Определение основных параметров катка

 

Процесс прикатывания почвы происходит при встрече с комьями, каток перекатывается через них, а не выдавливает их вперед. При перекатывании через комок давление катка концентрируется и он  вдавливается в почву. Иначе каток будет толкать почвенные комки перед собой, т. е. сгруживать почву. Характер взаимодействия катка с почвой зависит от его диаметра, а также размеров комков.

Рассмотрим положение, когда каток встречает комок, расположенный на поверхности почвы  (рис. 4.5).

Рисунок 4.5  Схема катка при встрече с комком

 

От действия силы Р давления катка возбуждаются сила F₂ трения между ободом и комком, также  сила F_l трения между комком и поверхностью почвы. Зажим комка между катком и поверхностью почвы происходит при

                                 (4.17)

Но ; ;

где  и  - углы трения почвы о материал катка и почвы о почву;

Подставив значения F₁ F₂ и N в выражение (4.17), будем иметь:

              (4.18)

Разделив это выражение на P и cosδ, получим

,

откуда

.                                (4.19)

Пользуясь тригонометрическими функциями, упростим выражение (4.19), т. е. приведем его к виду

,                                    (4.20)

т. е. при выполнении условия (4.20) почвенные комки будут не протаскиваться в направлении движения катка, а защемляться между ним и поверхностью почвы.

Из этого же условия определили глубину h колеи (рис. 4.6), при которой каток диаметром d_KT не будет образовывать перед собой почвенный валик.

Рисунок 4.6 – Схема катка при определении глубины колеи

Как видно из рисунка 4.8,

,                                  (4.21)

откуда

,                                 (4.22)

или необходимый минимальный диаметр катка при заданной величине h

,                              (4.23)

Предельным является случай, когда комок имеет форму шара (рис. 4.7).

Рисунок 4.7 – Схема катка при встрече его с комком, имеющий форму шара

 

При этом

                           (4.24)

,                  (4.25)

,                               (4.26)

Проанализировав все условия прикатывания определим, будут ли сгруживаться комки перед катком.

Диаметр катка d_кт=490мм, угол трения почвы о каток φ₁=18⁰, почвы по почве φ₂=22⁰, максимальный диаметр комков находящихся на поверхности почвы d_км=60мм.

Подставим приведенные данные в выражение (4.25), получим:

мм

d_км=60мм<65мм

Таким образом, сгруживания почвы перед катком происходить не будет.

                  В результате расчета определены основные параметры катка, сделан технологический расчет состава агрегата. конструктивные параметры диска и влияние их на качество обработки почвы.