Расчет сопротивления фрезы лесной ФЛУ-0,8 Угловая скорость барабана определяется по формуле:
ωδ = , рад/с, (5.2)
где n – частота вращения барабана фрезы, об/мин, n =240 об/мин;
Окружная скорость фрезерного барабана записывается в виде:
Vокр = ωδ ∙ rб, м/с, (5.3)
где rб – радиус фрезерного барабана, м.
Для обеспечения работы фрезы необходимо выполнить условие:
Nтр > Nпотр, кВт, (5.4)
где Nтр – мощность трактора, кВт;
Nпотр – потребная мощность для работы фрезы, кВт.
В общем виде потребная мощность определяется из выражения:
Nпотр = Nдв + Nрез + Nотбр, кВт, (5.5)
Nрез – мощность, необходимая для резания грунта, кВт;
Nотбр – мощность, необходимая на отбрасывание почвенных частиц, кВт;
Nдв – мощность, необходимая на продвижение фрезы в заглубленном положении, кВт.
В развёрнутом виде потребная мощность на фрезы запишется в следующем виде:
Nпотр = + + ,кВт, (5.6)
Где Gф – сила тяжести фрезы - 7350 Н;
f – коэффициент трения металла о почву - 0,26;
Vm – скорость движения трактора - 3,6 м/с;
Кn– удельное сопротивление почвы резанию - 2 ·104, H/м2;
a – глубина фрезерования – 0,16 м;
b - ширина захвата фрезы - 0,8 м,;
Котбр – коэффициент отбрасывания почвы рабочими органами; (0,7-1,0);
Gотбр – сила тяжести грунта, отбрасываемой рабочими органами за время
t, Н;
Сила тяжести Gотбр, определяется из выражения:
Gотбр= γ ·a ·b·(Vокр–Vт)·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:
ωδ = 25,1, рад/с
Vокр =25,1 · 0,320 = 8,0 м/с,
t = = 0,005 с;
Gотбр=20 · 103 · 0,16 · 0,8 · ( 8,0 – 4,0 ) · 0,005 = 51,2 Н
Nдв = = 7,6 кВт
Nрез= = 10,2 кВт
Nотбр = = 5,85 кВт
Nпотр = 7,6 + 10,2 + 5,85 =23,7 кВт.
Так как диапазон допустимых скоростей для рыхления с одновременным измельчением порубочных остатков с помощью ФЛУ-0,8 составляет 3,6–4,5 км/ч, а на I передаче трактор ДТ-75М двигается со скоростью 5,91 км/ч, то за рабочую передачу трактора принимаем I передачу.
Расчет сопротивления плуга ПКЛ-70А
Сопротивление плуга рассчитывается следующим образом:
Rпл= R1+R2+R3+R4 (5.9)
Rпл= J ∙ fm ∙ g + Kn ∙ a ∙ b ∙ n+ε0 ∙ a ∙ b ∙ n ∙ V2+μ ∙ ∆ab, Н (5.10)
где R1 - сумма сопротивлений трения при передвижении плуга в борозде;
fm - 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;
Kn - 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=0,1R2, тогда:
R3=0,1∙1050 = 157,5 Н
R4=200∙ 12,1 = 2420 H
Rпл=1146,6 + 1575 + 157,5 + 2420 = 5299 Н.
Расчет сопротивления машины лесопосадочной МЛУ-1А
Rл.м= Gл.м ·fm ·g + Kn ·a ·b · n , H (5.11)
где Gл.м- масса машины - 949 кг
fm – коэффициент трения металла о почву - 0,26 ;
Кn– удельное сопротивление почвы резанию – 3 H/м2;
a- глубина хода сошника – 20 см ;
b- ширина сошника - 30 см ;
n- количество сошников - 1 шт. ;
Rл.м=949 ·0,26 ·9,8+3 ·30 ·20 ∙1 =421,1 H.
5.5 Расчет сопротивления культиватора КЛБ-1,7
Rм = К·Вр, Н, (5.12)
где К – коэффициент удельного сопротивления машины на один метр ширины захвата - 3000 Н/м,
Вр – рабочая ширина захвата – 1,7 м.
Рабочая ширина захвата культиваторов при междурядной обработке почвы определяется по формуле:
Вр = тр·(bм –2e), м,
где тр – число рядов, обрабатываемых за один проход -1,
bм – ширина междурядья, м; при проходе одного ряда (mр=1);
bм – рабочая ширина захвата культиватора, 1,7 м;
e – величина защитной зоны - 0,3 м.
Вр =1·(1,7 – 0,6) =1,1 м,
Rм = 3000 · 1,1 = 3300, Н.
|