Силы, действующие на корпус плуга.

Элементарные нормальные и касательные силы, действующие на корпус плуга, представляют собой пространственную систему сил. В общем виде эта система приводится к главному вектору R, равному геометрической сумме действующих сил и к главному моменту М, проекция которого на направление главного вектора совпадает с линией nn(центральная ось) главного вектора.

Совокупность R’и M’(динама) может быть заменена тремя плоскостными силовыми характеристиками.

Для решения ряда практических задач, таких как определение давлений на полевые доски, устойчивости движения плуга по глубине и ширине захвата и др., требуется знать силы в трех плоскостях проекций, их значение, направление и точку приложения (рис. 18). Эти данные получают путем пространственного динамометрирования плужных корпусов на специальных установках, позволяющих одновременно замерять сопротивление в направлении перемещения корпуса плуга R_х,в горизонтальной плоскости, перпендикулярной перемещению плуга R_yи в вертикальной плоскости R_z. Эти силы принимаются за проекции главного вектора элементарных сопротивлений почвы.

Силы R_х, R_{y, ,}R_z. зависят от свойств почвы, глубины вспашки, скорости движения, геометрической формы поверхности корпуса, остроты лезвия лемеха, наличия ножа и предплужника. Эти зависимости сложны и пока что не все изучены.

Рисунок 17 – Схема сил, действующих на корпус.

Исходной можно считать продольную горизонтальную слагающую силу R_х, направленную вдоль оси Х::

,

где η – кпд плуга (0,7…0,75),

k- коэффициент удельного сопротивления, зависящий от физико-механических свойств почвы (2,0…7,0 Н/_см²),

a и b - сечение пласта, см.

Вертикальная составляющая R_z, направленная вдоль оси Z, определяется из выражения:

Знак (+) берется при новых, острых лемехах(и тогда сила Rz направлена сверху вниз), знак (-) берется при тупых изношенных лемехах ( в этом случае сила Rz направлена снизу вверх).

Боковая сила R_y, приводящая к разворачиванию корпуса, определяется по формуле:

Учитывая средние величины углов наклона проекций Rzх и R_хy можно найти их значение, в зависимости от исходной силы R_х.

Сила трения о полевые доски приложена посредине высоты заднего конца полевой доски.