Расчет сопротивления фрезы лесной ФЛУ-0,8

Угловая скорость барабана определяется по формуле:

ω_δ = , рад/с, (5.2)

где n – частота вращения барабана фрезы, об/мин, n =240 об/мин;

Окружная скорость фрезерного барабана записывается в виде:

V_окр = ω_δ ∙ r_б, м/с, (5.3)

где r_б – радиус фрезерного барабана, м.

Для обеспечения работы фрезы необходимо выполнить условие:

N_тр > N_потр, кВт, (5.4)

где N_тр – мощность трактора, кВт;

N_потр – потребная мощность для работы фрезы, кВт.

В общем виде потребная мощность определяется из выражения:

N_потр = N_дв + N_рез + N_отбр, кВт, (5.5)

N_рез – мощность, необходимая для резания грунта, кВт;

N_отбр – мощность, необходимая на отбрасывание почвенных частиц, кВт;

N_дв – мощность, необходимая на продвижение фрезы в заглубленном положении, кВт.

В развёрнутом виде потребная мощность на фрезы запишется в следующем виде:

N_потр = + + ,кВт, (5.6)

Где G_ф – сила тяжести фрезы - 7350 Н;

f – коэффициент трения металла о почву - 0,26;

V_m – скорость движения трактора - 3,6 м/с;

К_n– удельное сопротивление почвы резанию - 2 ·10⁴, H/м²;

a – глубина фрезерования – 0,16 м;

b - ширина захвата фрезы - 0,8 м,;

К_отбр – коэффициент отбрасывания почвы рабочими органами; (0,7-1,0);

G_отбр – сила тяжести грунта, отбрасываемой рабочими органами за время

t, Н;

Сила тяжести G_отбр, определяется из выражения:

G_отбр= γ ·a ·b·(V_окр–V_т)·t, Н, (5.7)

где γ – удельный вес почвы, H/м. (γ=20 ·10³-25 ·10³ , H/м³ ).

Время подхода очередного рабочего органа определяется по формуле:

t = , с, (5.8)

где z – количество ножей на дисках фрезерного барабана – 7 дисков по 8 ножей 56 шт;

n – частота вращения фрезерного барабана - 4,0 об/с;

Отсюда следующие расчёты:

ω_δ = 25,1, рад/с

V_окр =25,1 · 0,320 = 8,0 м/с,

t = = 0,005 с;

G_отбр=20 · 10³ · 0,16 · 0,8 · ( 8,0 – 4,0 ) · 0,005 = 51,2 Н

N_дв = = 7,6 кВт

Расчет сопротивления плуга ПКЛ-70А

Сопротивление плуга рассчитывается следующим образом:

R_пл= R₁+R₂+R₃+R₄ (5.9)

R_пл= J ∙ f_m ∙ g + K_n ∙ a ∙ b ∙ n+ε₀ ∙ a ∙ b ∙ n ∙ V²+μ ∙ ∆ab, Н (5.10)

где R₁ - сумма сопротивлений трения при передвижении плуга в борозде;

f_m - коэффициент трения почвы о металл - 0,26 (табл. 3 Силаев);

g - ускорение силы тяжести -9,8 м/с²;

J - масса плуга - 450кг;

R₂ – сопротивление почвы деформации при пахоте;

K_n - коэффициент удельного сопротивления почвы - 3 Н/см²;

а - глубина вспашки - 105 см;

b - ширина захвата корпуса плуга - 35 см;

n - количество корпусов - 1

R₃ - сопротивление, возникающее в результате сообщения кинетической энергии частицами массы пласта при отбрасывании их в сторону;

ε₀ - коэффициент динамической пропорциональности;

V- рабочая скорость движения, м/с;

R₄ - сопротивления, возникшее при разрыве корней (учитывается при подготовке почвы на нераскорчеванных вырубках);

μ - коэффициент, определяющий усилие на разрыв единицы площадипоперечного сечения корней, Н/см ; ц=200-300 Н/см²;

∆ab - суммарное сечение корней, приходящееся на все поперечное сечение пласта,см. В зависимости от твердости древесных пород ∆ab=2-5% от ab.

R₁=450∙0,26∙9,8=1146,6 Н

R₂=3∙15∙35∙1= 1575 Н

Так как для практических расчётов допускается принимать R₃=0,1R_2, тогда:

R₃=0,1∙1050 = 157,5 Н

R₄=200∙ 12,1 = 2420 H

R_пл=1146,6 + 1575 + 157,5 + 2420 = 5299 Н.

Расчет сопротивления машины лесопосадочной МЛУ-1А

R_л.м= G_л.м ·f_m ·g + K_n ·a ·b · n , H (5.11)

где G_л.м- масса машины - 949 кг

f_m – коэффициент трения металла о почву - 0,26 ;

К_n– удельное сопротивление почвы резанию – 3 H/м²;

a- глубина хода сошника – 20 см ;

b- ширина сошника - 30 см ;

n- количество сошников - 1 шт. ;

R_л.м=949 ·0,26 ·9,8+3 ·30 ·20 ∙1 =421,1 H.

5.5 Расчет сопротивления культиватора КЛБ-1,7

R_м = К·В_р, Н, (5.12)

где К – коэффициент удельного сопротивления машины на один метр ширины захвата - 3000 Н/м,

В_р – рабочая ширина захвата – 1,7 м.

Рабочая ширина захвата культиваторов при междурядной обработке почвы определяется по формуле:

В_р = т_р·(b_м –2e), м,

где т_р – число рядов, обрабатываемых за один проход -1,

b_м – ширина междурядья, м; при проходе одного ряда (m_р=1);

b_м – рабочая ширина захвата культиватора, 1,7 м;

e – величина защитной зоны - 0,3 м.

В_р =1·(1,7 – 0,6) =1,1 м,

R_м = 3000 · 1,1 = 3300, Н.