Упражнения. 1.72. Определить скорость, с которой должна двигаться фреза, обеспечивающая подачу на нож фрезы xz =0,05 м

1.71. Для кустарниково-болотной фрезы определить кинематический показатель режима работы λ;, подачу на нож x_z и высоту гребней дна борозда с при следующих данных: а_max =0,2 м; D =640 мм; z =4; υ;_м =5,4…5,6 км/ч; n =290 мин^-1.

 

1.72. Определить скорость, с которой должна двигаться фреза, обеспечивающая подачу на нож фрезы x_z =0,05 м, если на каждом диске барабана установлено z ножей и угловая скорость вращения барабана ω;.

Варианты
z, шт
ω;, рад/с

 

1.73. Определить подачу x_z на нож пропашной фрезы, построить траекторию абсолютного движения последовательно работающих друг за другом ножей. Определить расчетную толщину δ; стружки, снимаемой ножом, при следующих условиях: диаметр барабана D, частота вращения его n, число ножей на секции z (с левым и правым загибом соответственно z /2), глубина обработки почвы а, скорость перемещения машины υ;_м. Указание: для определения толщины стружки δ; использовать формулу (4.46).

Варианты
D, мм
n, мин-1
z, шт
a, м	0,1	0,12	0,14	0,1	0,12	0,14	0,1	0,12	0,14	0,12
υ;м, м/с	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,5	1,4	1,3	1,2

 

1.74. Определить частоту вращения n [мин^-1] фрезерного барабана диаметром D при скорости перемещения машины υ;_м и глубине обработки почвы а. В момент входа ножа в почву абсолютная скорость его направлена вертикально вниз. Решение сопроводить расчетной схемой.

Варианты
D, мм
υм, м/с	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	14,6	1,0	1,1	1,2
а, м	0,10	0,12	0,14	0,10	0,12	0,14	0,10	0,12	0,14	0,10

 

1.75. Определить наклон касательной к абсолютной траектории ножа в любой точке. Решение сопроводить расчетной схемой. Указание: использовать формулу (2) примера 45.

 

1.76. Доказать, когда траектории соседних ножей, расположенных в одной плоскости не пересекаются, а касаются одна другой.

 

 

4.2. МАШИНЫ ДЛЯ ПОСЕВА И ПОСАДКИ

4.2.1. Сеялки

 

Критический диаметр выходного отверстия в дне семенного ящика сеялки определяется по формуле [3, 6]:

, (4.47)

где а, b– поперечные размеры семян.

Масса 1000 штук семян называется абсолютной. Количество семян в Iкг определяют но формуле:

, (4.48)

где n_c — число семян, шт.; q_абс – абсолютная масса семян, г.

Абсолютная масса семян зерновых культур составляет 20...42 г, куку­рузы 150..300 г, гороха 100..200 г, проса 7....9 г, гречихи-15...25 г.

Число оборотов, которое должны сделать приводные колеса при посеве площади 0,01 га, определяют следующим образом:

, (4.49)

где D_к - диаметр приводного колеса, м; b - ширина захвата сеялки, м; - коэффициент, учитывающий проскальзывание колес (можно при­нять равным 0,03…0,1).

Величину контрольной навески q_н, необходимой для проверки пра­вильности и окончательной установки сеялки на заданную норму высева в полевых условиях, определяют зависимостью

(4.50)

где Q - заданная норма высева, кг/га; b - ширина захвата сеялки, м; L- длина гона, м.

Путь, который должны пройти сеялки от одной засыпки семян до дру­гой, определяют по формуле:

(4.51)

где - допустимая степень опорожнения семенного ящика сеялки; V- емкость семенного ящика сеялки, кг; Q- заданная норма высева семян, кг/га; b - ширина захвата сеялка, м.

Общее передаточное число от опорно-приводного колеса к диску высевающего аппарата пневматической сеялки СУПН-8А, необходимое для обеспечения заданной нормы высева семян в штуках на 1 м длины, определяют по выражению:

(4.52)

где R_ст – статический радиус опорно-приводного колеса, равный 0,241 м; Q- норма высева, шт./га; а - ширина междурядий, м; z - количество отверстий на высевающем диске, шт.; k - коэффициент, учитывающий проскальзывание пневматической шины по почве, равный 0,90...0,95.

Рабочий объем V₀ катушки, под которым понимают объем семян, высеваемых ею за один оборот, состоит из объема V_ж семян, вынесенных желобками катушки, и объема V_а семян, прошедших в активном слое [6,7]:

, (4.53)

где l – рабочая длина катушки, мм; z – число желобков; s – площадь поперечного сечения желобка, мм²; d – диаметр катушки, мм; c _пр – приведенная толщина активного слоя семян (c _пр зависит от рабочей длины катушки l_p и изменяется для пшеницы от 5 до 3,2 мм); ξ; - коэффициент заполнения желобков, равный 0,7…0,9.

Объем семян, который должен дозировать высевающий аппарат за один оборот колеса сеялки при норме высева Q и ширине а междурядья

, (4.54)

где D_к – диаметр колеса сеялки, м; а – ширина междурядья, м; Q – норма высева, кг/м³; γ; – объемная масса насыпи семян, кг/м³; η; – коэффициент скольжения колес по почве, равный 0,03…0,1.

Объем семян, который должен подать один высевающий аппарат за один оборот катушки, т.е. рабочий объем катушки

, (4.55)

где - передоточное отношение от приводного колеса к валу высевающих аппаратов, n_в – частота вращения катушки высевающего аппарата; n_к – частота вращения приводного колеса.

 

Пример 47. Сеялкой высевается пшеница при норме высева 200 кг/га. Абсолютная масса семян составляет 40 г. Определить среднюю площадь питания для одного растения, получаемого при этом.

Решение: Количество семян, засеваемых на 1 га, определим по формуле (4.48):

шт.

Количество семян, соответствующее заданной норме высева 200 кг/га:

шт./га.

Таким образом, на площади (S) в 1 га высеивается 5∙10⁶ шт. семян. Поэтому площадь питания для одного растения составляет:

.

Ответ: 2× 10^-3 м².

 

Пример 48. Hopмa высева семян ячменя установлена в 190 кг/га. Высев производится сеялкой СЗ-3,6. Для установки сеялки на эту норму опре­делить, сколько должно высеваться сеялкой семян за 15 оборотов колеса сеялки.

Решение. Из технической характеристики сеялки СЗ-3,6 известно (см. каталог сельскохозяйственной техники или инструкцию по эксплуа­тации сеялки СЗ-3,6), что ширина захвата сеялки В=3,6 м и диаметр колеса D =1,2 м. Тогда площадь, засеваемая сеялкой за 1 оборот колеса, будет равна:

S=В× ×D.

Количество семян Q₁, которое высевается по норме Q за 1 оборот ко­леса сеялки , а за n оборотов .

При n =15

.

Ответ: 3,86 кг.

 

Пример 49. Проверка правильности и окончательная установка сеялки на заданную норму высева семян ржи Q = 200 кг/га производится при первом проходе в поле. Длина гона составляет 300 м. Определить ве­личину контрольной навески.

Решение. Величину контрольной навески, необходимой для проверки правильности установки сеялки на заданную норму высева, определяем по выражению (4.50)

.

Ответ: 21,6 кг.

 

Пример 50. Семенной ящик сеялки вмещает 250 кг семян пшеницы. Определить путь, проходимый сеялкой между очередными заправками при условии, что освобождение ящика допустимо не более, чем на 90 %. Норма высева установлена 190 кг/га.

Решение. Путь, который пройдет сеялка от одной засыпки семян до другой, определяем по формуле (4.51):

м.

Ответ: 3289 м.

 

Пример 51. Определить общее передаточное число от опорно-приводного колеса к диску высевающего аппарата пневматической сеялки СУПН-8. Норма высева семян кукурузы 77819 шт./га. Ширина междурядий 0,7 м. Количество отверстий на высевающем диске z = 14. Статический радиус опорно-приводного колеса R_ст = 0,241 м. Коэффициент, учитываю­щий проскальзывание пневматической шины по почве, к = 0,93.

Решение. Определение общего передаточного числа от опорно-при­водного колеса к диску высевающего аппарата сеялки СУПН-8 необходи­мо производить для обеспечения заданной нормы высева семян. Вычис­ление передаточного числа производим по формуле:

.

Для заданной нормы высева семян куку­рузы подбираем количество зубьев звездочек: А = 21;Б= 15; В = 7; Г= 9. Скорость агрегата - 12 км/ч.

Ответ: 0,633.

 

Пример 52. Определить диаметр выходного отверстия в дне семенного ящика сеялки, обеспечивающей свободное истечение семян пшеницы, имеющих толщину a =2,47 мм и ширину b =2,83 мм.

Решение: Критический диаметр выходного отверстия в дне семенного ящика сеялки определится по формуле (4.47):

Ответ: d_кр >21,2 мм.

 

Пример 53. Определить рабочий объем V₀ сдвигаемой катушки высевающего аппарата для высева семян ржи с нормой Q =120 кг/га (объемная масса γ;=0,72 кг/см³; если ширина междурядья а =0,15 м, передаточное число от ходовых колес i =0,49 и диаметр ходовых колес D_к =1,25 м, коэффициент скольжения колес по почве η;=0,1).

Решение: Рабочий объем катушки V₀ определим по формулам (4.55) и (4.54)

м³

Ответ: V₀ =22,25×10^-3 м³.

 

Пример 54. Определить рабочий объем двадцатижелобковой катушки зерновой сеялки при высеве пшеницы, если катушка имеет диаметр d =0,05 м, рабочую длину l_р =32 мм, коэффициент заполнения желобков ξ;=0,8 и площадь поперечного сечения желобка S= 0,48 см² = 4,8×10^-5 м².

Решение: Рабочий объем катушки определим по выражению (4.53):

где с_пр =4 мм для пшеницы.

Ответ: V₀ =36,5 см³ = 0,365×10^-4 м³.

 

 

Упражнения

 

2.1. Узкорядной сеялкой высевается рожь при норме высева 180 кг/га. Абсолютная масса семян составляет 30 г. Определить среднюю площадь питания для одно­го растения, получаемого при этом.

2.2. Определить для условий задачи 2.1 расстояние между семенами в ряду.

2.3. Определить число оборотов, которое должны сделать приводные колеса сеялки при засеве площади 0,01 га. Диаметр колес сеялки 1,2 м. Колеса перекатываются без скольжения.

2.4. Для условий задачи 2.3 определить число оборотов колеса, если коэффи­циент, учитывающий проскальзывание колес η;=0,1.

2.5. Определить число оборотов, которое должны сделать приводные колеса сеялки при засеве площади 0,01 га. Диаметр колес сеялки при работе 1,2 м, причем толщина налипшегося слоя почвы равна 0,01 м. Коэффициент проскальзывания колес η;=0,05.

2.6. На какую величину изменится длина рабочей части катушки при норме высева семян пшеницы 200 кг/га, если толщина налипшегося слоя почвы составля­ет 0,005 м. Диаметр колес сеялки при работе равен 1,1м.

2.7. Сеялка работает с трактором на скорости 10,0 км/ч. Диаметр колес сеялки с учетом прогиба шины составляет 1,1м. Определить количество оборотов колеса за 1 мин.

2.8. Зерновая сеялка в процессе работы прошла путь 42 м, при этом ее опорно-приводные колеса диаметром 1,25 м сделали 10 полных оборотов. Определить ко­эффициент, учитывающий проскальзывание колес.

2.9. Проверка правильности установки сеялки на заданную норму вы­сева семян ржи Q = 190 кг/га производится при первом проходе в поле. Длина го­на составляет 350 м. Определить величину контрольной навески.

2.10. Величина контрольной навески составляет 22 кг. Определить путь, кото­рый должна пройти сеялка при норме высева семян пшеницы 210 кг/га.

2.11. Семенной ящик сеялки вмещает 260 кг семян пшеницы. Определить путь, проходимый сеялкой между очередными заправками при условии, что освобождение ящика допустимо не более, чем на 85%. Норма высева установлена 180 кг/га.

2.12. Для условий задачи 2.11 наметить размещение пунктов заправок сеялки семенами, если длина гона между поворотными полосами 550 м. Движение агрега­та осуществляется челночным способом.

2.13. Определить общее передаточное число от опорно-приводного колеса к диску высевающего аппарата сеялки СУПН-8. Норма высева семян кукурузы 50646 шт./га. Ширина междурядий 0,7 м. Количество отверстий на высевающем диске z =14. Статический радиус опорно-привозного колеса R_ст =0,241 м. Коэффи­циент проскальзывания k = 0,95.

2.14. Определить на какую норму высева семян кукурузы (шт./га) установлена пневматическая сеялка СУПН-8, если передаточное число от опорно-приводного колеса к диску высевающего аппарата равно 1,046.

2.15. Определить диаметр выходного отверстия в дне семенного ящика сеялки, обеспечивающей свободное истечение семян пшеницы, имеющих толщину а и b.

Варианты
а, мм	2,21	2,85	2,27	2,31	2,33	2,38	2,41	2,47	2,51	2,91
b, мм	2,55	2,71	2,78	3,05	3,15	3,08	3,18	3,14	3,15	3,21

 

2.16. Определить число n_с семян, высеваемых аппаратом рядовой сеялки на одном метре рядка, если задан высев семян ржи с нормой Q при абсолютной массе q_абс.

Варианты
Q, кг/га
qабс, г

 

2.17. Определить рабочий объем V_о сдвигаемый катушки высевающего аппарата для высева семян с нормой Q, объемной массой γ;, если ширина междурядья а, передаточное число от ходовых колес i =0,49, диаметр ходовых колес D_к =1,25 м, коэффициент скольжения колес по почве =0,1

Варианты
Q, кг/га
γ;, г/см3	0,72	0,73	0,74	0,75	0,76	0,72	0,73	0,74	0,75	0,76
а, м	0,075	0,075	0,075	0,075	0,075	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15

 

2.18. Известна норма высева q [шт.] всхожих семян пшеницы на один гектар. Определить массовую норму высева Q в кг/га, если всхожесть семян В_сх =97% и чистота по массе η_ис =96%. Определить также среднее расстояние между семенами в рядке при ширине междурядья а и абсолютной массе семян q_абс =32 г.

Варианты
q ∙106, шт.		5,2	5,4	5,6	5,8	5,0	5,2	5,4	5,6	5,8
а, м	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,075	0,075	0,075	0,075	0,075

 

2.19. Решить задачу 2.18 при следующих данных: В_сх =90%; η_ис =98%.

2.20. Высевающие аппараты зерновой сеялки за одно и то же время высеяли семена зерновых следующей массой (г):

1) 145 2) 162 3) 160 4) 130

5) 135 6) 165 7) 152 8) 156

9) 148 10) 164 11) 147 12) 150

13) 148 14) 151 15) 153 16) 149

17) 145 18) 161 19) 135 20) 161

21) 151 22) 149 23) 150 24) 142

Определить средней высев q_ср и номера аппаратов, не удовлетворяющие требованию q_iдоп=q _ср±3%.

 

2.21. Определить передаточное число i от оси ходового колеса к валику высевающего аппарата рядовой сеялки при высеве семян ржи с нормой Q, если колесо имеет длину обода 3,67 м и движется со скольжением 5%, рабочий объем катушки равен V₀, а объемная масса семян γ;=0,72 г/см³.

Варианты
Q, кг/га
V0, см3

 

2.22. Определить рабочий объем двенадцатижелобковой катушки зерновой сеялки при высеве пшеницы, если катушки имеет диаметр d =50 мм, рабочую длину l_р, коэффициент заполнения желобков ξ; и площадь поперечного сечения желобка S.

Варианты
lр, мм
ξ;	0,7	0,7	0,7	0,8	0,8	0,8	0,9	0,9	0,9	0,9
S, см2	0,42	0,43	0,44	0,45	0,46	0,47	0,48	0,49	0,44	0,48

 

2.23. Определить толщину активного слоя высевающей катушки, если за 10 оборотов было высеяно m_g (в граммах) семян пшеницы. Объемная масса семян γ;=0,75 г/см³, диаметр катушки d =50 мм, рабочая длина l_р, объем желобов V_ж.

Варианты
mg, г
lр, мм
Vж, см3

 

2.24. Определить угол β; раствора двухдискового сошника сеялки, если диаметр диска 0,35 м, положение точки стыка дисков характеризуется углом α;=50°, а ширина вскрываемой сошником бороздки на дне b =12 мм.

2.25. Определить ширину (b) вскрываемой двухдисковым сошником бороздки на дне ее и глубину h, если диаметр диска 0,35 м, угол раствора дисков β;=10°, а точка стыка дисков определяется углом α=50°.

 

4.2.2. Посадочные машины

 

Норму посадки клубней N_к (шт./га) картофелесажалками определяют по формуле:

, (4.56)

где а – ширина междурядий клубнями в ряду, м; l – шаг посадки, т.е. расстояние между клубнями в ряду, м.

Количество рассады N_p (шт./га), необходимое для посадки на 1 га, ётакже определяют по формуле (4.56). Число рассадодержателей, устанавливаемое на посадочный диск, подсчитывают по выражению:

, (4.57)

где D – диаметр посадочного диска, м; l - шаг посадки, м.

Количество воды Q_в, расходуемое для полива растений рассадопосадочной машиной на одном гоне, определяют по формуле:

, (4.58)

где n – количество посадочных секций на машине, шт; L – длина гона, м; q_в – количество воды для полива одного растения, л; l - шаг посадки, м.

Для предотвращения защемления клубней между стенкой питательного ковша и касательной к точке касания ложечки с клубнем необходимо выполнение условия (рисунок 4.21):

α≥2φ;, (4.59)

где α; – угол между стенкой питательного ковша и касательной к точке касания ложечки с клубнем, α;=50°…77°; φ; – угол трения клубней о сталь, φ;=30°…35°.

 

 

Рисунок 4.21 - Условие незащемления клубня между ложечкой

и стенкой питательного ковша

 

Условие невыпадения клубня из ложечки обеспечивается, если угловая скорость диска (рисунок 4.22)

(4.60)

где ψ; – приведенный угол опрокидования, равный 17°…20°. При угле выхода ложечки с клубнем из слоя картофеля γ;=70°…80°, а величина ω; ≤2,9…3,1 рад/с.

 

 

Рисунок 4.22 - Условие невыпадения клубня из ложечки

 

 

Частота вращения диска зависит также от шага посадки l, числа z_л ложечек на диске и рабочей скорости υ;_м картофелесажалки

(4.61)

Кинематический показатель режима работы рассадопосадочного аппарата определяют по формуле:

(4.62)

где r – радиус окружности, по которой расположены центры рассадодержателей; z_p – число рассадодержателей на диске; l – шаг посадки.

 

Пример 55. Определить общее число клубней, высаживаемых на одном гектаре, если ширина междурядий а =0,7 м, а шаг посадки l =0,25 м.

Решение: Число клубней, высаживаемых на 1 га, определяем по формуле (4.56):

шт/га.

Ответ: N_к =57143 шт/га.

 

Пример 56. Определить, будет ли защемляться клубень ложечкой, если угол между стенкой питиательного ковша и касательной к точке касания ложечки с клубнем α;=70°, а коэффициент трения клубня о ложечку и стенку .

Решение: Из условия (4.59) следует (см. рисунок 4.21), что защемления не будет, если α>2φ;. Так как °, то α;=70°>62º. Следовательно, защемления не будет.

Ответ: Защемления не будет.

 

Пример 57. Определить, будет ли выпадения клубня из ложечки при выходе ее с захваченным клубнем из слоя картофеля, если расстояние от оси вращения до края ложечки ОА (см. рисунок 4.22) r₁ =278 мм, диаметр условно круглого клубня d =50 мм, угол ψ;=20°, угловая скорость вращения диска ω;=3 рад/с.

Решение: Из рисунка 4.22 видно, что расстояние r зависит от угла γ;, положения центра тяжести клубня (точка В) относительно края ложечки А и диаметра условно круглого клубня d. Поэтому расстояние r может изменяться от до r = r ₁.

Подставив исходные данные задачи в условие (4.60), получим:

при рад/с;

при r = r ₁ рад/с_.

Поскольку ω<ω_р, то выпадение клубня из ложечки не будет.

Ответ: Выпадение клубня из ложечки не будет.

 

Пример 58. Определить частоту вращения диска картофелесажалки, если рабочая скорость картофелесажалки υ;=1,5 м/с, шаг посадки l =0,25 м, а число ложечек на диске z =12.

Решение: Частоту вращения диска картофелесажалки определим по формуле (4.61):

с^-1

Ответ: n =0,5 с^-1.

 

Пример 59. Рассчитать количество воды, потребное для полива рассады, высаживаемой рассадопосадочной машиной на 300-метровом гоне при шаге 0,3 м. Норма полива 0,3 л на одно растение, а количество посадочных секций n =6.

Решение: Количество Q_в, необходимое для полива растений на одном гоне, опрделяется по формуле (4.58)

л.

Ответ: Q_в =1800 л.

 

Пример 60. Определить кинематический показатель режима работы рассадопосадочного аппарата, если радиус r =350 мм, число рассадосодержателей z_p =6, а шаг посадки l =0,35 м.

Решение: Кинематический показатель режима работы рассадопосадочного аппарата определяем по формуле (4.62)

В момент посадки из-за перемещения почвы прикатывающими каточками рассада несколько наклоняется вперед. Чтобы придать стеблям рассады вертикальное положение для корешков следует принять λ;>1. По опытным данным, рациональное значение λ; в зависимости от длины высаживаемой рассады лежит в диапазоне 1,23< λ_i <1,68. В данном случае для расчета λ_i необходимо к величине r прибавить длину ∆l стебля от рассадодержателя до корешков: r+∆l, например ∆l =0,10 м. Тогда λ_i =1,34.

Ответ: λ;=1,05.