Профилирование рабочей поверхности плужного корпуса

В этом случае тело движется с ускорением.

Уравнение можно написать: mj = m*g*sinα – f*m*g*cosα,

υ₀ – начальная скорость м/с;

t – время прохождения частицы пути S, его также замеряют.

Если υ₀=0 то, после чего находится ускорение:

, (5)

Лабораторная работа №3.

Время 1 час

Содержание работы:

1. Определить зависимость между внешней нагрузкой и линейной величиной деформации почвы при вдавливании в нее твердого тела.

2. Определить коэффициент объемного смятия почвы и величину работы смятия.

Указания к работе:

Твердомер позволяет с некоторым приближением судить о функциональной зависимости, существующей между величиной линейной деформации сминаемой почвы и давлением между почвой и сминающим ее телом.

Твердомер состоит из штанги, посредством которой можно вдавливать в почву специальные насадки, определенных размеров и любой формы (цилиндрической, сферической, конической я др.) (рис. I)

Давление на штангу, а через нее и на посадку передается при нажиме на рукоятки через пружину; величина сжатия пружины зависит от давления вдавливаемой насадки на почву. Величины линейной деформации пружины У и почвы L записываются в виде диаграммы. На оси абцисс - величины давления насадки на почву. Лини ОАВСD нанесенная пишущим механизмом твердомера, характеризует зависимость между величинами смятия почвы L и давления на нее Р (рис. 2).

При внедрении в почву насадка твердомера величина деформации пружины, соответствующая линейной деформации почвы L, может быть либо замерена, либо записана в виде диаграммы.

Исследованиями установлено, что при внедрении в однородную по твердости почву насадка, имеющая форму цилиндра с плоским основанием, на диаграмме прибора отчетливо различимы три характерных участка (рис.2), соответствующие трем фазам деформации почвы. Начальная фаза деформации почвы характеризуется тем, что сопротивление почвы вдавливанию в нее насадки, приближенно, прямо пропорционально ее линейной деформации. Первая фаза деформации заканчивается при незначительном погружении насадки в почву на глубину L_а. Вторая фаза деформации почвы характеризуется затуханием, нарастания сопротивления ее вдавливанию насадка - участок АВ.

q₀ – размерный коэффициент H/см²,

L - линейная деформация почвы в см.

Размерный коэффициент указывает, на сколько единиц силы возрастаем реакция почвы при смятии, когда ее объемная деформация возрастет на единицу объема, например, при вытеснении одного кубического сантиметра почвы путей вдавливания в нее постороннего тела.

Размерность коэффициента становится вполне очевидной, если принять, что сила реакции почвы при вдавливании в нее постороннего тела пропорционально сминаемой площади и глубине проникновения тела в почву, т.е. пропорционально объемной деформации почвы, выраженной в кубических единицах.

2. Отметить на диаграмме точку А - предела прямой пропорци-ональности. Измерить по оси Р величину деформации пружины в пределах прямой пропорциональности (расстояние от оси О до точки А)

Измерить величину L в см – деформацию почвы в пределах прямой пропорциональности, соответствующей точке А.

3. Определить объем сминаемой почвы:

V=S·L, cм² (3)

𝑞₀ = P/V, Н/см³ (4)

6. Определить работу деформации почвы в пределах прямой пропорциональности (до точки А) по формуле:

A₁ = PL/2, Н·см. (5)

Численная величина работы имеет наименьшее значение в пределах прямой пропорциональности. В пределах текучести почвы (на диаграмме за точкой А) работа смятия почвы резко возрастает. Так, например, при деформации почвы на величину L_с полная работа смятия почвы выразится формулой:

A₂ = PL₁/2+P(L₂ – L₁), Н·см. (6)

Отчет о работе составить по таблице.

У, см	Р=δ·у, Н	L1, cм	S, см2	V=S·L, cм3	qо, Н/см3	А1, H см	L2, см	А2, H см
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Лабораторная работа№4.

Время 1 час

Содержание работы:

1. Определение рабочего объема катушки, объема желобков и объема

активного слоя.

2. Определение толщины активного слоя.

3. Построение графиков зависимостей указанных выше параметров от длины катушки.

Указания к работе:

Технологический процесс катушечного высевающего аппарата протекает следующим образом. В зоне I (рис.1) семена движутся свободно сверху вниз под действием силы тяжести, в зоне П попавшие в желобки катушки семена движутся принудительно вместе с катушкой, в зоне Ш, именуемой "активным слоем", движение семян вызывается силами внутреннего трения, которые возбуждаются ребрами катушки и передаются от одного слоя семян к другому.

Рабочим объемом катушки называется объем семян, высеваемых катушкой за один оборот. Рабочий объем катушки складывается из объема семян, вынесенных желобками катушки, зона П и объема семян, прошедших в активном слое, зона Ш, т.е.

V= V_ж + V_ак (1)

Экспериментально рабочий объем катушки определяется по формуле:

см³ (2)

γ - объемная масса семян, для пшеницы 0,8 г/см³;

n₀ - число оборотов катушки, n₀ = 20.

Объем желобков определяется по формуле:

V_ж=Sl_рZ, см³ (3)

где S – площадь поперечного сечения желобка, см²

l_р – рабочая длина катушки, см

Z – количество желобков, Z=12.

Площадь сечения желобка определяется его профилем. Наиболее распространен профиль желобка, изображенный на рис.3, из которого видно, что

, (4)

где

;

= толщина перемечки между желобками

ширина желобка.

Для зерновых культур при d_к = 50, площадь поперечного сечения желобка S = 0,41см²

Толщину активного слоя находят из следующих соображений. Скорость семян в активном слое может быть выражена следующей зависимостью (рис.2):

_x = _к * (5)

где V_к – линейная скорость катушки;

m₁ – показатель степени, определяемый опытным путем (для пшеницы и ячменя -2,6; овса – 2,5; проса – 1,4 и.т.п.);

X - координата слоя семян, для которого определяется скорость.

Для упрощения расчетов объема семян, высеваемых активным слоем, скорость движения семян принимают постоянной и равной линейной скорости ребер катушки, а вместо действительной толщины активного слоя понятие приведенной толщины. Приведенная толщина активного слоя h_n определяется из условия, что объем семян, высеваемых слоем приведенной толщины, равен объему семян, высеваемых в действительном активном слое за один оборот катушки. Связь между действительной и приведенной толщиной активного слоя определяется из выражения:

(6)

(7)

V_ж = h_n* *l_p , (8)

Время одного оборота катушки 60/n_к , а линейная скорость

 

 

Тогда объем семян, выбрасываемых из активного слоя за один оборот катушки:

(9)

 

Последовательность выполнения:

1. Ознакомиться о установкой для проведения опытов.

2. Изучить визуально работу катушечного высевающего аппарата.

3. Произведя 20 оборотов валика привода катушечного высевающего аппарата, определить вес семян при следующих значениях рабочей длины катушки:

 

l_p = 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 см.

Данные занести в таблицу 1.

4. Для установленных значений рабочей длины катушки определить объем желобков, рабочий объем катушки, объем активного слоя и толщину активного слоя. Данные занести в таблицу 2.

5. Построить графики зависимостей

 

 

Таблица 1

 

Длина рабочей части катушки; см.	Номер высевающего аппарата.	Вес семян, выброшенных за 20 оборотов	Средний вес семян, г.
1,0 ...   3,0

Таблица 2

 

, см.	V, см3.	Vн, см3.	Vж, см.3.	hn, см.	h, см.
1,0 …   3,0

 

 

Лабораторная работа № 5.

Время 5 часов

Содержание работы:

 

1. Найти расчетным путем длину рабочей части катушки.

2. Произвести оценку высевающих аппаратов сеялки на равномерность высева.

Катушечный высевающий аппарат работает по смешанному принципу. В нем сочетается самопроизвольное перемещение зернового потока с принудительным его движением и движением активного слоя семян находящегося над катушкой.

Зерно из отверстия семенного клика под действием силытяжести поступает в семенную коробку, заполняя одновременно желобки катушки. Сужение прохода семенной коробки приводит к тому, что в сечении прохода, равном критическому, самопроизвольное движение зерна прекращается. Зерно, заполнившее желобки катушки (объем желобков).при ее вращении перемещается принудительно и одновременно ребра катушки, передавая свой импульс верхнему слою зерна, лежащему под ним, приводит в движение всю толщину активного слоя зерна посредством, трения

(объем активного слоя).

 

Последовательность расчета

 

1.Определяют массу семян g, выбрасываемых одним высевающим аппаратом за один оборот колеса

 

(1)

 

где Q - норма высева зерна, кг/га;

D - диаметр приводного колеса, м;

m - ширина междурядий, см

2. Находят количество семян g, высеваемых одним аппаратом за один оборот катушки.

 

(2)

 

где i – передаточное число от колеса сеялки к валу высевающего аппарата

 

– коэффициент скольжения колеса

3. Находят общий объем семян V, высеваемых каждой катушкой за один оборот:

 

(3)

 

где γ_с - объемная масса семян, г/см³

4. Находят рабочую длину катушки. Как уже отмечалось, объем катушки состоит из объема желобков V_ж и объема активного слоя V_ак т.е.

 

V=V_ж+V_ак, см³ (4)

 

Они подсчитываются по следующим формула

 

V_ж=S·L_p, cм³ (5)

где S = 5,8 см² – площадь поперечного сечения желобков катушки

l_р – рабочая длина катушки, см.

 

(6)

где А = 0,4…0,55 г

= 0,10…0,12 г/см – опытные коэффициенты, характеризующие высев семян активным слоем

 

Рабочая длина катушки

 

, см

Исходные данные для расчета представлены в таблице № 1

Таблица 1

 

Тип сеялки	Q, кг/га	, г/см3	m, см	D, м	i
СЗП – 3,6 СЗП – 3,6 ---     СЗП – 2,1		0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65	22.5 22.5 22.5 22.5 22.5	0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55	0.51 0.51 0.51 0.51 0.51 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42

 

Данные, полученные расчетным путем, заносятся в таблицу № 2.

 

Таблица 2

 

Ιс, г/см3	0,85	0,80	0,75	0,70	0,65
V, см3
Lp, см

 

По полученным данным нужно построить график. L_p=f(γ_с)

2. Основными показателями, которые характеризуют качество работы зерновых сеялок являются: дробление семян (гранул);

неустойчивость общего высева; неравномерность высева отдельными аппаратами.

В соответствии с агротехническими требованиями для высевающих аппаратов зерновых сеялок:

дробление семян не более 1%;

отклонения нормы высева семян не более ±3%, гранулированных удобрений не более ±10%

неравномерность высева между отдельными аппаратами не более ±3%, трав ±8%,

неравномерность высева каждым высевающим аппаратом не более 2%.

Оценка высевающих аппаратов на точность высева производится по рекомендации В.П.Горячкина методом наименьших квадратов, основанным на статистической обработке результатов ряда измерений и определений основных характеристик процесса.

В настоящей работе приводится порядок оценки качества работу высевающих аппаратов с целью их выбраковки, с дальнейшей их заменой, ремонтом, регулировкой на стационаре.

Необходимо помнить, что в полевых условиях в качестве экспресс-метода оценки высеващих аппаратов следует пользоваться упрощенным способом, сущность которого заключается в следующем:

1. Определить вес семян, высеваемых каждым аппаратом в отдельности g;

2. Определяют среднее значение по числу аппаратов ;

3. Определяют относительную погрешность высева каждым аппаратом: %;

 

(1)

Равномерность высева считают удовлетворительным, если δ = ±3%,

для зерновых; δ = ±4%,

для зернобобовых, δ = ±8%, для трав.

Конструкция катушечных высевающих аппаратов позволяет производить индивидуальную регулировку их на норму высева.

 

Последовательность выполнения:

1. Повернуть колесо на 3-5 оборотов до заполнения высевающих

аппаратов семенами.

2. Опорожнить ящички и опять установить под семяпроводы.

З. Равномерно вращая колесо, сделать 30 оборотов.

4. На технических весах с точностью до 0,5 г определить вес семян

g_i высеянных каждым из 9 аппаратов и данные занести в таблицу 3.

Таблица 3

 

№ п/п						gi
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

 

Примечание: δ _i2 и δ _i2² – определяется после предварительной выбраковки.

5.Определить среднеарифметическое значение

 

(2)

6.Определить среднеквадратическое отношение или погрешность каждого опыта

 

(3)

7.Определяем ошибку всех измерений

(4)

Результаты измерений записываем так

 

(5)

 

8. Определяем точность опыта в %

 

(6)

 

9. Определяем коэффициент вариации

 

(7)

10. Определяем количество опытов

 

(8)

 

11. Если точность, определенная по пункту 8 больше 2-5%, то в пункте 110 подставляем значения Р = 2-5% и определяем количество опытов для выбранной нами точности.

Согласно теории вероятности возможна ошибка т. е.

 

(9)

Данные, которые не попали в эти границы, выбрасывают.

12. Регулировкой высевающих аппаратов добиться, чтобы неравномерность высевающим аппаратом не превышала порядок выбраковки.

а) проверяют условие наиболее вероятной ошибки

 

 

б) цифры, которые далеко отличаются от пределов, предварительно выбраковывают и определяют и m без них.

в) если , то цифру выбраковывают окончательно, если то цифру оставляют, здесь – предварительно выбракованная величина, - средняя после выбраковки.

 

 

Лабораторная работа №6.

Время 5 часов

Содержание работы:

1. Построить теоретическую траекторию планки мотовила.

2. Проанализировать траекторию планки мотовила, полученную

опытным путем.

 

Указания к работе:

Мотовил