Зона деформации почвы при движении рыхлительной лапы

Условие перемещение пласта по клину без сгруживания.

При больших значениях угла крошения β пласт перестает скользить вверх по рабочей поверхности клина и начинает сгруживаться впереди клина. Такое явление возникает в тех случаях, когда сумма углов трения и крошения превышает 90°, β+ . При малых значениях угла крошения β: β+ это способствует деформированию почвы впереди клина путём отрыва, а не сдвига.

11. Характер изменения угла ɣ по высоте.

Если углы α,β,ɣ непрерывно изменять по высоте, то плоский трёхгранный клин преобразуется в криволинейную поверхность. Воздействие этой поверхности на пласт зависит от изменения углов α,β,ɣ по высоте. Если развить угол α, пласт интенсивно крошится; если развить угол ɣ, пласт сдвигается в сторону; если развить угол β, поверхность хорошо оборачивает пласт.

Особенность взаимодействия с пластом скоростной отвальной поверхности.

Скоростной плуг снабжен отвалом для работы на больших скоростях(8 – 12км/ч). Он более короче, чем у обычных плугов. Это сделано для того, чтобы корпус плуга не отбрасывал почву далеко. Бороздной обрез отвала скоростного корпуса срезан по кривой, чтобы не задирался повёрнтыйй пласт почвы. Отвал оснащён сменной грудью из-за высокого износа. Полевая доска шире, так как она воспринимает большее усилие.

Оборот пласта корпусом плуга. Соотношение размеров пласта.

Оборот – это вращение почвенного пласта в поперечной плоскости и изменение взаимного расположения по вертикали верхних и нижних слоёв почвы. Оборот пласта может быть полным β= 180°, и частичным 90° β 180° .

16. Тяговое сопротивление плуга. Формула академика В.П.Гарячкина.

Усилие, необходимое для перемещения плуга при вспашке, называют тяговым сопротивлением. Общее тяговое сопротивление: P = . Где коэффициент пропорциональности, зависящий от типа почвы, масса плуга, коэффициент характеризующий сопротивление пласта различных почв деформации (20 – 50 кН/ ), глубина вспашки, ширина захвата одного корпуса, число корпусов, коэффициент учитывающий форму рабочей поверхности корпуса плуга и свойств почвы Н , скорость движения агрегата м/с.

Деформация почвы зубьями, лапами, ножами.

При движении рыхлительного зуба, его передняя рабочая грань периодически отрывает от почвы глыбу, по мере продвижения зуба глыба раскрашивается. Рыхлительные лапы работают на глубине до 15 см, имеют заострённый вид. При движении в почве ножа, возникают две зоны деформации: деформация верхнего слоя почвы, подобная деформации рыхлительного зуба, а деформация почвы, производимая нижней частью ножа, заключается в уплотнении стенок прорези без выпучивания почвы наружу.

Ширина захвата рыхлительных лап культиваторов.

Различают – универсальные стрельчатые и рыхлительные лапы. Ширина захвата универсальных стрельчатых лап 270 – 330 мм. Они хорошо рыхлят почву и подрезают сорняки. Их используют для обработки почвы на глубине до 12 см. Рыхлительные лапы с пружинными стоками , с шириной захвата 20 – 50 мм служат для рыхления почвы на глубине до 16 см. Рыхлительные лапы с жёсткими стойками шириной захвата 35 – 65мм применяются для обработки почвы на глубине до 25 см в садах, виноградниках.

Выбор параметров стрельчатых лап.

Ширина захвата универсальных стрельчатых лап 270 – 330 мм. Они хорошо рыхлят почву и подрезают сорняки. Их используют для обработки почвы на глубине до 12 см. Они различаются не только шириной захвата но и углом 2ɣ раствора крыльев и углом крошения β. По углу крошения стрельчатые лапы делятся на плоскорежущие ( β = 12° -18°), и универсальные (β = 25°- 30°). Последние не только подрезают сорняки но рыхлят почву. На глинистых и других клейких почвах угол раствора крыльев и ширина захвата лапы должны быть уменьшены, чем на супесчаных и песчаных почвах.

Расстановка рыхлительных лап на раме культиватора.

Рыхлительные лапы культиватора размещают в трёх поперечных рядах. На коротких грядилях по одной лапе, а на длинных по две. Расстояние между соседними бороздами 167 мм. Глубина обработки изменяют винтами регулятора перемещая опорные колёса относительно рамы.

Расстановка стрельчатых лап при сплошной обработке.

Стрельчатые лапы располагаются в шахматном порядке в двух рядах. Для обработки слабо засоренных земель в переднем ряду на коротких грядилях закрепляют лапы с шириной захвата 270 мм, а в заднем ряду на длинных грядилях лапы с шириной 330 мм. Концы режущих кромок задниц лап должны с каждой стороны перекрывать кромки передних лап на 40 – 50 мм, чтобы обеспечить полное подрезание корней сорняков. При обработке сильно засорённых полей на коротких и длинных грядилях устанавливают лапы с шириной захвата 330 мм.

Источник

Применение прямой задачи динамики к определению рабочей поверхности рыхлительной лапы

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 09.05.2015 2015-05-09

Статья просмотрена: 9 раз

Библиографическое описание:

Азизов, Б. А. Применение прямой задачи динамики к определению рабочей поверхности рыхлительной лапы / Б. А. Азизов, И. И. Тошев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 10 (90). — С. 118-120. — URL: https://moluch.ru/archive/90/18036/ (дата обращения: 11.12.2021).

Закон движения почвенной частицы по рабочей поверхности рыхлительной лапы имеет вид s=f(t); (1)

здесь f(t), причем f(t) строго возрастает. Отсюда следует, что равенство (1) разрешимо относительно t,т. е. t=g(s), (2)

где g—обратная к f функция; при этом (3)

на основании теоремы о дифференцируемоети обратной функции. В силу (2) соотношение v — v(t) преобразуется следующим образом:

(4)

Отсюда вытекает, что линейная скорость v почвенного комка при его движении по рабочей поверхности представима и в виде функции криволинейной абсциссы s. Там, где это не может стать причиной неясности, будем писать v(s) вместо правой части (3) и под v подразумевать v(s), если аргументом служит s. Из (5), (3), (4) и теоремы о производной сложной функции следует, что , причем

(5)

на основании (5) система дифференциальное уравнение равносильна

(6)

(7)

где аргументом каждой функции служит s. В случае прямой задачи и заданы, следовательно, неизвестными в системе (6). (7) являются v и N. Образуя линейную комбинацию уравнений (6) и (7) с коэффициентами 1 и f, получим дифференциальное уравнение первого порядка

(8)

содержащее только искомую функцию v. Чтобы привести ого к нормальной форме, введем угол трения почвы о рабочую поверхность рыхлительной лапы. Обозначим его величину через . Тогда . (9)

. (10)

На основании (10) уравнение (8) примет вид

(11)

В уравнение (11) входят, помимо , только функции ) и , однозначно определяемые заданием направляющей лини; оно содержит также, кроме g, лишь постоянные f, =arctgи , с помощью которых описываются силы сопротивления перемещению комков почвы. Отсюда следует, что распределение линейных скоростей почвенны частиц, перемещающихся по рабочей поверхности рыхлительной лапы во время выполняемого ею рабочего процесса, зависит только от формы этой поверхности, и параметров, характеризующих диссипацию энергии движущихся частиц.

Соотношение (1) — линейное относительно дифференциальное уравнение первого порядка. Для упрощения записей положим

(12)

Тогда равенство (11) примет форму

Чтобы установить начальное условие, которому удовлетворяет функция v(s) при s=0, примем во внимание следующее из условий квазистационарности следует, что до соударения с поверхностью S скорость почвенной частицы в системе координат К равна —; вектор v₀ компланарен плоскости направляющей L. При столкновении комка с рабочей поверхностью S нормальная к S составляющая его скорости относительно лапы обращается в нуль, а касательная к S и, следовательно, к линии L составляющая сохраняется, становясь начальной скоростью ого дальнейшего движения. Поэтому

следовательно, ввиду неотрицательности обеих частей (15)

. (16)

Решение линейного дифференциального уравнения

Y’+p(x)y = q(x), (17)

удовлетворяющее начальному условию

(18)

И вытекает следующая общая формула для вычисления нормального давления почвы на рабочего поверхность рыхлительной лапы во время рабочего процесса

(19)

1. Байметов Р. И., Флайшер Н. М. Оптимизация параметров рабочих органов почвообрабатывающих машин. Тошкент 1991 г.

Источник

Изучение деформации почвы в зависимости от основных параметров рыхлительной лапы

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 21.01.2016 2016-01-21

Статья просмотрена: 476 раз

Библиографическое описание:

Бебутов, Н. С. Изучение деформации почвы в зависимости от основных параметров рыхлительной лапы / Н. С. Бебутов, А. Х. Хожиев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 2 (106). — С. 127-129. — URL: https://moluch.ru/archive/106/25442/ (дата обращения: 11.12.2021).

Изучение деформации почвы в зависимости от основных параметров рыхлительной лапы проводилось в лабораторно-полевых условиях с применением окрашенных постелей. Для этого в яму размером 3 х 30 м в плане и глубиной 0,7 м засыпалась почва с чередованием окрашенных слоев через каждые 0.1 м (рис.3). Почва для создания однородного фона предварительно просеивалась через решето с размером ячеек 5 мм. После закладки очередного слоя почва разравнивалась планировщиком. «Постели», но крашенные слои почвы, в течение зимы и осени находились в естественных условиях и по физико-механическим свойствам были идентичны почве полей, предназначенных для рыхления.

Эти разрезы фотографировали и зарисовали через стекло на кальку. По полученным данным определяли углы продольного и бокового скалывания почвы (рис. — 1).

Углы продольного и бокового скалывания будут равны

или

На продольных разрезах (рис.4) видна продольная плоскость скалывания А-А, а на поперечных получено направление боковой плоскости скалывания почвы Б-Б (рис.1). Изменение угла крошения лемеха существенно влияет на углы продольного и бокового скалывания. На рис.5 показано изменение углов продольного и бокового скалывания в зависимости от угла крошения лемеха. Из рис.-5 видно, что с увеличением угла от 15 до 300 приводит к уменьшению угла от 46044’ до 34030’. На этом же рисунке показано теоретическое значение угла в зависимости от угла

(1)

Уменьшение угла продольного скалывания приводит к увеличению зоны распространения деформации почвы впереди лапы. Эта зона определяет точку крепления опорного колеса на раме глубокорыхлителя. Если опорные колеса прикрепить на раме внутри зоны деформации, то они будут проваливаться в почву, и не будет выдерживаться заданная глубина хода рыхлительной лапы.

При этом, глубина рыхления увеличивается от заданной, что приводит к увеличению тягового сопротивления глубоко рыхлителя. Поэтому опорное колесо надо устанавливать вне зоны распространения деформации почвы.

Рис. 1. Продольная и боковая деформации почвы рыхлительной лапой: 1 — стойка, 2 — рыхлительная лапа

Длина распространения деформации почвы впереди лапы зависит от угла груди, в свою очередь который связан с углом крошения рыхлительной лапы.

Расчет длины распространения деформации в зависимости от угла произведен при глубине рыхления =0,5 м. С увеличением угла крошения рыхлительной лапы от 15 до 300 длина деформации почвы впереди лапы возрастает от 0,46 до 0,74 м. Это связано с тем, что с изменением угла от 15 до 300 уменьшается угол продольного скалывания почвы.

Рис. 2. Изменение углов продольного и бокового скалывания почвы в зависимости от угла крошения лемеха: Экспериментальная кривая — — — Теоретическая кривая –

На основании экспериментальных данных, методом наименьших квадратов выведена эмпирическая формула, характеризующая зависимость углов продольного и бокового скалывания почвы от угла крошения рыхлительной лапы , т. е.

На рис.5 показано изменение угла бокового скалывания почвы в зависимости от угла , откуда видно, что с увеличением угла от15 до 300 значение угла уменьшается от 61042’ до 44018’.

Изменение ширины лапы от 0,4 до 0,7 м (при =200; = 0,9 м) не привело к существенному изменению углов и .

Элементы деформации почвы в зависимости от угла крошения долото приведены в таблице 1.

Элементы деформации почвы в зависимости от угла крошения

Угол крошения, град

Угол скалывания, град

Размеры распространения деформации, м

Источник