Сына мен топырақтың өзара әсері

Академик В.П.Горячкиннің тұжырымдамасы бойынша, топырақ өңдейтін машиналарының жұмыс органдарының пішіндері әртүрлі болғанымен, олардың геометриялық пішіні сынаға келеді, демек культиватор табанының да соқа корпусының да негізінде сына жатыр.

Жұмыс бетінің геометриялық пішініне қарай сына жазық және қисық сызықты болып екіге бөлінеді. Жазық беттіге соқа корпусының түрені, культиватор табаны, тырма тістері, қопсытқыш пышақтар; қисық сызықты бетке соқаның қайырмасы, канал қазғыштың көтермелі – қайырмалы беттері, түптеуіштер және т.б. жатады.

Сына қозғалыс бағытына орналасуына сәйкес тура және қисық болып бөлінеді. Жұмыс процесіне қатысатын қырларының санына қарай бір, екі және үш қырлы жазық сыналарды айырады.

Бір қырлы жазық сына (4 сурет) жұмыс қыры АВ, ал басқа қыры АС жұмыс процесіне қатыспайды. Сипаттама қасиеті тірек қыры жоқ, сондықтан қарықша түбі сынаға әсер етпейді.

4 сурет - Бір қырлы жазық сына

Үш өлшемді кеңістікте әртүрлі технологиялық қасиеттері бар екі қырлы үш жалпақ тура сыналарды келтіруге болады (5 сурет).

ABCDE (5а сурет) сынасының АВСD жұмыс қыры, ал ВСЕF тірек қыры. Қозғалыс бағытына перпендикуляр ВС қабырғасы жазықтықты кеседі, ал АВСD жұмыс қыры оны өзіне көтереді. Қыртыс көтерілгенде иіледі және ұсақталады (6 сурет). Бұл сынаның негізгі сипаттамасы – бойлық тік жазықтықта орналасқан α бұрышы. Бұл бұрыш үлкен болған сайын қыртыстың иіліп ұсақталуы күшейеді, сондықтан α бұрышы ұсақтау бұрышы деп аталады.

Басқа қарапайым сына A₁B₁C₁D₁E₁F₁ (5ә сурет). A₁B₁C₁D₁ жұмыс қыры, ал C₁D₁E₁F₁ тірек қыры. Бұл сынаның жұмыс қыры жер жыртысын қозғалысқа перпендикуляр бағытта көтеріп оның аударылуына жағдай жасайды. Сынаның негізгі сипаттамасы көлденең тік жазықтықта орналасқан β бұрышы. Осы бұрыш үлкейген сайын жер қыртысын аударылуы үлкейе түседі (5ә сурет). Демек β бұрышы сынаның жұмыс бетінің топырақ қыртысын аудару қабілетін анықтайды.

5 сурет – Жазық сыналардың түрлері.

6 сурет – Қарапайым сыналардың жер қыртысына әсерінің сипаттамасы.

Үшінші A₂B₂C₂ D₂E₂ қарапайым сынасына (5б сурет) A₂B₂C₂ D₂ жұмыс қыры және A₂B₂E₂F₂ тірек қыры бар. A₂B₂ қабырғасы топырақ қыртысына тік жазықтықта қияды. Сынаның жұмыс қырының әсерінен жер қыртысы көлденең жазықтықта иіліп қозғалады (6б сурет). Қыртыс иілгенде ұсақталады. Бұл сынаның сипаттамасы – көлденең жазықтықта орналасқан γ бұрышы.

Сынаның α бұрышы тік жазықтықта жер қыртысына қандай әсер етсе, γ бұрышы көлденең жазықтықта қыртысқа сондай әсер етеді. Сонда α және γ бұрышты екі сынаның біріккен әсері қыртысты әртүрлі екі жазықтықта бұзылуына әкеліп соғады.

Бірақ топыраққа α, β және γ бұрышты үш қарапайым сынамен кезек әсер ету тиімсіз. Сондықтан академик В. П. Горячкин жоғарыда айтылған үш қарапайым сыналардың ішінен бойында барлық технологиялық қасиеттері бар сынаны көрсетті. Ол үш қырлы қисық ABEF сынасы. Онда бір АВЕ жұмыс қыры сына α, β және γ бұрышттарымен сипатталады, демек оның бойында үш қарапайым сыналардың технологиялық қасиеттерін жиналған.

Сынаның бұрыштары өзара белгілі тәуелділікпен байланысқан: (7 сурет)

ОА = ОВ tgα = OC tgβ

Бірақ ОС = OB tgγ, сондықтан

ОА = ОВ tgα = OB tgγ tgβ

сонда

tgα = tgγ tgβ (9)

7 сурет - Сынаның негізгі параметрлері α, β, γ және ε арасындағы тәуелділікті анықтайтын сызба.

Демек үш қырлы сынада ерікті түрде екі бұрыш беріле алады, ал үшінші бұрыш алдыңғы екі бұрыш мәніне сәйкес (9) өрнек арқылы анықталады.

Сынада жоғарыда келтірілген үш бұрыштан басқа төртінші бұрыш ε жиі пайдаланылады. ε бұрышы жұмыс қырының көлденең жазықтыққа көлбеулігін анықтайды. Ол да α, β және γ бұрыштарына тәуелді (7 сурет):

ОА = ОD tgε = OВ tgα

бірақ ОD = OB sinγ,

cондықтан tgα = tgε sinγ (10)

Осылай есептей келе, tgβ анықтаймыз

tgβ = tgε cosγ (11)

Бұл формулалар түреннің жұмыс бетінің жағдайын есептеуде жиі қолданылады. Топырақтың деформациялану сипаттамасы сынаның жұмыс қырының көлденең және тік жазықтықта орналасуына ғана емес, ол топырақтың физикалық-механикалық қасиеттеріне де тәуелді.

Дата добавления: 2015-10-28