Теоретичні передумови. Експерименти свідчать, що зона деформації ґрунту не обмежується зоною контакту з нею

Експерименти свідчать, що зона деформації ґрунту не обмежується зоною контакту з нею робочого органу, а розповсюджується вперед і в боки на значну відстань.

При взаємодії з ґрунтом робочої поверхні у вигляді клина діє нормальна сила N і сила тертя F (рис. 5.1. а). Рівнодіюча цих сил R відхиляється від нормалі на кут тертя φ.Згідно з теорією найбільших дотичних напруг, напрямок можливих площин зколювання Н₁ і Н₂ розміщується симетрично до сили R під кутом одна до одної.

Для ґрунту Θ = 40...50° (по Т.М. Гологурському). Це дає підстави вважати, що в середньому напрямок зколювання ґрунту суттєво не відхиляється від напрямку сили R.

Рис. 5.1. Схема деформації ґрунту розпушувальною лапою

В поперечно-вертикальній площині зона деформації ґрунту також обмежується площинами, кут між якими становить Θ або Θ/2 до вертикальної осі симетрії. Тоді згідно рис. 5.1., б зона деформації фунту розпушувальною лапою в середньому становить:

- по ходу лапи

l=l₀+l₁=l₀+ a tg (α+φ), (5.1)

- в поперечному напрямі

l₁=l₀+2 a tg (Θ/2), (5.2)

де l₀ - виліт носка лапи, мм;

а - глибина обробітку ґрунту, мм;

α - кут входження лапи в грунт, град;

φ - кут тертя ґрунту на сталі, град:

b₀ - ширина розпушувальної лапи, мм;

Θ- кут зколювання ґрунту, град.

Можливі граничні значення розповсюдження зони деформації грунту в повздовжньому напрямі становлять:

l_max=l₀ + a tg (α + φ + ), (5.3)

l_min=l₀ + a tg (α + φ - ). (5.4)

Розпушування ґрунту по глибині відбувається нерівномірно (рис 5.2) Частина верхнього шару обробляється двічі, а в нижній частині залишаються необроблені гребені Висоту необроблених гребенів можна визначити за формулою:

(5.5)

де S - відстань між слідами лап, мм.

При заданій висоті необроблених гребенів відстань між слідами лап повинна дорівнювати:

Відстань між лапами в передньому і задньому рядах вдвічі більша від відстані між слідами лап тобто А =2S

Рис. 5.2. Схема розміщення розпушувальних лап. Порядок виконання роботи

1. Записати вихідні дані з табл. 5.1 згідно заданому варіанту.

2. За формулами 5.1 і 5.2 обчислити величину зони деформації ґрунту відповідно в повздовжньому і поперечному напрямках. Щоб уникнути забивання ґрунту між переднім і заднім рядами лап культиватора, відстань між ними прийняти в межах l_кл -(1,1...1,3) l.

3. Виходячи з допустимої висоти необроблених гребенів h, за формулою (5.6) обчислити відстань S між слідами лап (відстань між лапами в ряду А=2S).

4. Згідно з вихідними даними і результатами обчислень, у вибраному масштабі накреслити схему розміщення розпушувальних лап (рис.5.2.).

Дата добавления: 2015-10-13