71 / 82
Аграрная наука Евро-Северо-Востока, №3 (58), 2017 г.
70
ударников, расположенных между витками
пружины, и активизации процесса крошения
почвы и самоочищению лапы.
Результаты и их обсуждение.
Для рас-
смотрения динамических процессов в системе
«виброударный рабочий орган – почва» ис-
пользуем теорию удара.
а
б
Рис. 1.
Рабочий орган культиватора на виброударной подвеске:
а) схема б) общий вид
Усилие, возникающее при соударении
двух ударников полушаровой формы, имеет
вид [7]:
m
m
УД
a
tV
ak
V
F
0
1
2
0
068 ,1
sin
14,1
, (1)
где
0
V
– скорость удара, м/с;
1
k
– коэффици-
ент, учитывающий соотношение масс соуда-
ряемых звеньев;
m
a
– наибольшая величина
сжатия при ударе, м;
t
– время, с.
Среднее значение силы удара, изме-
няющейся по синусоидальному закону, соста-
вит [8]:
m
m
MAX
УД
СР
УД
ak
V
ak
V
F F
1
2
0
1
2
0
726 ,0
14,12
2
. (2)
С учетом количества пар
n
соударяемых
полушаровых ударников и после приведения
силы удара к носку лапы получим:
m
СР
УД
ak
V
h
R
n F
ПР
1
2
0
726 ,0
, (3)
где
R
– радиус пружины, м;
h
– плечо дейст-
вия силы сопротивления почвы, м;
– коэф-
фициент, учитывающий снижение силы удара
за счет использования упругой стойки.
Коэффициент
1
k
,
учитывающий соотно-
шение масс соударяемых звеньев
1
m
и
2
m
, равен:
2 1
2
1
1
mm
mm
k
.
(4)
Задаваясь коэффициентом
2
1
m
m
, из
уравнения (4) получим:
2
1
1
m
k
.
(5)
Величину наибольшего сжатия ударни-
ков в точке соударения определим по формуле:
5
1
2 1
2 1
5
2
2
1
2 1
2
1
2
0
)
(16
)
(
15
rr
r r
mm
mm
V
a
m
, (6)
где
E
2
2
1
1
;
– коэффициент Пу-
ассона, для стали
= 0,29;
E
– модуль Юнга,
для стали
E
= 200 ГПа.
Считая, что радиусы полушаровых
ударников равны
r r r
2 1
, а также учитывая
коэффициент соотношения масс соударяемых
тел
2
1
m
m
преобразуем формулу (6) к следую-
щему виду:
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека