Сельскохозяйственные машины. 
Регулировочные параметры и режимы работы сельскохозяйственных машин

Задание 1. Определить удельную работу резания почвы односторонней культиваторной полольной лапой с углом раствора при угле трения почвы по стали и равнодействующей сил сопротивления резанию

1. Определить удельную работу резания почвы односторонней культиваторной полольной лапой с углом раствора при угле трения почвы по стали и равнодействующей сил сопротивления резанию.

R = 43 град.

R = 0,14 кН.

R = 34 град.

Решение:

Для определения удельной работы резания воспользуемся формулой:

E = R — (Cos + tg Sin), где Е — удельная работа резания,.

R — равнодействующая сила сопротивления,.

L — длина лезвия (возьмем произвольно 0,5 м) Вычислим угол по формуле:

L = П/2 — = 90 — 34 = 56″ .

Подставляя все данные в вышеуказанную формулу, получим:

Е = 0,14/0,5 (Cos 43″ + tg 56″ Sin 43″).

E = 0.28 (0.73 + (1,48_* 0,68) = 0.28. 0.1 = 0.028 кН/м.

Ответ: Е = 0,028 кН/м.

2. Объяснить причины уменьшения сил сопротивления при скользящем резании. Пояснить графически Уменьшение сил сопротивления резанию связано с действием факторов как кинематического так и технологического характера. Одной из возможных причин — это уменьшение действительного значения угла заточки ножа с увеличением угла. С увеличением угол заточки в режущем сечении уменьшается, т. е. лезвие оказывается как бы остро заточенным. При резании со скольжением, т. е. происходит более интенсивное уменьшение сил сопротивления резанию. Это объясняется тем, что к трем рассмотренным факторам кинематического характера присоединяется четвертый фактор — технологического характера. Как известно, после заточки абразивным инструментом лезвие ножа получается зубчатым, пилообразным. При резании без скольжения лезвие снимает материал, и эти неровности никакой роли не играют. При резании же со скольжением неровности захватывают частицы материала и смещают их. При этом возникают напряжения растяжения и сдвига. А т.к. предел прочности на растяжение и сдвиг у большинства материалов меньше чем на сжатие, то это и приводит к уменьшению сил сопротивления резанию. При П/2 силы T, N и R = 0, т. е. процесс резания при = П/2 прекращается. Покажем это графически.

3. Определить коэффициент скольжения при подрезании пласта почвы лезвием лемеха корпуса с культурной поверхностью отвала при угле трения почвы о лемех п = 35 град.

Решение:

Воспользуемся теоремой синусов и получим:

Sin (-) i, где Cos= П/2 — _п = 90 — 35 = 55″ .

i = Sin20/Cos55 = 0.34/0.57 = 0,6.

Ответ: i = 0,6.

4. Вычертить схему оборота пласта корпусом плуга. Определить наибольшую допустимую глубину пахоты корпусом с культурной поверхностью отвала при ширине захвата корпуса b = 0,4 м.

На схеме видно, что расстояние между одноименными точками соседних пластов, например между ребрами D₂, D₂' и т. д. равны ширине пласта b, продолжение верхней грани А₂, В₂ отваленного пласта пересекает дно борозды на расстоянии толщины пласта, а от стенки борозды.

Для определения наибольшей глубины пахоты воспользуемся формулой:

а_max = b/k_пр, где k_пр = 1,27.

a_max = 0.4/1.27 = 0.31м.

Ответ: аmax = 0.31м.

5. Определить наибольшую допустимую скорость плуга с длиной рабочей поверхности Lр = 0,8 м при угле закручивания пласта max = 130″ и глубине пахоты, а =0,16 м.

Решение:

Для определения V_max воспользуемся формулой:

V_max = (L_p/ _max) g/a = (0.8/130) _* 9.81/0.16 = 0.37м/с.

Ответ: Vmax = 0.37 м/с.

6. Графо-аналитическим методом определить угол атаки дисков лущильника при глубине обработки, а = 0,17 м для получения качественной обработки (h не более 0.5a), где h = 0.04 м — высота гребней. Диаметр дисков D = 450 мм, расстояние между соседними дисками b = 150 мм.

Решение:

Построим номограмму для определения угла атаки дискового орудия.

Порядок определения Q по заданным D, b и h показан стрелками.

Ответ: Q = 35″ .

• 7. Вычертить схему зубовой бороны при расстоянии между зубьями в ряду с = 0,28 м и расстоянием между следами зубьев а3=35 мм при ширине захвата 1 м.
• 8. Определить основные размеры барабана фрезы: радиус по концам ножей r, частоту вращения w, и число ножей z при подаче на один нож Sz= 0.06 м и рабочей скорости агрегата V = 11 км/ч.

Решение:

Для определения основных размеров барабана необходимо найти t_z — время, за которое последующий нож в относительном движении займет положение предыдущего.

t_z = S_z / V = 0.06/11 = 0.005ч = 0,3мин.

Также необходимо применение формул:

S_z = 2ПV/wz; S_z = 2Пr / z.

Преобразовав эти формулы найдем частоту вращения w:

w = 4П²Vt_z/S_z = 4_* 9.87 _* 11 _* 0.3/0.06 = 47.

z = 2ПV/S_zw = 6.28 _* 11/0.06 _* 47 = 29.

При = 6.

r = V /w = 11 _* 6/47 = 1.4.

Ответ: w = 47, z = 29, r = 1.4.

9. Вычертить зону деформации почвы зубьями бороны в поперечноертикальной плоскости и определить расстояние между соседними зубьями S из условия получения высоты необработанного гребня h = 0,02 м не более 0,5а, где, а = 0,06м — глубина обработки.

Зона деформации почвы в поперечно-вертикальной плоскости зубьями бороны Для определения расстояния между соседними зубьями S воспользуемся формулой:

h = 0.5 S ctg 30 отсюда S = h / 0.5 ctg 30 = 0.02 / 0.87 = 0.023м.

Ответ: S = 0,023 м.

10. Вычертить зону деформации почвы рыхлительными лапами культиватора в поперечно-вертикальной плоскости и определить расстояние S между соседними лапами (по серединам стоек) из условия получения высоты необработанного гребня h = 0,03 не более 2/3а, 9 (где, а = 0,09 -глубина обработки) при ширине рабочей части лапы b₀=0.04м.

Зона деформации почвы в поперечно-вертикальной плоскости. рыхлительными лапами.

Для определения расстояния S воспользуемся формулой:

h = 0.5 (S — b₀) ctg 30 отсюда S = (h/ctg 30 + 0.5b₀)/0.5.

S = (0,03/1,73 + 0,5 _* 0,04) / 0,5 = 0,074 м.

Ответ: S = 0,074 м.