Лаб 4б (техн) культиватор

Лабораторно-практична робота №4

ВИЗНАЧЕННЯ ЗОН ДЕФОРМАЦІЇ ҐРУНТУ І РОЗМІЩЕННЯ

РОЗПУХЛЮВАЛЬНИХ ЛАП НА РАМІ КУЛЬТИВАТОРА

Загальні відомості.Зона деформації грунту, що має властивості пластичності, не обмежується зоною контакту з нею робочого органу, а поширюється вперед і в сторони на значну відстань. На ґрунтовий пласт, що рухається по робочій поверхні лапи, діє нормальна силаN(рис.1) і сила тертяFmax, які в сумі дають рівнодіючу , відхилену від нормалі на кут тертя ґрунту про лапу.

Рис.1. Діючі сили та площини сколювання ґрунтового пласта в поздовжньо-вертикальній площині

огласно теорії найбільших дотичних напруг напряму площинH1іH2, якими може руйнуватися пласт в результаті сколювання (утворюються тріщини), розташовуються симетрично щодо рівнодіючоїRпід кутом θ. Значення кута θ залежить від властивостей ґрунту та його стану. Зона деформації ґрунту поширюється вперед від дна борозни до поверхні поля (мал. 2) на відстань від носка

(1)

Ширина зони деформації ґрунту рихлювальною лапою в площині сколювання вважається шириною захоплення цієї лапи.

Відповідно до схеми (рис. 2) ширина зони деформації (захоплення) лапи становитиме

,(2)

деbо - конструктивна ширина лапи, мм;a- глибина обробки, мм; θ - кут між площинами, що обмежують область деформації ґрунту, град.; α - кут входження лапи в ґрунт.

Крок розміщення лап

, (3)

Ширина захоплення розпушувальної лапи може бути визначена графічно. Розстановка розпушувальних лап на брусі проводиться з урахуванням перекриття зон деформації ґрунту по ширині так, щобвисота необроблених гребенів булаh≤ 2/3а(рис. 2). Приh= 2/3акрок розміщення лап

. (4)

при цьому перекриття зон деформації

.(5)

При розстановці лап у 2 ряди і більше зменшується ступінь забивання рослинними рештками та ґрунтом.

Мал. 2. Зони деформації ґрунту лапами культиватора у площині сколюванняH–H.

Відстань між рядами розпушувальних лап складається із зони поздовжньої деформаціїlі винесення носка лапи щодо стійкиlo, тобто:

, (6)

Кількість лап визначається шириноюВзахоплення культиватора, тобто:

,(7)

При встановленні лап у два ряди їх загальна кількість має бути непарним, і у другому ряду встановлюється на одну лапу більше, ніж у першому.

Зміст роботи.Визначити ширину захоплення розпушувальної лапи, крок розміщення, перекриття, кількість лап і відстань між рядами лап при їх розташуванні в 2 ряди і більше. Графічно визначити зону деформації ґрунту розпушувальними лапами (порівняти з розрахунковими даними) та їх розстановку.

2. Здійснити необхідні розрахунки.

3. Визначити графічно ширинуbp зони деформації ґрунту розпушувальною лапою, крок розміщення лапtу поперечному напрямку та величину перекриття∆bp зон деформації сусідніми лапами, порівняти їх із розрахунковими значеннями.

Викреслити в площині сколюванняH–Hдеформацію ґрунту (рис. 2), для чого:

а) побудувати схему розпушувальних лап, встановлених на глибину обробкиaу вибраному масштабі:

– провести на відстаніaдві горизонтальні лінії (поверхні поля та дна борозни), відзначити точкуO(положення носкалапи на дні борозни),провести дві вертикальні лінії:OAі на відстаніlo і лінію положення стійки лапи; потім лінії: під кутом α до дна борозни(лінія положення лапи в борозні), перпендикулярно до неї прямуOBі під кутом φ до неї прямуOC(лінії сколювання ґрунту);

- побудувати зону поперечної деформації ґрунту лапою в площиніH–Hрозташування прямоїOC: перпендикулярноOCпровести прямі лінії, відзначити на деякій відстані від точкиOточкуO4 і на відстаніbо (конструктивна ширина лапи) відкласти точкуO3, з точокO3 іO4 провести лінії, паралельні прямійOS, до рівня поверхні поля, з цих же точок під кутом θ/2 до них –– лініїO4C4 іO3C3,тоді з побудови відстаньС3C4=bp––зона деформації ґрунту;

б) на поздовжньо-вертикальній проекції деформації ґрунту відкласти від дна борозни допустиму висоту необроблених гребенів, рівну висотіh=2/3a, на перетині з лінієюOCпозначити точкуE'1. Провести через точкуE'1 лінію (вказано стрілками) до перетину з прямоюO3C3 і визначити положення точкиE;

в) за аналогією побудувати зону деформації ґрунту сусідньою лапою;

4. Визначити необхідну кількість розпушувальних лап, округливши отримані значення до більшого цілого числа при розстановці в один ряд, до більшого цілого непарного числа при розстановці в два ряди, і уточнити крокtрозстановки та перекриття Δbp лап, виходячи з прийнятого числа лап.

5. Побудувати схему розміщення розпушувальних лап та зон деформації в горизонтальній площині при суцільній обробці за аналогією зі схемою на рис.3:

а) при розстановці в один ряд від осьової лінії культиватора при непарному числі лап провести осьові лінії лап на відстані кроку розстановки лап - уточненого значенняt, при парному числі лап - на відстані рівній половині кроку розстановки лап, тобто. ½t,і далі провести осьові лінії лап на відстаніt;

б) при встановленні лап у два ряди і більше в першому ряду викреслити меншу кількість лап, а в другому більше; другий ряд лап від першого та наступні між собою розмістити на відстаніL.

Мал. 3. Розміщення розпушувальних лап культиватора в один ряд (а) та в два ряди (б), а також зон деформації ґрунту в горизонтальній площині при суцільній його обробці.

Які сили діють на ґрунтовий пласт, що рухається робочою поверхнею лапи?

Від чого залежить розташування площин сколювання ґрунту?

Що прийнято вважати шириною захвату розпушувальної лапи?

Як визначити ширину зони деформації лапи?

Як визначити крок розміщення лап у ряду на рамі культиватора?

Чим визначається відстань між рядами розпушувальних лап?

Що визначає кількість лап на культиваторі?

Таблиця 1. Вихідні дані розрахунку параметрів культиватора

---