4.6. Мощность, необходимая для работы фрезы
При работе определенная часть мощности затрачивается на отрезание стружки и крошение почвы Nрез, другая - на отбрасывание почвы ножом Nотб и, наконец, часть мощности расходуется на перемещение машины по полю Nпер:
.
(4.14)
Данное уравнение напоминает по структуре рациональную формулу В.П. Горячкина для определения силы тяги плуга. В соответствии с этим определяются и составляющие уравнения (4.14):
(кВт), (4.15)
где К - коэффициент удельного сопротивления почвы фрезерованию;
а - глубина фрезерования;
b - ширина захвата машины.
По экспериментальным данным В.А. Юзбашева (ВИСХОМ) для малогумусного чернозема К=5800...6090 кг/м2.
,
(4.16)
где котб - коэффициент, характеризующий отбрасывание почвы.
По данным В.А. Юзбашева
,
а для малогумусного чернозема
Потери мощности на перекатывание фрезы составляют
,
(4.17)
где μ - коэффициент перекатывания;
G - масса машины.
Для анализа технологического процесса фрезерования почвы разработана компьютерная программа "Фреза". Программа позволяет изобразить схему обработки ножом фрезы с указанием величины углов, характеризующих процесс резания, определить основные показатели работы и методом вычислительного эксперимента изучить зависимость этих показателей от параметров конструкции и режима работы фрезы.
Контрольные вопросы
1. В каких случаях фрезерование почвы может оказаться предпочтительней обработки ее пассивными рабочими органами?
2. Каким диапазоном ограничивают скорости ножей при фрезеровании почвы.
3. Чем обосновывается величина показателя кинематического режима работы фрезы.
4. За счет чего можно снизить энергоемкость фрезерования почвы.
Литература
1. Синеоков Г.Н., Панов И.М. Теория и расчет почвообрабатывающих машин. М. Машиностроение, 1978 -135 с.
2. Ротационные почвообрабатывающие машины/ Яцук Е.П. и др. М.Машиностроение, 1971 - 256 с.
3. Панов И.М., Токушев Ж.Е. Теория, конструкция и расчет ротационных почвообрабатывающих машин. Кокчетау, 2005, 314 с.
4. Кошурников А.Ф. и др. Анализ технологических процессов, выполняемых сельскохозяйственными машинами, с помощью ЭВМ. Пермь, 1995, 272 с.
5. Изучение свойств зубового поля бороны
5.1. Назначение и основные типы борон
Бороны являются самыми простыми по конструкции почвообрабатывающими орудиями, предназначенными для поверхностного рыхления и выравнивания почвы. Рабочими органами борон могут быть зубья (зубовые бороны), диски (дисковые бороны), иглы (игольчатые бороны или мотыги), выравнивающие бруски (шлейфы) и т.д.
По конструкции рамы различают бороны с жесткой рамой (рис. 5.1, а) шарнирной, сочлененной из отдельных секций (рис. 5.2, ж - луговые бороны), сетчатые (рис. 5.1, е) и ротационные (рис. 5.2, и).
По назначению бороны подразделяют на полевые, луговые, садовые и пастбищные.
Наибольшее распространение получили зубовые бороны. Форма зуба у борон бывает различной в зависимости от назначения.
Поперечное сечение зуба может быть квадратным (рис. 5.2, а). Такую форму имеют рабочие элементы наиболее распространенных борон общего назначения БЗТС-1,0 и БЗСС-1,0.
Ромбовидный зуб (рис. 5.2, б) устанавливается на пастбищных боронах БШП-3,1 и БПК-3,6 предназначенных для заделки органических удобрений, растаскивания кочек, кротовин.
Фасонный зуб (рис. 5.2, в) применяется на вибрационных боронах, когда зуб, двигаясь вместе с машиной вперед, совершает еще и поперечные колебания.
|
|
|
|
|
а |
б |
в |
Рис. 5.1. Разновидности применяемых борон: а - зубовая борона; б - шлейф-борона; в - сетчатая борона; 1 - звено; 2 - соединительная планка; 3 - сцепка; 4 - поперечная планка; 5 - продольная планка; 6 - зуб; 7 - нож; 8 - рычаг регулирования наклона ножа; 9 - гребенка; 10 - шлейф; 11 - секция с ножевидными зубьями; 12 - секция с заостренными зубьями
Рис. 5.2. Рабочие органы борон; а - квадратный зуб тяжелой и средней бороны; б - ромбовидный зуб пастбищной бороны; в - зуб фасонного сечения качающейся вибрационной бороны; г – эллипсовидный зуб тяжелой бороны; д - круглый зуб посевной (легкой) бороны; ж - секция луговой бороны с ножевидными зубьями; з - зуб пружинной бороны; и - полусекция бороны для обработки гребневых посадок картофеля; к - сферический диск дисковой бороны и лущильника
Эллипсовидный зуб (рис. 5.2, г) тяжелой бороны ЗБНТУ-1 применяется для рыхления почвенных комков после вспашки.
Ножевидный зуб (рис. 5.2, ж) луговой шарнирной бороны БДШ-2,3 предназначен для обработки почвы с хорошо развитой дерниной, растаскивания кротовин, выравнивания поверхности луга.
Круглый зуб посевной легкой бороны ЗПБ-0,6А применяется для заделки семян при посеве, довсходовой обработки почвы.
Помимо прямых зубьев могут применяться S-образные пружинные и лапчатые рабочие органы. Лапчатые бороны применяют, главным образом, при противоэрозийной обработке.
В зависимости от массы, приходящейся на один зуб, бороны разделяют на три типа: тяжелые - до 10 см, средние - 1,2...1,5 кг; легкие - 0,6...1,0 кг.
Ввиду разной массы бороны имеют и соответствующую глубину обработки почвы h: тяжелые - до 10 см, средние - до 4...6 см, легкие - 2...4 см.
Действие зуба бороны зависит не только от размеров его поперечного сечения, оно распространяется на некоторую область деформации почвы, в результате чего каждый зуб обрабатывает полоску шириной ар (рис. 5.3).
|
|
Рис. 5.3. Схема распространения деформации от зуба бороны |
Для того, чтобы обработка почвы на поверхности была полной, необходимо расстояние между соседними следами зубьев устанавливать меньше, чем ар:
а ≤ ар.
У тяжелых и средних борон оно принято равным 5 см, а у легких посевных - 3 см.