Research of movement of hexagonal and circular disk working organs of tillage machines

Full Text

Исследование движения шестиугольного и круглого дисков, погруженных в почву, позволило определить моменты их вращения, влияющие на режимы работы. При взаимодействии лезвия диска шестиугольной формы (рис. 1, а) с почвенной частицей m возникают силы и . Величина нормальной составляющей зависит от местного контакта по глубине h. Поэтому взаимодействие лезвия диска с почвой при вертикальном положении его грани можно с достаточной точностью представить распределенной нагрузкой q(h), которая описывается известной формулой [а.с. СССР № 1794327]: , (1) где К - коэффициент, характеризующий физические свойства почвы; h - глубина места контакта. При повороте лезвия нормальная нагрузка распределяется по большей длине, т.е. формула (1) принимает вид [1, 2]: , где h1 - расстояние от точки С1 до места контакта на лезвии. В процессе исследования определены моменты нормальных реакций и моменты сил трения на лезвии относительно оси диска, а также их суммарный момент в основных положениях кромок шестиугольного диска (рис. 2). Момент нормальных реакций относительно оси диска при его входе в почву (см. рис. 2, а) после ряда преобразований примет вид [1, 2]: . Момент сил трения на лезвии диска относительно оси вращения: где - коэффициент трения лезвия о почву; µ - высота оси ножа над поверхностью почвы. Оба момента и направлены в сторону вращения, и суммарный момент равен [2]: Аналогичным образом определяются моменты реакций на лезвии диска, целиком погруженном в почву (см. рис. 2, б, второе положение), и при выходе из почвы (третье положение). На третьем участке моменты нормальных реакций и сил трения направлены против вращения. В результате детального анализа различных положений лезвия шестиугольного диска найдено, что его суммарный момент относительно оси вращения М0 определяется по формуле [3]: , (2) где K - коэффициент, характеризующий физическое состояние почвы; a - длина участка лезвия, погруженного в почву; f - коэффициент трения лезвия о почву; r - радиус шестиугольного ножа; α - угол защемления. Для круглого диска подобный момент вычисляется по зависимости: (3) где R - радиус диска; . Из сравнения формул (2) и (3) и результатов вычислений по ним следует, что момент вращения шестиугольного диска в 1,2-1,5 раза больше, чем круглого. Этим и переменным углом защемления растительных остатков объясняется его повышенная режущая способность, и следовательно, работоспособность [2, 3].

About the authors

I. D Kobyakov

Omsk State Agrarian University, Tara branch

Email: doc-kid@yandex.ru

A. V Yevchenko

Omsk State Agrarian University, Tara branch

References

Supplementary files