Тяговые сопротивления почвообрабатывающих машин

А. Основная подготовка почвы.

Для основной подготовки почвы применяются различные виды плугов, тяговое сопротивление которых зависит от физико-механических свойств почвы, а также её влажности, степени задернения, глубины обработки, ширины захвата плуга, формы и состояния рабочей поверхности отвала, веса плуга, его скорости движения и т. п.

Тяговое сопротивление плуга (Н) складывается из: сил трения скольжения и качения при движении плуга (вредное сопротивление), сил резания почвы и её крошения; сил на отбрасывание пласта.

При работе плуга общег о назначения на открытых площадях и на раскорчёванных вырубках его тяговое сопротивление рассчитывается по формуле В. П. Горячкина, которая представляется в следующем виде.

где т_т — масса плуга, кг;

g — ускорение силы тяжести, м/с²;

— коэффициент трения почвы о металл;

К" — удельное сопротивление почвы, Н/см²;

а — глубина обработки, см;

Ь — ширина захвата корпуса плуга, см;

п — количество корпусов;

е- коэффициент динамической пропорциональности, Н с²/м⁴;

V— рабочая скорость движения, м/с.

Коэффициент трения f₇ зависит от типа почвы и принимается равным 0,25…0,8;

Удельное сопротивление почвы К" может быть принято: для лёгких почв — К"=2,0. .3,5 Н/см²; для средних — К_п=3,6. .5,5 Н/см²; для тяжёлых — К_п=5,6…8,0 Н/см²; для очень тяжёлых К" > 8,1 Н/см².

Первое слагаемое тягового сопротивления плуга представляет собой сопротивление, расходуемое на преодоление сил на передвижение плуга и трение рабочих органов о почву (вредное сопротивление);

• — второе — на резание и крошение почвы;
• — третье — на отбрасывание пласта за счёт кинетической энергии.

Для практических расчётов тяговое сопротивление плуга R_m (Н) можно определять по упрощенной формуле где К — удельное сопротивление плуга, Н/см².

Удельное сопротивление плуга приблизительно на 20% выше, чем удельное сопротивление почвы, т. е. К= 1,2.

При работе лесного плуга на вырубках, особенно на нераскорчёванных, где в почве находится большое количество корней в формулу В. П. Горячкина введено ещё одно слагаемое, учитывающее сопротивление, идущее на перерезание корней в почве.

В этом случае тяговое сопротивление лесного плуга R_m (Н) определяется по формуле.

где ц — удельное усилие для разрыва корней, Н/см²;

А — часть площади поперечного сечения корней, находящихся в обрабатываемом горизонте, равная 0,02…0,05.

Удельное сопротивление почвы для вырубок составляет К" = 8… 12 Н/см². Удельное сопротивление для разрыва корней /и зависит от породы и его можно принять равным 200…300 Н/см².

Тяговое сопротивление канавокопателя. Для основной подготовки почвы под посадку лесных культур на сырых почвах и при прокладке осушительных канав, как правило, трапецевидной формы, применяются плуги-канавокопатели и каналокопатели, тяговое сопротивление R, (Н) которых определяется по формуле

где т" - масса канавокопателя, кг;

К_к — удельное сопротивление грунта, Н/см²;

В и b — поперечная ширина канавы соответственно в верхней и нижней частях, см;

Н_к — глубина канавы, см.

Удельное сопротивление грунта для лесных почв с с некоторым приближением составляет К_х= 10… 12 Н/см².

Б. Дополнительная обработка почвы.

Тяговое сопротивление борон, культиваторов, рыхлителей, лущильников и т. п. при сплошной обработке почвы Л_м (Н) определяется по формуле

где К — удельное сопротивление машины, Н/м;

В_? — рабочая ширина захвата, м.

Удельное сопротивление машины зависит от типа рабочих органов орудия и колеблется в пределах #1=400. .8000 Н/м.

Рабочая ширина захвата В_р культиваторов при междурядной обработке почвы (кроме строчно-ленточной схемы посева) определяется по формуле

где Шр — число рядов, обрабатываемых за один проход;

Ь_м — ширина междурядий, м; е — величина защитной зоны, м.

При однорядной обработке почвы т_р=1, а рабочая ширина захвата Ь_н равна ширине захвата культиватора.