Определение тягового сопротивления лесохозяйственных орудий

 

Сопротивление, возникающее при перемещении лесохозяйственных машин под воздействием тягового усилия трактора, называется тяговым, или рабочим сопротивлением. При работе лесохозяйственных машин тяговое сопротивление изменяется в широких пределах и зависит от наличия в лесных почвах корней, порубочных остатков и других древесных включений, массы машины, ширины захвата, скорости движения, а также от изменения глубины хода рабочих органов машин и орудий и т.д.

 

2.1 Цель работы

 

Приобретение практических навыков по расчету тяговых сопротивлений лесохозяйственных орудий и построение графика зависимости тягового сопротивления плуга от глубины вспашки.

 

2.2 Исходные данные и методические указания к выполнению работы

 

Исходные данные для выполнения практической работы приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Исходные данные

Номер варианта	Марка плуга	Масса плуга, кг	Максимальная глубина вспашки, см	Марка сеялки (сажалки)	Масса сеялки (сажалки),кг
	ПЛН-3-35			МЛУ-1
	ПЛН-4-35			СЛГ-1
	ППН-40			СЛУ-5-20
	ППН-50			СЖУ-1
	ПКЛ-70			ССН-1
	ПЛШ-1,2			МПС-1
	ПЛП-135			ЛПА-1
	ПЛМ-1,3			СЛ-2
	ПЛ-2-50			СШП-5
	ПКЛ-70			МЛУ-1
	ПЛШ-1,2			СЛГ-1
	ПЛП-135			СЛУ-5-20
	ПЛМ-1,3			СЖУ-1
	ПЛ-2-50			ССН-1
	ПЛН-3-35			МПС-1
	ПЛН-4-35			МПС-1
	ППН-40			ЛПА-1
	ППН-50			СЛ-2
	ПКЛ-70			СШП-5
	ПЛШ-1,2			МЛУ-1
	ПЛП-135			СЛГ-1

Тяговое сопротивление плуга при работе на открытых площадях, при установившемся движении, по горизонтальной поверхности определяется по формуле академика В.П. Горячкина

 

 

где – масса машины, орудия, кг;

– ускорение свободного падения, м/с ;

– коэффициент трения почвы о металл;

– удельное сопротивление почвы при вспашке, Н/см ;

– глубина обработки почвы, см;

– ширина захвата корпуса плуга, см;

– коэффициент динамической пропорциональности, Нс /м ;

– число корпусов плуга, шт.;

– скорость движения пахотного агрегата, м/с.

Значения коэффициентов , и определяют опытным путем. Коэффициент принимается из таблицы 2.2; коэффициент из таблицы 2.3; коэффициент принимается в пределах (1,5…2,0) 10 Нс /м .

 

Таблица 2.2 - Коэффициент трения почвы о сталь

 

Тип почвы	Коэффициент трения	Влажность почвы, %
Супесь	0,26 – 0,31	3,0 – 7,7
Суглинок	0,30 – 0,40	5,0 – 15,0
Чернозем среднесуглинистый	0,40 – 0,70	18,0 – 22,0
Чернозем глинистый	0,40 – 0,50	20,0 – 24,0

 

 

Таблица 2.3- Значения коэффициентов удельного сопротивления почв

при вспашке плугами

 

Типы почв	Значения, Н/м
Легкие почвы: песчаные, супесчаные	25000 - 35000
Средние почвы: суглинистые	35000 - 55000
Тяжелые почвы: суглинистые, тяжелые глинистые	55000 - 80000
Весьма тяжелые (сухие глинистые)	80000 - 110000
Нераскорчеванные вырубки с разной корнистостью	110000 - 200000

 

 

При работе на вырубках, где находится значительное количество корней, тяговое сопротивление плуга определяется по формуле:

 

 

где - часть площади поперечного сечения пласта, занятая корнями;

= 0,02…0,05;

– удельное сопротивление разрыву корней при вспашке;

= (2…3) 10 Н/м .

При культурной вспашке с предплужником тяговое сопротивление увеличивается на 10% от номинального значения:

 

 

При работе плуга с почвоуглубителем тяговое сопротивление плуга составляет:

 

где - сопротивление плуга при вспашке без почвоуглубителя на глубину 0,25 м.

Величина тягового сопротивления плуга рассчитывается от глубины вспашки 5 см, до максимального значения с шагом 5 см. расчеты и построение графика следует выполнить в excel.

 

Тяговое сопротивление прицепных посевных машин (Н) определяется по формуле:

 

 

где m – масса сеялки, кг;

– коэффициент сопротивления передвижению машины на колесах, равный 0,2;

- уклон местности, ‰;

– ускорение свободного падения, м/с

- суммарное сопротивление сошников (таблица 2.4).

 

Тяговое сопротивление лесопосадочных машин R рассчитывается по формуле, Н:

 

где - масса машины, кг;

- ускорение свободного падения, м/с ;

- коэффициент сопротивления перемещению машины;

- удельное сопротивление почвы, Н/м , равное (0,3…1,5) 10 Н/м ;

- глубина хода сошника, (принять а =0,25 м);

- ширина сошника (борозды), м, для сеянцев = 0,12…0,15 м, для саженцев b = 0,30…0,35 м;

–число сошников, шт.

Если машина не имеет опорных колес, коэффициент трения (протаскивания) равен 0,4…0,5; для машины с опорными колесами он равен 0,2…0,3.

 

Таблица 2.4 - Примерные значения сопротивлений сошников сеялки

 

Тип сошника	Глубина хода сошника, см	Тяговое сопротивление сошников, Н
Однодисковый	2,0 – 6,0	60 - 85
Двухдисковый	5,0 – 6,5	70 - 125
Анкерный с острым углом вхождения	3,0 -6,0	30 - 65
Анкерный с тупым углом вхождения	2,0 – 6,0	20 - 50