4.2 Определение величины тягового сопротивления конструктивных элементов посевной секции
секции в целом осуществлялось посредством тензометрирования в соответствии с приведенной ранее методикой. Полученные данные были проверены на адекватность по критерию Фишера (В, Е).
Таким образом, сопротивление стрельчатой лапы F, определялось непосредственным измерением, а приращение сопротивления при использовании щелеобразователя Рщ вычитанием сопротивления стрельчатой лапы из общего сопротивления рабочего органа F(lfJJ, состоящего из стрельчатой лапы и щелеобразователя:
где сопротивление комбинированного сошника с монтированными
стрельчатой лапой и клином щелеобразователя, Н; Fj, - сопротивление стрельчатой лапы, Н.
Приращение сопротивления бороздообразователя F6, в свою очередь, найдем по формуле:
Fa = fv- 5 - Рщ, (4.2)
где Ft - общее сопротивление комбинированного рабочего органа.
П;Fm ~ приращение сопротивления при использовании щелеобразователя,
Н.
По полученным данным были построены зависимости тягового сопротивления элементов комбинированного сошника от глубины обработки почвы для глубины посева 0,07 м.
Как показывают теоретические исследования (2.42), тяговое сопротивление бороздообразователя зависит от объема перемещаемой почвы, физико- механических параметров почвы (коэффициент трения, объемный вес и пр.) и от параметров самих рабочих органов.
При разработке конструкции бороздообразователей учитывалась необходимая ширина борозд под семена и требования но исключению запинания
рабочих органов почвой и забивания их сорной растительностью. В связи с этим были выбраны следующие значения конструктивных параметров:
- длина - 0.08 м;
- угол между бороздообразователем и направлением движения - 5°;
- угол заточки режущей кромки - 30°.
Рисунок 4.5 - Зависимость тягового сопротивления бороздообразователей от глубины посева и глубины обработки почвы
? Ю
Из рисунка 4.5 видно, что сопротивление бороздообразователей возрастает с увеличением глубины посева и снижается с увеличением глубины обработки почвы, то есть с уменьшением их высоты.
Экспериментальные исследования подтвердили теоретические расчеты (рисунок 4.6) и показали, что сопротивление бороздообразователей не столь
Изменение тягового сопротивления бороздообразователя в зависимости от глубины посева и глубины обработки представлено на рисунке 4,5.
значительно по сравнению с другими элементами комбинированного сошника.
20,00
0,00
5,00
-теоретц ч еско е *эксперим ентальное
1 15,00
ч в s
О
е 10,00
и
- о
О0,020,04
Высота бороздообразователей, м
Рисунок 4.6 - Изменение тягового сопротивления бороздообразователей в зависимости от глубины обработки почвы стрельчатой лапой при htt ~ 0,07 м.
Во второй главе показано, что тяговое сопротивление щелеобразователя зависит от параметров клина, глубины посева, скорости обработки, физико-механических параметров почвы (2,53s).На основании анализа технических решений для внутри почвенного внесения удобрений с учетом [S0, 1001 была разработана конструкция клина щелеобразователя со следующими параметрами;
- ширина - 0,015 м:
- длина - 0,06 м;
-угол нижней кромки клина - 10°;
- угол заточки лезвия -30°;
- угол наклона лезвия ножа к горизонту - 56°.
Следует заметить, что глубина внесения удобрения в исследовании постоянная и равна 0,12 м, независимо от глубины посева и обработки.
По полученным аналитическим зависимостям (2.44) был построен график изменения тягового сопротивления щелеобразователя от глубины посева и глубины обработки почвы (рисунок 4.7).
? а
40
35 30 25 20 15
to
Рисунок 4.7 - Зависимость тягового сопротивления щелеобразователя
от глубины посева и глубины обработки почвы
Анализируя рисунок 4.7 можно сделать вывод, что сопротивление щелеобразователя со стойкой-тукоп ров од ом уменьшается с увеличением глубины обработки почвы, но практически не зависит от глубины посева.
Это объясняется тем, что удобрения вносятся на одинаковую глубину, равную 0,12 м.Экспериментальные исследования также показывают (рисунок 4.8), что сопротивление щелеобразователя снижается с уменьшением глубины его хода (с уменьшением его высоты), а она, как известно, зависит от глубины обработки почвы стрельчатой лапой, так как по принятым условиям необходи* ма постоянная глубина внесения минеральных удобрений.
35,00 -г
30,00
Щ
s
v
Q
ca
Q
a.
с
О
fj
V О' в о
25,00
20,00
•теоретическое
•экспЕрименгальное
15,00
0,05 0,070,09
Глубина хода кликз, м
Рисунок 4,8 - Результаты экспериментальных исследований приращения тягового сопротивления щелеобразователя при глубине хода стрельчатой лапы 0,07 м
В результате теоретических исследований выяснено, что тяговое сопротивление стрельчатой лапы (2.68) зависит от параметров лапы, скорости движения агрегата, физико-механических параметров почвы (коэффициент трения, объемный пес).
При изготовлении стрельчатой лапы был проведен анализ существующих конструкций и на основании выдвигаемых требований к лапе (необходимость размещения в подлаповом пространстве семятукопроводов, сущест- Bortamie серийно выпускаемого аналога, простота конструкции и др.) были выбраны следующие параметры:
- ширина лапы - 0,365 м;
- длина лапы - 0,285 м;
- уг ол рас твора у = 76°;
- угол крошения fi = J 7°.
Зависимость тягового сопротивления стрельчатой лапы от глубины посева и глубины обработки почвы представлена на рисунке 4.9.
Рисунок 4,9 - Зависимость тягового сопротивления стрельчатой лапы от глубины посева и глубины её хода
* " ^ ** ш 100
? 60 Ш 20
Анализ рисунка 4,9 показывает, что сопротивление стрельчатой лапы возрастает с увеличением глубины обработки почвы, также на сопротивление лапы незначительное влияние оказывает глубина посева, поскольку при расчете было учтено изменение структуры почвы после прохода щелеобразователя и дискового ножа.
Экспериментальная зависимость тягового сопротивления стрельчатой лапы от глубины обработки почвы при глубине посева 0,07 м представлена на рисунке 4.10.
0,03 0,05 0,07
—lt;—те о ретине ско е
—Г"— экспериментальное
40,00 35,00 30,00
Глубина обработки почamp;ы, м
Рисунок 4.10 — Изменение тягового сопротивления стрельчатой лапы комбинированного рабочего органа в зависимости от глубины обработки почвы
стрельчатой лапой при hn = 0,07 м
В результате анализа графика тягового сопротивления стрельчатой лапы от глубины обработки почвы можно сделать вывод о росте сопротивления с увеличением глубины обработки, а также о существенном влиянии сопротивления лапы на общее сопротивление комбинированного рабочего органа.
Тяговое сопротивление комбинированного рабочего органа есть сумма тяговых сопротивлений конструктивных элементов его составляющих, следовательно, общее сопротивление будет зависеть от глубины обработки почвы и посева, конструктивных параметров каждого из элементов, физико- мекшшческих свойств почвы- На основании расчетов по вышеприведенным формулам построен график тягового сопротивления комбинированного сошника посевной секции зернотуковой сеялки (рисунок 4Л 1).
Анализ рисунка 4.11 показывает, что сопротивление комбинированного сошника возрастает с увеличением как глубины обработки почвы, так и глубины посева. Это указывает на возможность снижения затрат энергии при выполнении следующих требований: подрезание сорной растительности на всей обрабатываемой площади и посев на заданную глубину, большую
чем глубина мульчирования с использованием предлагаемого способа посева.
X Ш 90
? 80
СП 70
¦ 50
Рисунок 4.1! - Зависимость тягового сопротивления комбинированного сошника от глубины посева и глубины обработки почвы
Тяговое сопротивление комбинированного рабочего органа для глубины посева 7 см и глубин обработки почвы 0,03, 0,05, 0,07 м, полученное в коде эксперимента, представлено на рисунке 4 J2.
Анализ графика показывает, что сопротивление комбинированного рабочего органа возрастает с увеличением глубины обработки.
— —Ф—теоретическое
—в— экспериментальное
94,00 92г01)
х
1 90г00
ф
t;
| 88,00 о
CL
О 86,00
g34,00
82,00 80,00
0,030,050,07
Глубина обработки почвы, м
Рисунок 4.12 - Изменение тягоного сопротивления комбинированного рабочего органа от глубины обработки почвы при hn = 0,07 м
Рассмотрим влияние каждого из конструктивных элементов комбинированного сошника на общее сопротивление (рисунок 4.J3). Анализируя график, можно сделать вывод, что основную долго сопротивления комбинированною сошника создает стрельчатая лапа, - от 42% (обработка почвы на глубину 0,03 м и посев на 0,07 м) до 81% (при обработке почвы на глубину, равную глубине посева 0,07 м). Бороздообразователи обладают значительно меньшим сопротивлением, до 20% (при использовании их на глубине обработки 0,03 м и посеве па 0,07 м). Приращение сопротивления при использовании щелеобразователя обратно пропорционально глубине обработки почвы и составляет от 19% (при посеве на глубину, равную глубине обработки и составляющую 0,07 м) до 37% (при минимальной глубине обработки почвы 0,03 м и максимальной высоте клипа равной 0,09 м).
О
(X
с
с
u
о и
CJ
HI ta
-сопротивление стрельчатой лапы
-г^-приращение
сопротивления при использовании ще л е об ра зо sателя —приращение
сопротивления при
использовании
бороздообразователя
0,0В 0,05 0,07
Глубина обработки почвы, м
Рисунок 4.13 - Изменение тягового сопротивления элементов комбинированного рабочего органа в зависимости от глубины обработки почвы при глубине посева /гп — 0,07 м
Использование предлагаемого комбинированною сошника без элементов, обеспечивающих внесение основной дозы минеральных удобрений, позволяет снизить, сопротивление на 35% при глубине посева 0,07 м и глубине обработки 0,03 м, при этом сопротивление комбинированного сошника составит 53 Н (рисунок 4.14, 4.15), а при посеве на глубину 0,07 м без внесения основного удобрения и без использования бороздообразователей оно равно 72 Н. Видно значительное влияние в общем сопротивлении бороздообразователей: 32% от общего сопротивления при высоте бороздообразователей 0,04 м и использовании комбинированного сошника без элементов, обеспечивающих внесение основной дозы минеральных удобрений и 20% при использовании комбинированного сошника при посеве по предложенному способу.
lt;u ц
о
¦сопротивление комбинировнного сонника без щелео б ра з о взтеля
¦сопротивление комбинированного сошника с
щелеобразователем
z
lt;u
о. с о
KJ
о га
2 .ОС
0,03 0,05 0,07
Глубина обработки почвы, м
Рисунок 4.14 — Изменение тягового сопротивления комбинированного сошника с щелеобразователем и без него при глубине посева
сопротивление сошнинз по традиционной технологии
сопротивление
ком бы ни роенного сошника
без щелеобразователя
сопротивление стрельчатой лапы
приращение сопротивления при использовании 6о ро э дообр ззоэате л ей
0.03 0,05 0,07
Глубина обработки почйы, м
|
|
80,ОП |
|
|
70,00 ¦ |
|
X |
|
|
|
GO,00 - |
|
S |
|
|
т |
|
|
V |
50,00 - |
|
? |
|
|
О а |
¦30,00 - |
|
с |
|
|
о |
|
|
си |
30,00 - |
|
ш |
|
|
[Г |
20,00 |
|
|
|
|
|
10,QO - |
|
|
0,00 ¦ |
Рисунок 4.15 - Изменение тягового сопротивления комбинированного сошника без щелеобразователя при
При выполнении эксперимента в полевых условиях были получены результаты, представленные на рисунке 4.16 и в приложении Г, Е.
Полученные данные проверялись на адекватность по критерию Фишера,
стр. лапа стр. лапа, бор- стр. лапа, бор- льль, щ-ль
комбинация органов
Рисунок 4.16 - Исследование тягового сопротивления комбинированного сошника в полевых условиях
Исследования показали, что тенденция увеличения сопротивления с увеличением количества элементов комбинированного сошника, наблюдаемая в лабораторных условиях, сохранилась. В виду незначительных расхождений между теоретическими и опытными данными есть основания утверждать, что уточненные аналитические модели взаимодействия конструктивных элементов комбинированного сошника с почвой адекватно отображают процесс обработки почвы комбинированным сошником.