CC BY
25
Таблица 2
Результаты совокупности экспериментальных исследований согласно плану ПФЭ 23
Условия проведения эксперимента: влажность почвы 22 %; плотность почвы 1,58 г/см3; уклон поля 3°; температура воздуха 39 °С; влажность воздуха 38 °%; скорость движения 4...5 км/ч; предшественник — кормовые культуры; обработка — нарезка гребней.
№ опы- та Входные факторы Выходные показатели
Угол атаки а, град. Угол наклона в, град. Расстояние между дисками l, см Степень крошения почвы К, % Глубина обработки а, см Высота гребней на дне борозды h, мм Гребни-стость по-верхно-сти поля H, мм Подрезание сорных растений П, % Тяговое сопротивление дисковых рабочих органов К, Н, на 1 м ширины захвата*
*1 *2 *3 У1 У2 У3 У4 У5 У6
План опыта
1 25 11 21 84,78 11,83 33,75 43,75 89,00 2275,61
2 35 11 21 85,73 13,00 28,00 37,50 90,75 6822,61
3 25 15 21 85,0 10,88 30,25 47,50 87,00 2796,42
4 35 15 21 91,3 13,50 24,25 40,00 90,25 7343,54
5 25 11 25 69,08 11,50 49,25 60,50 70,50 2757,86
6 35 11 25 82,45 13,05 42,75 53,00 77,25 4867,60
7 25 15 25 82,63 9,63 46,00 63,38 70,00 5847,95
8 35 15 25 86,08 12,88 40,50 56,25 76,00 5607,41
* Ширина захвата рассчитана по формуле В = 2sina [a/cosp(D - a/cosp)]0,5.
увеличении энергии до 2,2.. .7,3 кН на 1 м ширины захвата агрегата с ошибками до 3,77.4,17 %о.
Список литературы
1. Осман, И. Статистический анализ-прогноз главных компонентов полей месячных осадков для Судана: дисс. ... канд. физ. наук. — СПб., 2004.
2. Мохаммед, Э.Х. Исследование закономерностей набухания черно-хлопковых глин Судана: дисс. . канд. строит. наук. — М., 1975.
3. Ishag, H.M. Groundnut production in Irrigated vertisols of the Gаzira / H.M. Ishag, М.В. Said // Papers: Soil survey administration. — Sudan: Khartoum, 1985.
4. Эльшейх, А.Х. Сравнительный анализ систем крепления дисковых рабочих органов и перспективы применения плужных установок в дисковых почвообрабатывающих орудиях / А.Х. Эльшейх // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Серия «Агроинженерия». — 2007. — № 3. — С. 118-120.
5. Максимов, В.Н. Многофакторный эксперимент в биологии / В.Н. Максимов. — М.: МГУ, 1980.
УДК 631.358.02:633.52
Ю.Ф. Лачуга, доктор техн. наук, академик РАСХН М.М. Ковалев, канд. техн. наук С.В. Просолов, инженер
Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации льноводства»
АНАЛИЗ ПРОЦЕССА РАССТИЛА ЛЕНТ ЛЬНОТЕРЕБИЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ
Расстил вытеребленных растений льна-долгунца в ленты является одним из важнейших технологических процессов при работе льнотеребильных аппаратов. От качества разостланных лент зависит как эксплуатационно-технологические показатели работы машин на последующих технологических операциях (подбор и очес лент льна, их оборачивание и подбор льнотресты с формированием ее в рулоны), так и количество и качество
60
вырабатываемого на льнозаводах волокна [1]. Поэтому к расстилочным устройствам льнотеребильных аппаратов предъявляют жесткие требования, направленные на обеспечение качественного расстила вытеребливаемых растений по льнищу: растянутость ленты не должна превышать горстевую длину растений более чем в 1,2 раза; перекос стеблей и угол их перекрещивания в ленте должен быть не более 20°.
Льнотеребильные аппараты непрерывного действия подразделяют на аппараты с продольными ленточно-роликовыми и с поперечными ленточнодисковыми ручьями. Льнотеребильные аппараты с поперечными ручьями вследствие их простоты, малой массы и достаточно высокого качества работы находят все большее применение, а их конструкции постоянно совершенствуют.
Процесс расстила лент в аппаратах как с продольными, так и с поперечными ручьями имеет много общего. Исследованию процесса расстила лент льнотеребильными аппаратами посвящены работы [2]-[5]. Однако многие вопросы остались невы-яснеными, не все фазы процесса расстила лент исследованы.
Рассмотрим теоретические основы процесса расстила лент аппаратами с поперечными ручьями применительно к разработанному во ВНИП-ТИМЛ аппарату с изменяемой шириной захвата [6]. В этом аппарате после выхода из выводящего транспортера растения совершают полет на рас-стилочный щит. При этом они поворачиваются до горизонтального положения, скользят по рас-стилочному щиту и спускаются на льнище (землю) в виде непрерывной ленты. Проанализируем данное явление.
Исследование проведем для наиболее неблагоприятного случая — работы льнотеребильного аппарата на редкостебельном льне, когда растения в расстилаемой ленте наименее связаны.
На рис. 1, а показан ряд растений в вертикальном положении, следующих один за другим при выходе со скоростью ур из выводящего транспортера. Растения верхней части ленты сцеплены между собой семенными коробочками. Левое растение движется первым. От характера его движения зависит перемещение остальных стеблей. Рассмотрим особенности его перемещения до опускания на рассти-лочный щит АВ.
На это растение действуют: сила тяжести G, приложенная в центре Б его масс; давление дс (распределенная нагрузка) со стороны сзади идущих растений; сила Рс сцепления с сзади идущими растениями (на схеме показаны горизонтальная Р и вер-
тикальная Р составляющие этой
су
силы); сила Рв сопротивления воздуха (на схеме показаны горизонтальная Рвх и вертикальная Рв составляющие данной силы). Силу Рв сопротивления воздуха, являющуюся результирующей элементарных сил сопротивления воздуха по всей длине растения, считаем приложенной в центре 5 масс
й
р
\
4
► V
ч
В
777
растения. Растения отнесены к системе координат хОу с началом О в точке пересечения линии правого растения, находящегося у выхода из транспортера, с линией поверхности расстилочного щита АВ. Ось абсцисс Ох проходит через горизонтальную поверхность расстилочного щита, а ось Оу — через правое растение, находящееся у выхода из транспортера.
Растения движутся в пространстве и это следовало бы учесть, если бы они падали на землю. Но они падают на расстилочный щит АВ (рис. 1), который движется вместе с машиной и выводящим транспортером. При поступательном, равномерном и прямолинейном движении машины по полю растение движется в машине в инерциальной системе координат, и для определения его положения в машине достаточно рассмотреть его движение в плоскости хОу и применить дифференциальное уравнение его движения в данной системе координат. Растение считаем твердым телом, совершающим плоскопараллельное движение. Допускаем, что давление дс действует равномерно по всей технической длине I растения. Составив для него уравнения движения, получим систему:
ту.
- а і _ р _ р
Чс1 т вх сх
= рвх + рсу _ Ф
•Лф = - рсх ау ± а/
(1)
где т — масса растения; х8 , у8 — проекции ускорения центра 5 масс растения на оси х, у; /8 — момент инерции растения относительно горизонтальной оси, проходящей через центр 5 масс перпендикулярно плоскости чертежа; ф8 — угловое ускорение растения (ф — угол поворота растения против хода часовой стрелки); ау — расстояние от центра 5 масс до линии действия составляющей Рсх; Ьу — расстояние от центра 5 масс до точки на растении, делящей его техническую длину і на две равные ча-
Н,
■Р
в>
і
Ы-
О
в
УГ
\р.
І I І I І I
А р*
А т
О в
Рис. 1. Схемы, иллюстрирующие поступление растений из выводящего транспортера теребилки на расстилочный щит АВ:
а — выход растений из транспортера; б — свободный полет растений до соприкасания комля D1 первого растения со щитом; в — поворот и падение первого растения на растилочный щит
сти: если Ьу отсчитывают от центра 5 масс вверх, то знак у произведения ас1тЬу принимают «+», если же Ьу отсчитывают вниз, то знак у произведения асі-ру будет «-».
Из первого уравнения системы (1) следует, что растение будет двигаться в направлении оси х с ускорением при дс/т > Рвх - Рсх и если сцепленные с ним растения также движутся вслед за ним. Наблюдения за работой льнотеребильных аппаратов с выводящими транспортерами такой конструкции показывают, что выходящие растения в основном движутся равномерно, значит Х. ^ 0. Следовательно, скорость Х. — величина сравнительно постоянная:
(2)
Из второго уравнения системы (1) следует, что опускание растения с ускорением - у . будет при G > Рву + Рсу. Но из-за небольшой высоты опускания скорость движения мала, а при малой скорости опускания будет мало и сопротивление воздуха, т. е. составляющая Рву. При таких условиях можно пренебречь составляющей Рву, т. е. считать Рву = 0. Вторая составляющая Рсу также незначительна, что следует из литературных данных по механике растительных материалов [7], согласно которым сила сцепления ленты растений льна семенными коробочками при небольшой ее толщине мала. Если пренебречь и этой составляющей Рсу, то из второго уравнения системы (1) следует, что ту. = ^ = -mg (здесь g — ускорение свободного падения), т. е.
у. - ^. (3)
Тогда скорость опускания растения без начальной его скорости
ys ~ -gt.
(4)
В этом случае путь падения растения приближенно равен —gt2 / 2. При высоте падения Ьп, = D10 (рис. 1) путь падения будет —Ь и можно составить равенство: —Ап - —gt2 / 2, откуда время падения растения
tn
g
(5)
Из третьего уравнения системы (1) следует, что в зависимости от соотношения величин Рсхау и Яс1тЬу могут быть созданы условия для начала поворота растения на угол ф и продолжения этого поворота. Но как только начнется его поворот, он сразу коснется соседнего (следующего) растения, которое будет мешать ему поворачиваться. По этой причине следует считать, что в тех условиях, в каких находится исследуемое растение (рис. 1, а), его поворот невозможен, так как у. ^ 0.
Зная Х. и £п, определим путь х., который проходит центр Б масс растения по горизонтали за время £п:
‘Vn
2kn
(6)
Пройдя этот путь, растение становится комлем на расстилочный щит АВ и продолжает движение, а за ним непрерывно один за другим поступают следующие растения, которые воздействуют на него с давлением дс. Схематически это изображено на рис. 1, б, где показаны первое движущееся растение D1H1 и другие растения, изображенные штриховыми линиями. На растение D1H1 действуют сила тяжести G, давление сзади идущих растений дс по всей технической длине растений (за исключением небольшого участка вблизи точки D1), горизонтально направленная сила Рв сопротивления воздуха, приложенная в центре Б масс, горизонтально направленная сила сцепления Рс, действующая в середине зоны сцепления растений семенными коробочками, нормальная сила N реакции щита на растение и горизонтально направленная сила Рт трения скольжения щита о комель.
Для укладки растения на землю нужно сначала перевести его из вертикального положения в горизонтальное за счет поворота вокруг комля D1 против хода часовой стрелки. Для исследования этого поворота составим дифференциальные уравнения плоскопараллельного движения растения в системе координат хОу:
mxs = (Jt - P - Pc - pT; mys = - G + N; J s9 = - PTey - Pc ay ± (clTby,
(7)
где ey — расстояние от центра S масс растения до линии действия силы Рт.
Сила трения скольжения Рт = fN (здесь f — коэффициент трения покоя, если растение неподвижно, или коэффициент трения скольжения, если оно движется относительно расстилочного щита).
В вертикальном направлении растение не движется, значит ys = 0. Поэтому из второго уравнения системы (7) следует, что N = G. C учетом этого сила Рт = fG.
При повороте растения против хода часовой стрелки ф > 0. С учетом этого из третьего уравнения (7) следует, что для поворота растения против хода часовой стрелки правая часть этого уравнения должна быть больше нуля. Таким образом, условие поворота растения, опускающегося на расстилоч-ный щит, имеет вид
ay ъу
PT > Pc ± qclт -Л
ey ey
(8)
Поскольку Р = fG, можно записать
ау ьу
^ > Рс^ ± асі,-. еу еу
(8')
Из выражения (8') следует, что чем больше масса растения и коэффициент трения его комля
о расстилочный щит, тем быстрее наступит его поворот.
При повороте растения влево относительно точки D1 (рис. 1, в) центр Б масс также смещается влево. К силам, вызывающим поворот растения, добавляется сила тяжести G. На схеме (рис. 1, в) представлено растение после его поворота от вертикального положения D1H1 на угол ф. На это растение действуют сила тяжести G, сила Рс сцепления с сзади идущими растениями и сила Рв сопротивления воздуха. Процесс движения растения исследуем в полярной системе координат с началом в точке D1, осью D1H1 и полярным углом ф. Чтобы определить силу Рв сопротивления воздуха при повороте растения, рассмотрим элементарный его отрезок ф на расстояние р от точки D1. Допустим, что сила Рв, действующая на этот элементарный отрезок, при движении растения пропорциональна скорости его точки в первой степени. Тогда при поступательном движении стебля Рв = ку (здесь к — коэффициент, определяемый экспериментальано, кг/с; у — скорость растения). При прочих равных условиях коэффициент к тем больше, чем больше длина растения. Поделив левую и правую части приведенного равенства на общую длину 10 растения или поделив dРв на dр, получим
Р = кь = р dp ’
10 10
Р dP
где — = —- — давление воздуха на единице длины ра-
іп
dp
Обозначив величину dРв / dр через дп, имеем dP„ кь
ап =
dp і0
(9)
Применяя эту формулу к вращению растения вокруг точки D1 и учитывая, что скорость какой-либо точки растения при вращении у = рф (здесь р — радиус вращения; ф = dф/dt — угловая скорость вращения растения) находим
к . ап = ^РФ. і0
(10)
Из равенства (10) следует, что дп тем больше, чем больше р, т. е. между ними существует линей-
ная зависимость. Максимальное значение давления дп тах будет в верхней точке растения при р = 10:
к
ап
= — і0ф = к (р.
0
Известно, что при линейном законе распределения какой-либо величины ее равнодействующая равна половине произведения зоны распределения этой величины на ее максимальное значение, а линия действия этой равнодействующей проходит на расстоянии 1/3 от конца зоны, где эта величина достигает максимума [8].
Для рассмотренного случая это означает, что
(11)
Данная сила приложена в точке Б1 (рис. 1, в) на расстоянии р от точки D1, равном 2/3 /0.
Как уже указывалось, сила Рс незначительна для тонкой ленты растений и изменяется по величине. Для упрощения расчетов будем считать эту силу постоянной и равной среднему значению для пятисекционной ленты, которая образуется в разработанном авторами льнотеребильном аппарате.
С учетом изложенного составим дифференциальное уравнение вращения растения вниз вокруг точки D1, считая что центр Б масс растения находится на середине его длины:
цФ = ^^пф_ р 310 ~ Рс/т
или
I к1 2
JD1^p=т§у^пф_“2°(р310 ~рс, (12)
где /0 — момент инерции растения относительно горизонтальной оси, проходящей через точку D1 перпендикулярно плоскости чертежа.
Рассматривая растение как стержень, имеем
(13)
Из выражения (12) с учетом равенства (13) находим
к . 3^ . 3Рі
(р + —<р-
т
2і
-81П ф = -
0
ті
(14)
0
Аналитическое решение данного нелинейного уравнения в таком виде представляет большую сложность из-за наличия в нем .тф. Аналитически это уравнение можно решить приближенно.
Для приближенного решения уравнения (14) заменим в нем .тф линейными функциями. С этой целью на рис. 2 часть синусоиды угла ф построена в пределах от 0 до 90°, так как именно в этих пределах совершается поворот растения; это кривая ОАВ. На оси абсцисс отложены значения угла ф и в граду----------------------------------------- 63
сах, и в радианах, а по оси ординат — значения Бтф. Заменим эту кривую двумя прямыми ОА1 и А1В, которые не отстоят далеко от синусоиды. Расчеты показали, что точки этих прямых отстоят от синусоиды не более, чем на 5,2 %. Прямая ОА1 построена для углов от 0 до 0,87 рад. (50°), а прямая А1В — для углов от 0,87 рад. (50°) до 1,57 рад. (90°). Как видно из рис. 2, кривая и прямые почти совпадают.
Уравнение прямой А1В в общем виде: Бтф ~ ~ Ьф + с, где Ь и с — коэффициенты, определяемые расчетным путем. Для их определения надо иметь два уравнения (по числу неизвестных Ь и с), одно из которых составим для точки А1, другое — для точки В. Тогда получим
0,8 = 0,876 + с; 1,0 = 1,576 + с.
(15)
Решение этой системы уравнений: Ь ~ 0,29; с ~ 0,55. Таким образом, уравнение линии А1В следующее
Бтф ~ 0,29ф + 0,55. (16)
С учетом системы (15) уравнение (14) при-
мет вид
.. к . 0,92• 3g
(р+_<р —Ті—ф=
т 210
3Р1
'■)± С Т
тії
(17)
(0 "«0
Представим уравнение (17) следующим образом
(р н—(р - (и1ф- т1) = 0, т
(18)
3РІ
С Т
ті2
Примем, что и1ф - т1 = 2. Тогда 2 = и1ф;
2 = и1ф. Отсюда находим
• 21 .. 21 ф = —; (р = -к п1 п2
Поставляя эти данные в уравнение (18), получим
БІП ф 1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0
0
А1 — В
> И А
' У
У
у У
0, 17 0, 52 0, 35 0, 70 0, ОО 041 21 1 40 1 57
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Рис. 2. Зависимость єіпф от ф
ї л— ї - = 0.
т
(19)
Для решения данного уравнения введем замену: ї = ^ (здесь 4 — новая переменная; е — основание натурального логарифма; £ — время; п = к / 2т). Дифференцируя дважды это равенство по времени £, находим
ї = е
‘(^- п^);
'2 = е п1(£, - 2п£, + п2^).
Подставив эти производные и переменную в уравнение (19), после сокращений получим
I - (п2 + к2)^ = 0.
С учетом равенства п = к/ 2т имеем
Ґ к2
4т
2 + П1
(20)
Для данного равенства характеристическое уравнение имеет вид
г2 -
к2
4т
2 + П1
= 0.
Корни данного уравнения
г1,2 = ±\
к2
4т
2 +П1.
(21)
Решение уравнения (20) следующее:
^ = С1ег1 + С2е~ г‘,
где С1, С2 — произвольные постоянные.
Зная 4, находим 2 = ^е~п1:
/-г Тї - ПЇ . Г'' - ТЇ - ПЇ
ї = С1е е + С2е е .
Так как п = к / 2т, то с учетом равенства (21) окончательно получаем
+ С2е
к к .
—2+ П Н ї
4т2 1 2т I
(22)
Это выражение является решением уравнения (19) для случая, когда угол ф находится в пределах от 0 до 50°. Подставляя в формулу (22) вместо 2 выражение п1ф - т1 и решая ее относительно ф, получаем решение уравнения (18) для ф от 0 до 50°:
г 1 ф = С-^— е
к к .
—7+п,----ї -і
4т2 1 2т) „1
+ С2— е п1
кк —7+Пі н---ї
4т2 2т ) ^ т1 (23)
п
1 111 111
Дифференцируя это уравнение по £, находим угловую скорость вращения стебля ф вокруг точки D,:
ф
<Р =
С1
- + п, --
-----о “ п\
4т2 1 2т
:Л
кк
—2 + П-ї
4т2 1 2т
с
\
----— + п Н----
4т2 1 2т
кк г+ П +-— ї
4т2 1 2т
(24)
зна-
Постоянные С1 и С2 определим из следующих начальных условий: при £ = 0, ф = 0, ф = V / /0. Подставив эти начальные данные в уравнение (23) и ; чение 10 в уравнение (24), получим
С =-
1
4т
2 + п1
/ к2 >
п1^ к
—- - т1 г + п1 н
І0 1 4т 2т
) _
С = - (С + тЛ
(25)
(26)
Уравнения (23) и (24) действительны при времени £ от 0 до значения £А, при котором ф ~ 0,87 рад. ~ 50°. Подставив эти данные в равенство (23), решаем его относительно £А (при помощи компьютера). Подставив значение £А в равенство (24), находим угловую скорость фА, при которой заканчивается поворот растения на угол 50° (0,87 рад.).
После достижения угла ф = 50° дальнейший поворот растения вниз происходит при изменении БІПф от 50 до 90° согласно равенству (16). С учетом равенства (16) уравнение (14) примет вид
к 3а 3РІ
ф + -(р ——(0,29ф + 0,55) = -- С т
или
т 2і0
ф н—(р - (п2ф- т2) = 0, т
ті02
(27)
где п2
= 0,44 —; і
3РІ —
С Т- - 0,82—.
ті2
і
Дифференциальные уравнения (18) и (27) идентичны, различаясь только постоянными п1, т1, п2, т2. Поэтому, если в уравнении (23), являющимся решением уравнения (18), заменить п1 на п2, а т1 на т2 и С1, С2 соответственно на С3, С4, то получим следующее решение уравнения (27):
ф = С3— е
к2 к
Йт2 +П2 _ 2т
(28)
+С4— е
к2 к
—2+П н-------
Йт2 1 2т
т2
Уравнение (29) представим в упрощенном виде:
(29)
С3 рї С4 —аі т2
ф = — еЕ1 + — е п2 п2
где £ = ,
4т
2т
С = ,
4т
к
2т
Дифференцируя уравнеие (29) по £, находим угловую скорость вращения растения в период его поворота вокруг точки D1 на угол ф от 50 до 90°:
ф = ■
с3
к2
к
і----^ + п2---------
4т2 2 2т
к2 к
--2+П---------
4т2 2 2т
(30)
с4
г к
—т" + п н----
4т2 2 2т
к2 к
---2 + П Н----
Йт2 2 2т
С учетом обозначений, принятых в равенстве (29), имеем
<Р =
С3£ еЕ 1 — С4® е_а1
(30')
Постоянные С3 и С4 определим из следующих начальных условий: при £ = £А ф = 0,87 рад., а скорость ф равна значению, рассчитанному по формуле (24) при £ = £а [см. текст после формулы (26)]. Введение таких начальных условий объясняется тем, что от точки А1 прямой А В начинается отсчет времени £ на данном участке, который заканчивается после поворота растения на угол 1,57 рад. или 90°. Подставив эти данные в уравнения (29) и (30'), получим два уравнения с двумя неизвестными С3 и С4:
0,87 = С3 еє ‘а + С4 е“а ‘а + т2; п2 п2 п2
2
С3£
фА = ^ е£‘а - С^ е~а‘а п2 п2
Решая эти уравнения, находим
с3 =~^—1-----:[п2(Ра +0(0,87п2 - т2)]; (31)
е А (Є + О)
с =_ п2(ра -Є(0,87п2 - т2) еа‘А (32)
4 Є + О '
Уравнения (28), (29), (30) и (30') с учетом равенств (31) и (32) описывают поворот растения на угол ф от 50 до 90° (1,57 рад.). При ф = 90° (или 1,57 рад.) растение ляжет на расстилочный щит и займет положение (рис. 1, в), а со щита оно спустится на землю. В момент, когда растение займет положение ^1#п, угол ф = 1,57 рад. Подставляя это значение ф в левую часть равенства (28) или (29) и решая его относительно £, получаем время £в поворота растения на угол ф = 50.. .90°. Если это время £в подставить вместо £ в равенство (30) или (30'), то получим угловую скорость вращения растения в момент его падения на щит.
2
2
к
к
к
к
к
п
2
2
п
е
п
2
е
п
2
2
2
п
2
2
2
2
I, с 5,32-10-4 4,56-10-4 3,80-Ю-4 3,04-10-4 2,28-101,52-10-4 7,60-10-5 0
■->
/ /
/ / V ** * ‘ 2
/ / /
/ / ,/ ✓ г ■у / к '%
/ / / 3 2 \
л •СТ--
З7
0 0,17 0,35 0, 52 0 70 0 87 1 04 1 21 1 ,40 ф
к- 1,2; -- к= 1,4; - -к = 1,6
Рис. 3. Зависимость времени ? поворота растения от угла поворота ф:
1 — т - 0,001 кг; 2 — т - 0,002 кг; 3 — т - 0,003 кг
Для определения изменения времени t поворота растения льна и угловой скорости ф при его повороте выполнены расчеты по формулам (23), (24), (29) и (30) при ур = 2,7 м/с; Рс - 2 Н; 1о - 0,85 м, I. = 0,73 м. Результаты расчетов представлены на рис. 3 и 4.
Из анализа полученных зависимостей следует, что время £в поворота растения до падения на рас-стилочный щит тем меньше, чем больше скорость Ур ремня и масса т стебля и чем меньше сила Рс сцепления стеблей семенными коробочками и сила Рв сопротивления воздуха.
После падения первого растения за ним на щит последуют остальные, выходящие из выводящего транспортера теребильного аппарата растения. Скользя по щиту, растения сползают на землю, располагаясь один за другим и образуя ленту вытеребленных растений [3, 4].
Выводы
Выходящая из выводящего транспортера теребильного аппарата лента растений совершает свободный полет, преодолевая сопротивление воздуха и сцепленность семенными коробочками. В статье рассмотрен свободный полет первого растения ленты до соприкасания его комля с расстилочным щитом и поворот этого растения при падении на щит. Составлены дифференциальные уравнения (18) плоскопараллельного движения растения до соприкасания его комля со щитом и (27) его вращения вокруг точки соприкасания со щитом. В результате анализа этих уравнений установлены особенности движения растения и условие его поворота, заключающееся в том, что чем больше масса растения и коэффициент трения комля о щит, тем быстрее происходит его поворот. Ввиду сложности уравне-
ф, с 1
1700
1650
1600
1550
1500
1400
1350
1300
1250
/ / / Л / ! ! V / '! Г 'А7
✓ // /) //// /!/
3\ -У' 4 Л ///, / 7 / /
* \/ //// ''I1!
* * Л / > / Г/
✓ у ^3 /
г"'"' у у 2^ ■//
|Х~ —.— ■'Л
"^1. - — /
0 о о ,6 7, к = 'Г 0 ,5 1,2; 'Г 0 00 ,2 2, 'Г 0 ,0 3, к - 1, ■г 0 О 3, 4; т 0 чЬ ,5 4, Т 1, 0 ,3 5, к - 1,6
Рис. 4. Зависимость угловой скорости ф поворота растения от времени V.
1 — т - 0,001 кг; 2 — т - 0,002 кг; 3 — т - 0,003 кг
ния вращения растения предложен метод его приближенного решения.
Решением уравнения установлено, что время £в поворота растения до падения на щит тем меньше, чем больше скорость ур ремня и масса т растения и чем меньше сила Рс сцепления растения семенными коробочками и сила Рв сопротивления воздуха, что следует учитывать при проектировании рассти-лочных устройств льнотеребильных аппаратов.
Список литературы
1. Лачуга, Ю.Ф. Обоснование параметров подбирающего аппарата лубяных культур / Ю.Ф. Лачуга, М.М. Ковалев, В.И. Дмитриев // Техника в сельском хозяйстве. — 2007. — № 5. — С. 3-6.
2. Логинов, С.И. Исследование расстила стеблей при уборке льна теребилками / С.И. Логинов, А.Ф. Еругин // Сб. науч. тр. ВНИИЛ. — Вып. XII. — Торжок, 1974. — С. 121-128.
3. Попов, Р.А. Совершенствование технологии и технических средств для расстила лент льна : автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Попов Роман Андреевич. — М., 2007. — 21 с.
4. Зинцов, А.Н. Обоснование и разработка процессов и машин для раздельной уборки льна-долгунца: дис. ... докт. техн. наук: 05.20.01 / Зинцов Александр Николаевич. — Кострома, 2008. — 288 с.
5. Писарчик, А.В. Исследование и обоснование параметров льнотеребильного аппарата : дис. . канд. техн. наук: 05.20.01 / Писарчик Александр Васильевич. — Минск, 1969. — 190 с.
6. Ковалев, М.М. Анализ работы льнотеребильной секции с ведомым выводящим ремнем / М.М. Ковалев, С.В. Просолов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2007. — № 12. — С. 12-14.
7. Хайлис, Г.А. Механика растительных материалов / Г.А. Хайлис. — Киев, 2002. — 374 с.
8. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики / С.М. Тарг. — М.: Наука, 1964. — 478 с.
