспортерів
- •2. Основи теорії бітера розкидача органічних добрив
- •3. Розрахунок параметрів тарілчастого туковисіваючого апарату
- •4. Теорія дискового відцентрового розкидача
- •Лекція № 8 Розрахунок машин для хімічного захисту рослин
- •1. Вплив розміру частинок пестицидів на ефективність роботи оприскувача
- •2. Параметри баків та мішалок оприскувачів
- •3. Розрахунок параметрів розпилюючих пристроїв
- •Лекція 9 Обґрунтування параметрів механізмів жатки
- •Визначення параметрів сегменто–пальцевих апаратів
- •2. Встановлення стеблопідіймачів
- •3. Рівняння траєкторії руху планки мотовила
- •4. Встановлення мотовила за висотою стеблостою
- •Лекція 10 Розрахунок транспортуючих пристроїв збиральних машин
- •1. Параметри полотняно-планчатих транспортерів
- •2. Розрахунок параметрів шнекових конвеєрів
- •3. Розрахунок скребкових елеваторів
- •Лекція 11 Розрахунок молотильних пристроїв
- •Основне рівняння роботи молотильного апарата
- •2. Аналіз основного рівняння молотильного барабана
- •3. Розрахунок параметрів молотильного апарата
- •Лекція 12 Розрахунок елементів очистки
- •1. Фізико-механічні властивості матеріалів, що підлягають очистці
- •2. Робочий процес соломотряса
- •3. Кінематичний режим роботи коливного решета
- •4. Умови проходження зерен крізь отвори решіт
- •5. Розрахунок завантаження соломотряса
- •Лекція № 13 Розрахунок робочих органів картоплезбиральних машин
- •2. Визначення геометричних параметрів підкопуючи органів
- •3. Розрахунок пруткових елеваторів
- •4. Основи теорії коливного та вібраційного грохота
- •Лекція 14 Конструювання машин для збирання льону
- •1. Основні фізично-механічні властивості стебел льону
- •2. Теоретичні основи роботи подільника
- •3. Розрахунок бральних апаратів
- •4. Теорія плющильних вальців
- •5. Аналіз роботи очісувального апарату
- •6. Розрахунок параметрів рулонного преса
- •Лекція 15 Розрахунок буряко- та гичкозбиральних машин
- •1. Розрахунок робочих органів гичкозбиральних машин
- •2. Теоретичні основи роботи дискових копаючих органів бурякозбиральних машин
- •3. Особливості роботи вилчатого копача
- •Лекція 16 Розрахунок зерносушарок
- •1. Тепло- та вологообмін в процесі сушіння
- •2. Загальна схема розрахунку сушарок
- •3. Визначення витрати теплоти
- •Лекція 17 Розрахунок елементів очисних машин
- •1. Теоретичні основи роботи трієра
- •2. Основні розміри та продуктивність трієра
- •3. Теорія похилої гірки
- •43018, М. Луцьк, вул. Львівська, 75
4. Опір коченню коліс
Опір коліс (котків), що рухаються рівною поверхнею з постійною швидкістю визначається за формулою Грандвуане-Горячкіна:
,
де - коефіцієнт об’ємного зминання ґрунту, Н/см3.
Глибина колії, яку утворює колесо, становить
.
Дана величина визначає ступінь руйнування структури ґрунту.
Лекція 4 Розрахунок робочих органів культиваторів
Розрахунок параметрів культиваторних лап
Розрізняють культиватори для суцільного і міжрядного обробітку та спеціальні. Робочими органами культиваторів можуть бути лапи (універсальні, долотоподібні, списовидні, лапи-бритви), розпушуючі зуби, голчасті диски, підживлюючі лапи або ножі для сухого та рідкого підживлення, корпуси-підгортачі. Найчастіше використовуються лапи, які з рамою з’єднують за допомогою стійок. Під час дії лапи на кореневище бур’яну воно може бути перерізане, розірване або висмикнуте з ґрунту. Для того щоб перерізати бур’ян, необхідно мати лезо лапи, яке не товстіше 0,3 мм, а також достатню швидкість руху агрегату. Якщо ці умови не забезпечуються, то лапа своїм лезом буде висмикувати корені бур’янів або втискати у ґрунт. Якщо коренева система бур’яну не втрачає зв’язку з ґрунтом, то бур’ян розривається. Що відбувається найчастіше, оскільки лезо лапи культиватора затуплюється в ґрунті. Руйнування кореня бур’яну в цьому випадку може відбутись від розтягу, зламу, зминання або від дії цих деформацій одночасно. Це залежить не тільки від самої лапи, але й від виду бур’яну та ґрунту. Основна вимога до лапи полягає в тому, щоб тріщини, які утворюються у ґрунті не звільняли від зв’язків з ґрунтом кореневище бур’янів до тих пір, поки вони не будуть розірвані стебла. З цією метою кут постановки лапи по відношенню до горизонту виконують невеликим.
При роботі лапи бур’ян, який не висмикнувся із землі, може порівняно легко перерізатись не тільки дуже гострим, але й тупішим лезом, оскільки бур’яни підпираються ґрунтом. Бур’яни зминаються і одночасно розриваються, при цьому у ґрунті утворюються тріщини. Якщо ж бур’ян висмикнути із ґрунту, то він буде перерізаний або зійде з лапи, не зависаючи на ній, за певних умов. Для цього бур'ян повинен ковзати вздовж леза. При різанні з одночасним проковзуванням вздовж леза, сила різання буде тим меншою, чим більше буде повздовжнє переміщення відносно нормального. При ковзанні матеріалу по лезу, в ньому виникають напруження розтягу і зсуву, які характеризуються меншими величинами опору, ніж деформація зминання. Лезо не буває ідеально рівним по всій довжині, що добре видно зразу після загострення. Нерівності леза захоплюють частинки матеріалу і зміщують їх. При русі лапи в ґрунті, вона чинить тиск на бур’ян і ґрунт, який направлений по нормалі до леза. Сила тертя, що виникає при взаємодії стебла з лезом лапи становить
,
де - кут тертя стебла буряна по лезу лапи.
Розкладемо силу на складові: - за напрямком руху лапи та – уздовж леза (рис.4.1, а). Кут між напрямком швидкості і нормаллю до леза складає ( ), якщо , то сила тертя одержить найбільше значення, оскільки
,
або
.
У цих умовах на корінь бур’яну діють сили та , результуюча яких направлена під кутом до нормалі . Корінь бур’яну при різанні повинен переміщатись за напрямком цієї сили до тих пір поки не відбудеться зрізання. З цього випливає, що при пресуванні лапи з положення І в положення ІІ на величину шляху , бур’ян переміститься з точки в точку , тобто пройде по лезу шлях , якщо він не буде зрізаний раніше. Таким чином, бур’ян ковзає лезом, проходячи певний шлях.
Рис. 4.1. Схема взаємодії лапи із стеблом бур’яну
Якщо ж , то сила тертя не досягає значення і є рівною рівна силі . У такому випадку стебло бур’яну буде рухатись у напрямку дії сили , тобто різання із ковзанням не відбуватиметься. Отже, різання із ковзанням можливе, якщо , або .
Коефіцієнт ковзання або міра ковзання матеріалу лезом є відношення шляху , який проходиться частиною матеріалу лезом до шляху переміщення цієї частинки у ґрунті. Коефіцієнт ковзання можна визначити
.
Коефіцієнт ковзання тим більший, чим менший кут . Якщо , то ковзання не відбувається, . Оскільки кут тертя бур’янів лезом лапи приблизно рівний , то граничне значення кута також складає , а граничне значення кута розтину . Кут розтину, в свою чергу, не тільки зв’язаний з умовами перерізання бур’янів, але і з умовами взаємодії із ґрунтом. Тому для обробки різних типів ґрунтів пропонують використовувати лапи з різним кутом розхилу . Наприклад, для обробки чорноземів і близьких до них ґрунтів підвищеної в’язкості приймають . Для ґрунтів середньої в’язкості і для піщаних (сипких) ґрунтів .
Кут різання , який утворюється верхньою фаскою леза і горизонтальною площиною, також впливає на чистоту підрізання бур’янів. Цей кут складається з , де – кут загострення, а - затильний кут. Кут загострення , а затильний кут складає приблизно 10, тому = 22 ...25. Кут кришіння утворюється зовнішньою площиною лапи і горизонталлю, якщо 15, то загострення лапи повинно бути верхнім (рис. 4.2, а), якщо 15 25, то загострення повинно бути двохстороннім (рис. 4.2, б), якщо ж кут 25, то загострення буде нижнім (рис. 4.2, в). Для плоскоріжучих лап = 15 ...18, а для універсальних = 20 ...30.
а б в
Рис.4.2. Схема загострення леза лап культиваторів