CC BY
6Вестник АПК
Агроинженерия -! № 2(14), 2014 " "
УДК 631.316.2
Руденко Н. Е., Падальцин К. Д.
Rudenko N. E., Padaltsin K. D.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРУТКОВОГО КАТКА С ПОЧВОЙ
INTERACTION OF BAR RINK WITH SOIL
Рассмотрены виды воздействий, оказываемые прутковым катком на почву. Теоретически обоснован угол установки прутков к оси катка.
Прутковый каток - это цилиндрическое тело, имеющее горизонтальную ось вращения. Боковые стенки соединены прутками, равномерно расположенными по окружности катка. Прутки бывают пластинчатые, круглые или квадратные. Чаще всего используют квадратные прутки сечением 14x14 мм или 16x16 мм.
Каток служит для разрушения почвенной корки, крошения комков почвы, рыхления и выравнивания поверхности.
Глубина погружения пруткового катка в почву зависит от веса катка, его ширины, количества прутков на катке, их размеров, состояния почвы и рабочей скорости движения.
Ключевые слова: прутковый каток, комок почвы, при-катывание, рыхление, выравнивание.
The types of effect of bars roller on the ground are considered. The article presents theoretical justification of angle of bars installation to the axis of the roller.
Bar roller is a cylindrical body with horizontal axis of rotation. Its sidewalls are connected by bars, evenly spaced around the circumference of a roller. Bars are plate, round or square. Mostly square bars with 14x14 mm or 16x16 mm section are used.
Rink is used for soil crust breaking, crumbling lumps of soil, loosening and leveling the surface.
Immersion depth of bar rink in soil depends on the weight of the roller, its width, number of bars on the rink , their size, soil condition and working speed.
Key words: bar roller, lump of soil, rolling, loosening, leveling.
Руденко Николай Ефимович -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры процессов и машин в агробизнесе
Ставропольский государственный
аграрный университет
г. Ставрополь
Тел.: 35-95-11;
Е-таИ: kirill_0327@mail.ru
Падальцин Кирилл Дмитриевич -
инженер,
аспирант кафедры процессов и машин в агробизнесе
Ставропольский государственный аграрный университет г. Ставрополь Тел.: 8-928-376-02-75; Е-таИ: kirill_0327@mail.ru
Rudenko Nikolay Efimovich -
Doctor of agricultural sciences,
Professor of Department of Processes and cars
in agrobusiness,
Stavropol State
Agrarian University
Stavropol
Tel.: 35-95-11;
Е-mail: kirill_0327@mail.ru
Padaltsin Kirill Dmitriyevich -
Engineer,
Ph.D. student of Department
of Processes and cars in agrobusiness,
Stavropol State
Agrarian University
Stavropol
Tel.: 8-928-376-02-75; Е-mail: kirill_0327@mail.ru
Прутковый каток - это цилиндрическое тело, имеющее горизонтальную ось вращения. Боковые стенки соединены прутками, равномерно расположенными по окружности катка. Прутки бывают пластинчатые, круглые или квадратные. Чаще всего используют квадратные прутки сечением 14х14 мм или 16х16 мм.
Каток служит для разрушения почвенной корки, крошения комков почвы, рыхления и выравнивания поверхности[1].
Глубина погружения пруткового катка в почву Ик зависит от веса катка, его ширины, количества прутков на катке, их размеров,
состояния почвы q и рабочей скорости движения [2]:
^-[1+ксо/Р-М, (1)
\b2q2nП^| 2а2
где т - масса катка, кг; Ь - ширина катка, м; пп - количество прутков на катке; а - ширина стороны квадрата прутка, м; ко = 0,05...0,07(км/ч-1) - скоростной коэффициент;
/р - рабочая скорость движения, км/ч; /0 = 6 км/ч.
84
Ир Ставрополья
научно-практическии журнал
В процессе движения катка на комки почвы оказывается следующее воздействие (рис. 1):
- смещение по поверхности (А);
- раскалывание, смятие при погружении катка в почву (Б);
- подбрасывание при выходе прутка на поверхность (С);
- свободный удар по комкам, отбрасываемым впереди идущей лапой со стойкой (О).
Рисунок 1 - Варианты воздействия прутка на комки почвы: А - смещение по поверхности; В - раскалывание, смятие при погружении катка в почву; С - подбрасывание при выходе прутка на поверхность; О - свободный удар по комкам, отбрасываемым впереди идущей лапой со стойкой
Выравнивание поверхности происходит прутками, установленными под углом к горизонтальной оси, по винтовой линии [3].
Чем определяется угол наклона прутка к горизонтальной оси - ап? Сила воздействия прутка РТ на комок почвы К (рис. 3) дает две составляющие: нормальную Гн и силу трения Гтр.
Рисунок 3 - Схема сил, действующих на комок почвы наклонно установленным прутком
Перемещение комка в сторону осуществляется в случае, если Гт > Гтр. Находим силы:
Ftp = FHtg9;
(2)
При вариантах воздействия В и О происходит крошение комков, С - рыхление, А - выравнивание поверхности. Интенсификация процесса воздействия на почву осуществляется за счет создания ромбовидной поверхности катка: одни прутки устанавливают параллельно горизонтальной оси, другие в таком же количестве - под углом к ней (рис. 2).
Гт = п; (3)
где ф - угол трения почвы по поверхности прутка, град.
Отсюда
ЗДап ^ ^ • tgф;
Рисунок 2 - Схема размещения прутков на поверхности катка: 1 - параллельные оси катка; 2 - наклонно установленные.
Интенсификация воздействия улучшает процесс крошения и рыхления верхнего слоя почвы, создание мульчирующего слоя.
tgaп ^ tgф; ап >Ф .
Следовательно, угол наклона прутка к горизонтальной оси ап должен быть больше угла трения ф.
При ф = 18.. .22° [4] необходимо, чтобы ап=24... 26°. Этот параметр выдерживают при разработке прутковых катков.
Прутковые катки при ромбовидной их поверхности эффективно ведут обработку почвы, осуществляя рыхление, крошение комков, выравнивание поверхности. Для выполнения выравнивающей функции угол наклона прутков к горизонтальной оси должен равняться 24.26°.
Литература
1. Кленин Н. И., Сакун В. А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. М. : Колос, 1994.
2. Руденко Н. Е., Падальцин К. Д. Глубина погружения в почву пруткового катка // Сб. статей VII Международной конфе-
Literature
1. Klenin N. I., Sakun V. A. Agricultural and reclamation machines. Moscow : Kolos, 1994.
2. Rudenko N. E., Padaltsin K. D. Immersion depth in the soil of bar rink // Proceedings of the VII International Conference «Current issues of scientific and technological progress
в
естник АПК
Ставрополья
:№ 2(14), 2014
Агроинженерия
85
ренции «Актуальные проблемы научно-технического прогресса в АПК», Ставро- 3. поль : АГРУС, 2012.
3. Руденко Н. Е., Ляхов А. П., Герасимов Е. В., Падальцин К. Д. Энергосберегающая почвообрабатывающая машина модульного 4. типа // Тракторы и сельхозмашины. 2012.
№ 10. С. 6-7.
4. Панов И. М. Выбор энергосберегающих 5. способов обработки почв // Тракторы и сельхозмашины. 1990. № 8.
5. Василенко В. В. Расчет рабочих органов 6. почвообрабатывающих машин : учебное пособие. Воронеж : Издательство В ГУ, 1994.
6. Мазитов Н. К. Теория реактивных рабочих органов почвообрабатывающих машин. Казань : Изд-во «ФЭН» Академии наук РТ, 2011.
in agriculture», Stavropol : AGRUS, 2012. Rudenko N. E., Lyakhov A. P., Gerasi-mov E. V., Padaltsin K. D. Energy saving tillage machines modular type // Tractors and farm machinery. 2012. № 10. P. 6-7. Panov I.M. Choosing energy-efficient ways of processing soil // Tractors and farm machinery. 1990, № 8.
Vasilenko V. V. Calculation of the working organs of tillers: a tutorial. Voronezh : VSU Publisher, 1994.
Mazitov N. K. Theory jet working organs of tillers. Kazan : in the "FAN" the Academy of Sciences, 2011.
