Основи взаємодії робочих органів машин з ґрунтом

Класифікація ґрунтообробних машин

Залежно від виду механічного обробітку ґрунту розрізняють машини для основного обробітку ґрунту, поверхневого і спеціального призначення.

До машин для основного обробітку ґрунту відносяться плуги, дискові борони, плоскорізи-глибокорозпушувачі, деякі комбіновані ґрунтооброб­ні агрегати та ін. Плуги проводять оранку з обертанням скиби або глибо­ке та значне розпушення ґрунту. Плоскорізи-глибокорозпушувачі забез­печують розпушення ґрунту на глибину до ЗО см, а деякі з них одночасно з розпушенням вносять мінеральні добрива. Дискові борони проводять розпушування, часткове обертання скиб, підрізування і подрібнення бу­р'янів та рослинних решток. Комбіновані агрегати виконують декілька операцій з основного обробітку ґрунту за один прохід.

Залежно від операцій поверхневого обробітку ґрунту машини поділя­ють на культиватори, борони, котки, мотики, лущильники, комбіновані агрегати та ін. Комбіновані ґрунтообробні агрегати за один прохід викону­ють декілька простих операцій з поверхневого обробітку ґрунту. Вони розпушують ґрунт, вносять мінеральні добрива, подрібнюють грудки, прикотковують ґрунт тощо.

До машин спеціального призначення відносяться плуги для оранки нових освоюваних та осушених земель, для плантажної оранки, ярусного обробітку, ґрунтообробні фрези для обробітку осушених земель, щілино­різи, грядкоутворювачі тощо.

Із ґрунтообробних машин виділяють спеціальну групу для обробітку ґрунтів в умовах вітрової і водної ерозій.

За способом з'єднання з трактором ґрунтообробні машини поділяють на причіпні, начіпні і напівначіпні. Причіпні машини мають свій коліс­ний хід, який сприймає масу машини в робочому і транспортному поло­женнях. У начіпної машини при переведенні її у транспортне положення маса повністю передається на ходову систему трактора. До напівначіпних належать машини, у яких при транспортуванні частина маси її переда­ється на трактор, а решта - на ходову систему машини.

Начіпні ґрунтообробні машини значно легші від напівначіпних та при­чіпних. Вони простіші за конструкцією і маневреніші.

Робочі органи ґрунтообробних машин являють собою плоскі та криво­лінійні клини. До плоского клина відносяться лемеші і ножі плугів, лапи культиваторів, зуби борін, а до криволінійного - полиці плугів, канало-копачів, підгортальні лапи, сферичні диски тощо.

Плоский клин встановлюють під деяким кутом а до горизонту (рис. 1.1, а). Передня частина клина має загострене лезо.

Характер дії клина на ґрунт залежить від технологічних властивостей ґрунту і кута а похилу клина.

Якщо ґрунти легкі (малозв'язані), то при переміщенні клина у ґрунті відбувається деформація зсуву. Спочатку частинки ґрунту ущільнюються, а потім скиба сколюється і переміщується по клину вгору (рис. 1.1, а).

Рис. 1.1. Схеми, дії на ґрунт плоского (а, б, в, г) та криволінійного (д) клинів

При переміщенні клина у середньозв'язаних ґрунтах (суглинистих, глинистих) спочатку утворюється тріщина, а далі вона розширюється і невелика частина скиби відривається від основної та переміщується по поверхні клина (рис. 1.1, б).

Якщо ґрунти тверді і сухі, то під дією клина утворюється тріщина з поширенням униз (рис. 1.1, в).

На сильно задернілих і вологих ґрунтах у підрізаній скибі ґрунту тріщини утворюються тільки в нижній частині, і скиба не розривається (рис. 1.1, г).

Криволінійний клин у значній мірі деформує підрізану скибу, і вона розпадається на дрібні частини (рис. 1.1, д). Ступінь деформації залежить від інтенсивності зміни кута а за висотою. Різке збільшення цього кута за висотою призводить до значного подрібнення скиби, а в деяких випадках і до нагромадження ґрунту перед клином.

Дію робочих органів ґрунтообробних машин на ґрунт можна зобразити як дію двогранних і тригранних клинів.

Двогранний клин з кутом а (рис. 1.2, а) підрізує скибу, піднімає, сти­скає її та частково розпушує.

Двогранний клин з кутом у (рис. 1.2, б) відрізує скибу від стінки бороз­ни, відводить її вбік і стискає в поперечному напрямку.

Двогранний клин з кутом (3 (рис. 1.2, в) піднімає і нахиляє скибу в правий бік. Для плавного піднімання скиби необхідно мати множину по­слідовно розміщених клинів, кути у в яких зростають від 0 до 90°.

Рис. 1.2. Схеми взаємодії двогранного (а, б, в), тригранного (г) клинів

з ґрунтом і робоча поверхня корпуса плуга (д)

Тригранний клин заміняє послідовну дію на скибу трьох двогранних кли­нів з кутами а, Р і у (рис. 1.2, г). Цей клин має три взаємно перпендикулярні грані ВОМ, АОМ та АОВ. При переміщенні тригранного клина у ґрунті ребро АВ відрізує скибу в горизонтальній площині, ребро ВМ - у вертикаль­ній, а грань АВМ переміщує скибу праворуч, частково обертає та подрібнює її.

7. машини для оорооїтку грунту

У тригранному клині кути а, (3 і у постійні (сопеі). Якщо ці кути змінювати безперервно за висотою ОМ клина, то він перетвориться у криволінійну поверхню корпуса плуга (рис. 1.2, д). Характер дії такої поверхні на ґрунт залежить від інтенсивності зміни кожного з цих кутів за висотою ОМ. Якщо у криволінійній поверхні швидко зростає кут а за висотою, то скиба добре подрібнюється, при зростанні кута у - значно зміщується в правий бік, а із значним збільшенням кута (З за висотою скиба добре перевертається. Криволінійні поверхні широко застосовують у конструкціях робочих органів плугів, лущильників, культиваторів, борін та інших ґрунтооброб­них машин.

Дата добавления: 2014-12-27