Определение усилий действующих на кусторез при его работе. Курсовая устойчивость его при работе

ВОПРОС № 19

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ ДЕЙСТВУЮЩИХ НА КУСТОРЕЗ ПРИ ЕГО РАБОТЕ. КУРСОВАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ЕГО ПРИ РАБОТЕ.

Рисунок 1. Кусторез. 3 — универсальная толкающая рама: 4 — съемная головка; 5 — рабочий орган

Кусторезы служат для срезки кустарника, деревьев листвен­ных пород диаметром до 20—25 см и деревьев хвойных пород диаметром до 30—35 см. Кусторезы имеют рабочий орган, выполненный в виде отвала, который в нижней части снабжается режущим ножом, а впереди — колу­ном рисунок 1. Этот отвал монтируется, на универсальной раме и является навесным оборудованием к трактору. В настоящее время кусторезы, как правило, имеют гидравлическое управление. Ножи рабочего органа вы­полняются пилообразными. Срезка деревьев и кустарника производится при поступательных перемещениях машины. Благодаря тому, что отвал в плане выполнен в виде треугольника, его ножи при перемещении посте­пенно погружаются в ствол дерева и, наконец, перерезают его.

Со стороны кустореза на перерезаемое дерево действует сила тяги трактора T рисунок 2, которая может быть разложена на перпендикуляр­ную к поверхности ножа силу Р=Тsinа и действующую вдоль ножа силу Р =Tсоsa. Сила Р скалывает дерево, а сила F его перерезает. Между деревом и ножом развивается также сила трения Р_T= Р_m  = Tmsina - где m — коэффициент трения ножа о древесину, который может быть принят равным 0,25. Очевидно, что должно иметь место нера­венство F > Р_T или Tсоsa > Tmsina , откуда tga >m. В противном случае нож «завязнет» в древесине. Обычно а = 30°.

Со стороны дерева на кусторез действует сила T₁ = T. Под действием сил T₁ и P₁ кусторез стремится повернуться относительно центра тяжести. Момент сил здесь найдется по формуле

Рисунок 2. Схема сил, девствующих на кусторез

Противодействуют повороту силы сцепления, развиваю­щиеся между  гусеницами трактора и грунтом. Момент этих сил определится так:

где G — сцепной вес, т. е. передающаяся на гусеницы часть силы тяжести машины; j_cц — коэффициент сцепления гусениц трактора с грунтом.

Для работы кустореза должно иметь место неравенство

М_уд>М_пов

Производительность (м²/ч) кустореза определяется по формуле

где В — ширина захвата, м; v — рабочая скорость движения, м/ч; k_в — коэффициент использования рабочего временя; n₁ — число поворотов на длине участка работы; t_п — время одного поворота, мин;  n= 1 -3 — число проходов по одному месту.

Литература:

Дорожные машины. Теория конструкция и расчет. Учебник для вузов. Изд.2-е перераб. и доп. Л., «Машиностроение», 1976. Авт. Хархута Н.Я. и др.