Методика определения междискового расстояния комбинированного агрегата для полосного подсева семян трав в дернину Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

2. Бурченко П.Н. Вопросы деформации почвы клином // Механизация обработки почвы, посева и применение удобрений: Научные труды ВИМ. - М., 2000. - С. 4-29.

3. Бородин П.У., Волоцкая В.И., Николаева И.И. Коэффициент трения скольжения почво-металл основных почв СССР // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1964. - № 6. - С. 31-34.

4. Подскребко М.Д. Теоретические основы выбора начальных параметров лемеха в соответствии с механическими свойствами почвы // Труды ЧИМЭСХ. - Челябинск, 1970. - № 33. - С. 56-67.

5. Синеокое Г.Н. Сопротивление почвы, возникающее при ее обработке. Дис. ... д-ра техн. наук. - М., 1954. - 292 с.

6. Клейн В.Ф., Иванов C.B. Определение площади контакта бороздного колеса плуга со стенкой борозды. // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства в Северо - Западной Зоне России: Сб. науч. тр. - С.-Пб.: СЗНИИМЭСХ, 2001. - Вып. 72. - С. 27-32.

Получено 17.10.03.

УДК 631. 33. 024. 4 В. А. ЮНИН

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖДИСКОВОГО РАССТОЯНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПОЛОСНОГО ПОДСЕВА СЕМЯН ТРАВ В ДЕРНИНУ

Предложен способ определения мсждискового расстояния у активных дисковых рабочих органов, работающих по принципу качающейся шайбы, при обработке дернины с получением оптимального качества крошения почвы.

Для удовлетворительного качества крошения почвы ротационными рабочими органами, работающими по принципу качающейся шайбы, необходимо выбрать оптимальные параметры дисковых рабочих органов, такие, как диаметр дисков, величина междискового расстояния, угол наклона диска к оси вращения, угловая скорость ротора. В данном случае рассмотрим величину междискового расстояния.

Величина междискового расстояния М влияет как на качество обработки почвы, так и на энергоемкость процесса обработки. При малых значениях М рабочие зоны смежных дисков перекрываются, обуславливая хорошее измельчение почвы, но тогда увеличивается количество дисков на единицу ширины захвата ротора, что дает повышенную энергоемкость процесса.

При таком режиме работы смежные диски деформируют почвенную ленту ABCD (рис. 1), одновременно изгибая ее боковой плоскостью. В определенный момент почвенная лента должна разорваться. Наиболее вероятно разрушение ленты произойдет по линии СЕ, которая перпендикулярна к линии среза AB.

Рис. 1. Схема к определению междискового расстояния при М<А,

С увеличением междискового расстояния будет увеличиваться и длина линии СЕ, которую можно найти, составив уравнение нормали к линии среза АВ:

х- И

В

(х - хЕ)=—^ • (г - уД Г(?Е)

(1)

где ХЕ, УЕ - координаты точки пересечения нормали с кривой АВ;

/'{УЕ ) - производная от уравнения кривой АВ.

Для нахождения координат точки пересечения нормали и кривой АВ при У=а, составим уравнение нормали в общем виде.

Имеем /(7) = Х(Г); /'(7) = Х'(г), значит /{а) = Х{а); /'(а) = Х'(а) и уравнение нормали имеет вид:

Х = Х(а)--^(Г-Д

V ' Х'{аУ '

(2)

где а - половина эллиптической дуги АВ, а=АВ/2.

По условию нормаль должна проходить через точку С с координатами Х=8/2, У=М-А1/2 и эти координаты должны удовлетворять уравнению (1). Подставив их в уравнение (2), получим выражение для вычисления координаты точки пересечения нормали и кривой АВ (3):

5 Г • с/еа --агссоз—т=

Л

о

у

Я2-

72

8Ш а

( А \

М--

I 2 •)

(3)

■ Г,1я2 - - 5 • Я2^2 - Г ■ с^а

О

81П а

где Я - радиус диска, м;

а - угол наклона диска к вертикальной составляющей; М - междисковое расстояние, мм; 8 - подача на один срез диска, мм.

Если теперь в уравнение (2) подставить найденное значение координаты точки Е, получим уравнение искомой нормали. Зная уравнение нормали СЕ, можно при известных значениях подачи 8, угла а,

радиуса диска Я и междискового расстояния М определить координаты текущей точки Е. При известных координатах легко определить длину линии разрыва СЕ:

СЕ = ^(ХС-ХЕ)2+(¥С-¥Е)2. (4)

С увеличением междискового расстояния М в определенный момент при М=А1+Е1 точка пересечения Е совпадет с точкой А и при дальнейшем увеличении М разрыв ленты будет происходить по линии СА (рис. 2), длина которой также будет увеличиваться.

Рис. 2. Схема к определению междискового расстояния

Длину линии разрыва СА можно найти из треугольника САБ, в котором СР=8/2, АР=М-АЬ тогда длина СА будет равна:

£разр=СА = ^(М-А1)2+(8/2У; (5)

Е,

_S-R-(\-cosa)

Л

(6)

где Еь Е2, Е3 - расстояния линии разрыва, мм;

£

РАЗР - длина линии разрыва, мм;

А] - амплитуда колебания диска, мм.

При М>А,+Е, расчет необходимо вести по формуле (5). С дальнейшим увеличением междискового расстояния стружка будет отрезаться лезвием диска по площади PCD, а по площади АСР будет происходить ее отрыв от дна борозды. Дополнительная площадь отрыва определится как:

где

Q,

OTP

Qarn ~ '

- дополнительная площадь отрыва, м .

При ЛКА^Е] длину линии разрыва можно определить, используя выражения (3) и (4), но выражение (3) получается в неявном виде, громоздким и неудобным для расчетов. Для практических расчетов достаточно дугу АВ заменить двумя хордами АО и ОВ.

При междисковом расстоянии А1/2+Е2<М<А1+Е1 разрыв почвенной ленты будет происходить по прямой СЕ (рис. 3). В этом случае

СЕ = СЫ-соъу/ = (Д -M)■tglf/■coslf/.

А

= СЕ =

S

-(д-м).

+ 2i?(l-cosa)

А

(8)

К+ 4

i?(l-cos«) +

2

Е2 =

v4y

-i?2(l-cosar)2

д

(9)

РАЗР 2

2

4

ACEN):

Рис. 3. Схема к определению толщины почвенной стружки Дополнительная площадь отрыва от дна борозды (площадь

2

QOTP2

i?2(l-cosor)2

А

(10)

При междисковом расстоянии М<А1/2+Е3 разрыв почвенной ленты будет происходить по прямой СЕ:

а/5

м

СЕ

(П)

Л2 +

's 2

2i?(l-cosa)

2

Е, =

'5 4

- ^(1 - соб а)

А

(12)

При А1/2+Е3<М<А1/2+Е2 длина линии разрыва определится:

-- Я^-соъ а) 4 4 7

2 г +

V

м -

(13)

2

При междисковом расстоянии М < А]/2 + Е2 дополнительная площадь отрыва стружки от дна борозды будет очень мала по сравнению с общей площадью отрыва, поэтому этим слагаемым при дальнейших расчетах можно пренебречь.

С увеличением междискового расстояния более А1 будет резко возрастать длина разрыва СА, а соответственно и площадь разрыва почвенной ленты по глубине обработки. Дополнительно к этому увеличивается и площадь отрыва стружки от дна борозды. Поэтому можно предположить, что междисковое расстояние М не должно превышать амплитуды колебания диска А].

Более точно оптимальные значения междискового расстояния могут быть найдены при исследовании энергетических показателей работы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Концепция развития механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства Нечерноземной зоны России на 1995 год и на период до 2000 года. - СПб., 1993. -199 с.

2. Синеокое Г. И., Панов И. М. Теория и расчет почвообрабатывающих машин. - М.: Машиностроение, 1977. - 328 с.

Получено 07.05.03.