Взаємодія сошника з ґрунтом

Форма, розміри борозни та її стан залежать від кута входження сошника в ґрунт, форми лобової поверхні сошника та її розмірів, взаємного розміщення дисків у дводискового сошника і поступальної швидкості агрегату, а також від форми й розмірів опорної поверхні сошника та його розташування.

Рівномірне загортання насіння ґрунтом після проходу сошника залежить під форми і розмірів його лобової поверхні, поперечного перерізу розтруба, розмірів бокових щік, їх орієнтування й заднього обрізу, а також поступальної швидкості агрегату.

На стан ґрунту впливає наявність ущільнювача та його параметрів. Протиерозійна стійкість ґрунту залежить від параметрів ущільнювача - сепаратора, прикріпленого позаду сошника.

Розглядаючи роботу сошників (рис.5.37) з гострим і тупим кутами входження в ґрунт, можна констатувати, що в першому випадку рух ґрунтової частинки вверх по сошнику можливий, за умови N_m ≥ F тобто:

. (5.27)

Звідси або ,

де - кут зовнішнього тертя ґрунту по сошнику.

При такому куті піднімання сошника частинки ґрунту йдуть угору по його лобовій поверхні, тим самим виводяться вологі шари ґрунту, а сошник під дією реакції ґрунтового шару заглиблюється у ґрунт, утворюючи нерівний хвилястий мікрорельєф. Це явище небажане, тому реальний кут входження сошника в ґрунт повинен бути більший розрахункового.

У другому випадку рух ґрунтової частинки вниз по сошнику можливий тоді, коли:

, (5.28)

або

. (5.29)

Рис. 5.37. — Взаємодія сошників з ґрунтом: а, б і в — відповідно с гострим, тупим кутами входження в ґрунт і дисковими сошниками

Звідси або ,

При роботі, сошника частинки ґрунту підминаються ним, а він намагатиметься вийти з фунту, що також небажано.

Аналіз роботи цих двох типів сошників показує, що значення кута входження сотника в ґрунт повинне бути в межах:

(5.30)

І це підтверджується рядом дослідів.

Якщо вважати, що коефіцієнт тертя чорнозему по металу дорівнює 0,6, то межі зміни кута входження будуть 121 °> >59 ° Цей розрахунок вказує на доцільність застосування сошників, у яких , тобто прямий кут входження.

Такий сошник, створений на кафедрі "Сільськогосподарських машини" ХДТУСГ, випробуваний, показав переваги порівняно з серійними робочими органами. Це сошник з прямим кутом входження в ґрунт (рис.5.38).

Лобова поверхня в поперечному перерізі являє собою дугу кола, яка плавно переходить у вертикально поставлені паралельні щоки; розтруб закінчується зверху, воронкою для насіннєпроводу.

Сошник спирається на опорну пластину, яка ззаду закінчується гребінкою з зубами, відігнутими вниз. Задня стінка сошника виконана криволінійною й здійснює роль напрямника насіння, а в передній частині в середині розтруба встановлено криволінійний відбивач, який спрямовує насіння так, що горизонтальна складова швидкості його потоку спрямована в бік, протилежний руху сошника. До бокових щік ззаду шарнірно прикріпляється ущільнювач-сепаратор ґрунту.

У дискових сошниках площини дисків виконують роль щік, а передня частина дисків замінює наральник. Тому на розміри й форму борозни впливають не тільки кут між дисками, а й висота розміщення точки стику кромок дисків.

Рис. 5.38. — Експериментальній сошник з прямим кутом входження в ґрунт

Нехай точка М стику дисків знаходиться на висоті, яка визначається кутом α₁ нахилу радіуса ОМ = r(рис. 5.37, в) до вертикалі, а кут розхилу дисків - ψ. Якщо розрізати диски по їх горизонтальному радіусу, розвернути половини дисків на і сумістити їх з горизонтальною площиною, то відстань ВС буде шириною борозни В₁ яку відкриває сошник. З трикутника ВМС одержимо:

.

Але

. (5.31)

Коли точка М стику піднята надто високо ( ), кожен з дисків працює окремо і проводить самостійну борозну, що не відповідає агротехнічним правилам при звичайному посіві і використовується в дводисковому сошнику для вузькорядних посівів.

З виразу (5.31) можна визначити кут ψ. Оскільки висота h точки стику дисків над опорною площиною:

; то . (5.32)

Питання для самоконтролю:

1. Форма та розміри борозни від сошнику.

2. Робота сошнику залежить.

3. Аналіз роботи сошників.

4. Взаємодія сошнику з ґрунтом.

Дата добавления: 2015-12-07