Научная статья на тему 'Определение площади контакта бороздного колеса плуга со стенкой борозды'

Определение площади контакта бороздного колеса плуга со стенкой борозды Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
75
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Клейн В.Ф., Иванов С.В.

Определена зависимость площади контакта бороздного колеса плуга со стенкой борозды от глубины вспашки и глубины вдавливания в стенку борозды.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Определение площади контакта бороздного колеса плуга со стенкой борозды»

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России.

— средний годовой экономический эффект за годы освоения предлагаемой системы составит 41,8 млн. руб. В год же полного освоения предлагаемой системы экономический эффект значительно больше - 82,1 млн. руб.

Считаем, что составление целевых комплексных программ развития кормопроизводства для всех сельскохозяйственных организаций Северо-Западного региона позволит увеличить производство высококачественных травяных кормов и на этой основе повысить продуктивность животноводства.

Получено 10.04.01.

УДК 631.312.4

В.Ф. КЛЕИН, канд. техн. наук;

СВ. ИВАНОВ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ КОНТАКТА БОРОЗДНОГО КОЛЕСА ПЛУГА СО СТЕНКОЙ БОРОЗДЫ

Определена зависимость площади контакта бороздного колеса плуга со стенкой борозды от глубины вспашки и глубины вдавливания в стенку борозды.

На плуге с изменяемыми параметрами, разработанном в СЗНИИМЭСХ, боковую нагрузку при вспашке воспринимает бороздное колесо, представляющее собой усеченный конус и диск [1, 2]. Нагрузка, приходящаяся на бороздное колесо, воспринимается частью поверхности усеченного конуса площадью 8кон и частью диска площадью 8д (рис. 1). Тогда общая площадь контакта бороздного колеса со стенкой борозды будет равна:

8=8КоН+8д . (1)

27

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2001. Вып. 72.

Рис. 1. Схема для определения площади контакта бороздного колеса плуга со стенкой борозды:

di - диаметр диска; d2 - диаметр нижнего основания усеченного конуса; а' - угол наклона диска к вертикальной плоскости; H -глубина вспашки; Ла - глубина вдавливания бороздного колеса в стенку борозды; с - расстояние от вершины конуса до поверхности поля

При определении площади контакта бороздного колеса плуга со стенкой борозды примем следующие допущения:

1. Стенка борозды представляет собой вертикальную плоскость.

2. Плоскость стенки борозды проходит через вершину конуса Oi.

Опорная площадь усеченного конуса Sk0H имеет форму сектора. Выразим эту площадь через геометрические параметры бороздного колеса и глубину вспашки:

SKoh= £ (L2-c2), (2)

где L - длина образующей конуса; с - расстояние от вершины конуса до поверхности поля.

28

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России.

В свою очередь, длина образующей конуса и расстояние от вершины конуса до поверхности поля имеют вид:

L=

c=-

d о

2 cosa

d 2

2cosa'

-H,

(3)

(4)

где d2 - диаметр нижнего основания конуса; a' - угол наклона диска к вертикальной плоскости; H - глубина вспашки.

Угол сектора контакта усеченного конуса со стенкой борозды определяется по следующей зависимости:

у= cosa1

, /, 2 л а

2arccos 1 -

У d 2sina'

(5)

где Ла - глубина вдавливания бороздного колеса в стенку бо-

розды.

Подставляя зависимости (3), (4) и (5) в выражение (2) полу-

чим:

S = -

f

2arccos 1 —

У

2 л а d2 sin a j

2

d

2

2cosa'

d

2

2 cosa'

— H

. (6)

Площадь контакта диска со стенкой борозды 8д определяется площадью сегмента, погруженного в подпахотный слой и примет вид:

8д=f f )V

л а | di .

1 1 sin ц -

2 sin a' J 2

d 2 ^ g_f ^2_ л а

2 J Р У 2 sin a' J 2

sin Р

(7)

2

2

где ц - половина центрального угла сегмента диска; Р - половина центрального угла сегмента нижнего основания конуса; di -диаметр диска.

29

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2001. Вып. 72.

Половины центральных углов сегментов определяются по следующим зависимостям:

arccos

d п

2 л а ^

V'

d1 djsin«'

О /i 2 л а Л

р= arccos 1----------

V d 2sina'

(8)

(9)

С учетом зависимостей (8) и (9) выражение (7) запишется в следующем виде:

di

Sa = I — I arccoS • 2

f do 2 л

2 л а

d

—arccoS 1

V d1 d1 sin a') V 2 sin a') 2

2 л а

arccoS 1

Л d - I — sin arcco N Л

') 2 l d1 )

2 л а Л f d 2 ла

2 sin a') V 2 sin a'

(10)

2 V d 2sina'y Подставляя в выражение (1) выражения (6) и (10) получим:

cosa

S = ■

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

f

2arccos 1 —

V

2 л а d0 sin a'

2

2cosa'

d

\

2cosa'

— H

fdi Л f d 2 2 л а

+ 1 — I arccos---------------

V 2 ) V d1 d1 sin a'

Л f d 2 л а Л d ■ Г f d 2 Л

— 1 I — sin arccos —

) V 2 sin a ) 2

)

ла

+

d

d2 f 2 л а

— arccos 1—-2

\

d2 sin a'

— sin

arccos 1 —

2ла d2 sin a'

d

ла

2 sin a'

(11)

2

ла

d

2

2

2

2

2

2

Выражение (11) показывает зависимость площади контакта бороздного колеса плуга со стенкой борозды от его геометрических параметров, глубины вспашки и глубины вдавливания в стенку борозды, которая зависит от твердости почвы.

30

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Творогов В.А. Повышение эффективности работы лемешного плуга для отвальной вспашки путем совершенствования его конструктивно-технологической схемы: Дисс. ... канд. техн. наук: 05.20.01. - С.-Петербург-Пушкин, 1995. - 178 с.

2. Щербаков Н.В. Повышение эффективности работы плуга новой конструкции путем адаптации к различным условиям работы: Дисс. ... канд. техн. наук: 05.20.01. - С.-Петербург-Пушкин, 1999. -146с.

Получено 12.11.01

УДК 631.3-5

Г.М. АРСЕНЬЕВ, канд. техн. наук;

Г.В. КАЛЕДИН, канд. техн. наук;

НС. ТИХОМИРОВ

МОДЕЛЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОРМОЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА МТС В УСЛОВИЯХ РЫНКА

В статье излагается метод определения оптимальных параметров взаимодействия технических средств МТС и ресурсов сельхозтоваропроизводителей в условиях рынка.

Для повышения уровня механизированных работ в середине 90-х годов в системе АПК были созданы машинно-технологические станции (МТС), основной целью которых является совместное с хозяйствами различных форм собственности выполнение механизированных работ с использованием высокопроизводительной техники и прогрессивных технологий. Однако опыт работы созданных МТС и анализ их производственной деятельности говорит о том, что большинство из них нерентабельны.

31

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.