Спосіб визначення величини кута різання ґрунту ґрунтообробним сферично-дисковим робочим органом

Реферат: Спосіб визначення величини кута різання ґрунту ґрунтообробним сферично-дисковим робочим органом полягає в визначенні кута різання ґрунту, що залежить від параметрів сферичнодискового робочого органа. Кут різання різ ґрунту визначається за напрямом під кутом, перпендикулярним до напряму повздовжнього руху сферично-дискового робочого органа відносно ґрунтового середовища. UA 77248 U (12) UA 77248 U UA 77248 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сільськогоспмашинобудування та сільськогосподарського виробництва, зокрема до визначення величини кута різання ґрунту ґрунтообробним сферичнодисковим робочим органом. Відомі способи визначення величини кута різання різ ґрунту ґрунтообробним сферичнодисковим робочим органом базуються на припущенні, що величина цього кута визначається на рівні поверхні поля, на перетині диска, горизонтальною площиною заглибленого на глибину h, як сума величини кута загострення леза диска і та заднього кута різання , що створюється напрямком поступального руху сферично-дискового робочого органа. Проте таке припущення не відповідає дійсності. Кут різання ґрунту пов'язаний з напрямком переміщення ріжучого профілю в ґрунті. З основ теоретичної механіки відомо, що встановлений на осі диск при вільному перекочуванні навколо зафіксованої точки леза диска не переміщує цю точку по напрямку руху дискового робочого органа. Якщо ріжуче лезо сферично-дискового робочого органа складається з множини послідовно розташованих точок, які в процесі роботи ґрунтообробного сферично-дискового робочого органа в ґрунтовому середовищі в поздовжньому напрямі не переміщуються, то вони як складові в цілому леза диска в цьому напрямі не здійснюють різання ґрунту, що є основним недоліком відомих способів визначення величини кута різання ґрунту сферично-дисковим робочим органом. Тому різні математичні моделі визначення кута різання ґрунту, які базуються на цьому припущенні і відображають відомі способи визначення кута різання ґрунту дають значні розбіжності при визначені величини цього кута. Як прототип прийнято аналог (див. копію Г.Н. Синеоков, И.М. Панов "Теория и расчет почвообрабатывающих машин" М. "Машиностроение" 1977, стр. 223), суть якого також полягає в тому, що величина кута різання ґрунту ґрунтообробним сферично-дисковим робочим органом визначається по напрямку повздовжнього руху цього робочого органу. Причому кожна точка леза сферично-дискового робочого органа в ґрунтовому середовищі не має переміщення в цьому напрямку, а відповідно не приймає участі в різання ґрунту, що свідчить про те, що таким чином неможливо визначити реальну величину кута різання ґрунту. Це є недоліком відомого способу визначення величини кута різання ґрунту сферично-дисковим робочим органом. В основу корисної моделі поставлена задача в розробці способу визначення величини кута різання ґрунту ґрунтообробним сферично-дисковим робочим органом, при використанні якого виключається недолік відомих способів визначення величини кута різання ґрунту і базується на основі фактичної фізичної суті різання ґрунту ґрунтообробним сферично-дисковим робочим органом з встановленим кутом атаки і кутом нахилу до вертикалі. Причому за рахунок зміни встановленого кута атаки в процесі обертання сферичного диска і повздовжнього його руху кожна точка леза сферично-дискового робочого органа переміщується в поперечній площині, тобто перпендикулярно до напрямку повздовжнього руху сферично-дискового робочого органа. При цьому частково змінюється і величина кута нахилу до вертикалі. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб визначення величини кута різання ґрунту ґрунтообробним сферично-дисковим робочим органом, який полягає в визначенні кута різання ґрунту, що залежить від параметрів сферично-дискового робочого органа, який відрізняється тим, що кут різання різ ґрунту визначається за напрямом під кутом, перпендикулярним до напряму повздовжнього руху сферично-дискового робочого органа відносно ґрунтового середовища за формулою:        2h      sinarc cos1   D дис cos       D дис        різ  90  arc sin    сos 1   , 2 2Rсф sin              де Dдис - діаметр сферично-дискового робочого органа; Rсф - радіус сферичності сферично-дискового робочого органа; h - глибина обробітку;  - кут атаки;  - кут нахилу диска до вертикалі. Суть запропонованого способу визначення величини кута різання ґрунту ґрунтообробним сферично-дисковим робочим органом пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 наведено поперечний перетин скиби ґрунту ABC та горизонтальний перетин диска в місці контакту зафіксованої точки леза сферично-дискового робочого органа з поверхнею ґрунту і на фіг. 2 схематичне зображення дії зафіксованої точки леза диска при розташуванні її в нижньому 1 UA 77248 U 5 10 15 положенні, тобто при обертанні диска на 90 від початкового місця встановленого кута атаки для цієї точки леза в горизонтальній площині на рівні осі обертання диска. На нижньому зображення поперечного перетину скиби ґрунту (фіг. 1) видно, що місця контакту (точка А) з поверхнею ґрунту кожна точка леза сферично-дискового робочого органа здійснює переміщення вбік до точки В зі швидкістю пер з одночасним заглибленням зі швидкістю загл по траєкторії руху ABC. З початку кут атаки  зменшується і в точці С стає рівним нулю, а потім на другій половині цієї траєкторії (частина СВ) поточна величина кута атаки  збільшується і коли зафіксована точка леза досягає рівня розташування осі обертання диска, величина кута атаки стає рівною попередньо встановленій. Встановлена величина кута атаки  визначає ширину захвату диска АВ (ширина скиби ґрунту на поверхні поля). Суть визначення величини кута різання ґрунту пояснюється схематичним зображенням (фіг. 2), коли зафіксована точка леза сферично-дискового робочого органа знаходиться в нижньому положенні на вертикалі відносно осі обертання диска (точка С), де величина кута різання ґрунту мінімальна і дорівнює: різ  90  де сф 20 сф 2   i  , - половина кута при вершині сектора сферичності диска; 2 i - кут загострення леза;  - задній кут різання ґрунту. В загальному вигляді спосіб визначення величини кута різання ґрунту сферично-дисковим робочим органом здійснюється за допомогою формули, що об'єднує всі параметри сферичнодискового робочого органа:  різ  90   arc sin 25 30 D дис 2R сф        2h      sinarc cos1   D дис cos                сos 1    sin 2             Важливість вірного визначення величини кута різання ґрунту полягає в тому, що сила опору різання ґрунту з будь-якими фізико-механічними властивостями знаходиться в прямій залежності від величини кута різання ґрунту, тобто при мінімальній величині кута різання ґрунту сила опору різання ґрунту буде найменшою. Так, при: Dдис=660 мм, Rсф=660 мм, h=10 см, = 35°, =20° величина кута різання дорівнює різ≈45°. З врахуванням цього даний спосіб визначення величини кута різання ґрунту можна використовувати для обґрунтування параметрів сферично-дискових робочих органів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Спосіб визначення величини кута різання ґрунту ґрунтообробним сферично-дисковим робочим органом, який полягає в визначенні кута різання ґрунту, що залежить від параметрів сферичнодискового робочого органа, який відрізняється тим, що кут різання різ ґрунту визначається за напрямом під кутом, перпендикулярним до напряму повздовжнього руху сферично-дискового робочого органа відносно ґрунтового середовища за формулою:  різ  90  arc sin 40 D дис 2Rсф        2h   sin arc cos1        D дис cos         ,       сos 1    sin 2            де D дис - діаметр сферично-дискового робочого органа; Rсф - радіус сферичності сферично-дискового робочого органа; h - глибина обробітку;  - кут атаки;  - кут нахилу диска до вертикалі. 2 UA 77248 U Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3