3.3 Расчёт основных параметров дисковой бороны бдт-3,0. Расчёт параметров работы катков.

Сопротивление качению катков: сопротивление Р качению катков, движущихся по ровной местности с постоянной скоростью, определяется по формуле Грандвуане — Горячкина:

P = 0,86Q^4/3 / (q^1/3 b^1/3 D^2/3) (3.3.1)

где Q — сила тяжести катка и приходящаяся на его долю сила тяжести машины или балласта, Н;

q — коэффициент объёмного смятия почвы, Н/см³;

b — длина катка, см;

D — диаметр катка или колеса, см.

P = 0,86 ^. 1000 ^4/3 / (0,1 ^{1/3 .} 200 ^{1/3 .} 30 ^2/3) = 328,2 Н

Если колесо движутся по неровной местности и с переменной скоростью, то требуется дополнительная сила на преодоление инерции катка в вертикальной и горизонталь­ной плоскостях .

Из формулы (3.3.1) видно, что необходимую для перемеще­ния катков силу целесообразнее всего снижать за счет увеличения их диаметра D. Однако при этом увеличивается их масса, а значит, и расход материала на изготовление катков и колес .

Глубина колеи h определяет степень разрушения структуры почвы и зависит от тех же величин, что и сопротивление колес качению, то есть

h = 1,3Q^2/3 / (q^2/3 b^2/3 D^1/3) (3.3.2)

h = 1,3 ^. 1000 ^2/3 / (0,1 ^{2/3 .} 200 ^{2/3 .} 30 ^1/3) = 5,7 (см)

Параметры катков. Катки характеризуют­ся диаметром, рабочим захватом катка и видом их поверхности.

Катки сельскохо­зяйственных машин переме­щаются по неровной поверхно­сти поля. Чтобы выявить воз­действие катков на эту поверхность, рассмотрим их взаимодействие с отдельной неровностью (комком) почвы. При этом необходимо иметь в виду, что движение комков и зем­ляного валика перед катком ведет к разрушению структуры почвы, тогда как перемещение почвы вниз желательно для достижения требуемой плотности. Из этого следует, что хотя катки и выравнивают поверхность пашни, для этого лучше использовать другие орудия, например бороны, которые меньше разрушают структуру.

Рис. 3.3.1. Схема воздействия катка на комок почвы:

h—высота комка или глыбы; D—диаметр катка; а — угол между горизонталью и касательной к окруж­ности катка, проведенной в точке соприкосновения с препятствием (комком); N—сила, нормальная к по­верхности катка в точке его соприкосновения с комком почвы.

Почва уплотняется под действием массы катка, поэтому последняя играет очень важную роль в технологическом процессе. Другим параметром, влияющим на качество работы катка, является диаметр. Усилие на перекатывание катков при их одинаковом весе, но разных диаметрах, будет обратно пропорционально диаметру катка в степени 2/3. При увеличении диаметра катка уменьшаются затраты энергии на его перекатывание, но в то же время снижается степень уплотнения почвы.

Уплотняющая способность катка зависит от его массы M, диаметра D и ширины захвата B. Ее принято выражать через удельное давление p (Н/см), приходящееся на 1 см ширины катка:

P=9,8M/B (3.3.3)

P=9,8∙61,2/143=4,2 (Н/см)

Чаще всего оптимальным давлением для прикатывания почвы является 3...4 Н/см².

Тяговое усилие P (Н), необходимое для преодоления катком препятствия(почвенный комок, глубина погружения, неровности) высотой h , определяют по формуле:

P= (3.3.4)

P==3,8 (H)