79 / 84
Аграрная наука Евро-Северо-Востока, № 5 (42), 2014 г.
76
рую динамические схемы, определяется
выражением:
z
1
=
0
0
2
2
, (1)
где
0
- угол входа лункоделателя в почву, град.
Так как
;
сos
1
0
a r
r
1
0
arcсos
, то
1
1
arcCos
z
. Если окажет-
ся, что количество установленных на колесе
лункоделателей z<z
1
, то с почвой одновре-
менно будет взаимодействовать только один
из них. Для случая, когда z
z
1
с почвой бу-
дут взаимодействовать не менее двух лунко-
делателей.
Граничные числа лункоделателей за-
висят от величины показателя
, а точнее от
соотношения, включающего радиус колеса и
длину лункообразователей. Относительно
малые радиусы и длинные лункоделатели
снижают граничные числа (табл. 1).
Таблица 1
Граничные числа лункоделателей
z
1
1,05
10,0
1,10
7,3
1,15
6,1
1,20
5,3
1,25
4,9
1,30
4,5
1,35
4,2
1,40
4,0
Рассмотрим, какая схема взаимодейст-
вия будет характерной для условий посева
кукурузы на зерно. Согласно агротребовани-
ям семена заделываются в почву на глубину
6 см при норме высева 4 шт. cемян на 1
погонный метр. Для колеса с радиусом 30 см
будем иметь:
шт.
3,5 ;2,1
30
36
1
z
Для задан-
ной нормы высева на колесе фактически
требуется уcтановить следующее количество
лункоделателей: z = 4
2
r
8
3,14
0,3 = 7,5.
Получается, что z
z
1
.
Следовательно, качение колесабудет осу-
ществляться по второй динамической схеме.
При посеве сахарной свеклы с нормой
высева 10 шт. на 1 погонный метр и глуби-
ной заделки 2 см для того же диаметра коле-
са получим:
= 32
30 = 1,066; z
1
= 8,8;
z = 10
2
r
= 18,8; z
z
1
.
Согласно этим расчетам, с почвой
должны взаимодействовать не менее двух
лункоделателей одновременно. В данных
условиях приложенные к обоим наконечни-
кам силы
Т
частично или полностью уравно-
вешиваются. При этом основной силой,
вращающей колесо, остается сила трения
F
Т
,
приложенная к ободу колеса. Ее момент от-
носительно оси вращения, преодолевая мо-
мент сопротивления почвы, лункообразова-
тель заставляет его двигаться в почве по за-
кону удлиненной циклоиды.
Рассмотрим условия равновесия катя-
щегося колеса в режиме взаимодействия с
почвой двух лункообразователей. Пренебре-
гая силой
Т
, уравнения движения колеса
можно записать в таком виде:
;
T
FPxm
(2)
QNGym
; (3)
п
к
T
c
MQd Nf rF J
,
(4)
где
J
c
- момент инерции колеса относитель-
но оси вращения;
d
- плечо реакции
Q
.
Для установившегося равномерного
движения, когда скорость колеса постоянна,
а заглублению лункообразователя в почву
ничто не препятствует, можно считать, что
0 ;
yVx
. Поэтому и ускорения центра ко-
леса по осям координат будут нулевыми:
0 ;0
y x
. Однако на общем фоне равно-
мерного скольжения периодически будет
проявляться пиковое скольжение, увеличи-
вающееся в то время, когда лункообразова-
тели проходят через начальную фазу заглуб-
ления. Это сопровождается некоторым за-
медлением вращения колеса и, естественно,
изменением его угловой скорости. Неравно-
мерность вращения колеса указывает на то,
что его угловое ускорение отличается от ну-
ля. При фоновом скольжении угловое уско-
рение
0
, в тормозном режиме качения,
когда лункоделатель заглубляется в почву,
угловое ускорение колеса будет меньше ну-
ля (
0
). При этом к фоновому скольжению
как бы добавляется приращение.
В практическом отношении более
рациональным является качение колеса с
равномерным фоновым скольжением. Для
удовлетворения этого условия необходимо,
чтобы
0
. Тогда уравнения равновесия
сил, действующих на колесо, примут сле-
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека