Решение проблемы механизации садоводства и виноградарства
Информация - Сельское хозяйство
Другие материалы по предмету Сельское хозяйство
µжду действующими усилиями, деформациями и напряжениями является существенно нелинейной. Расчёт деформаций и напряжений проводился по схеме нагружения деформируемого упругого стержня рабочим органом (форма 2, рис. 11).
Упругим стержнем являлся пучок лоз, укладываемый лозоукладчиком с постоянной (рис. 12) высотой контакта , [68].
Рис. 12. К расчёту взаимодействия рабочего органа
лозоукладчика с лозой
Расчётная схема нагружения связана с реальными условиями следующими соотношениями:
- угол наклона оси лозы в точке
- угол наклона силы
;
,
где - угол наклона оси лозы в месте выхода из земли к вертикали;
- угол наклона оси деформированной лозы в точке к вертикали.
По принятой расчётной схеме (рис. 12) определялись координаты места взаимодействия рабочего органа с лозой:
, (22)
где - длина деформированного участка лозы;
и - безразмерные упругие параметры отображения точки О;
- коэффициент подобия;
- жёсткость изгиба лозы. На длине деформируемого участка 01 (S) она постоянна.
Для удобства дальнейших расчётов численные результаты проведенного исследования представлены графиком (рис. 13), где в за-
висимости от отношения приведены значения при различных углах наклона недеформированной оси лозы, а также величи-
на .
Безразмерные упругие параметры отображения точки О и для расчётных условий нагружения, при величине коэффициента подобия, связанного с безразмерными упругими параметрами и
Рис. 13. Графическое отображение результатов
проведенных исследований уравнений (22)
зависимостями (при ) и (при ), представлены графически (рис. 14), где угол характеризует степень деформации оси лозы.
Рис. 14. Графическое изображение упругих параметров
С использованием приведенных графиков определение параметров различных процессов взаимодействия рабочего органа лозоукладчика с лозой не вызывает серьёзных трудностей. Например, при заданной высоте и различных расстояниях подсчитываются отношения и при известном угле находят величину и . Это позволяет определить длину деформированного участка лозы при различных положениях лозоукладчика, а также усилие взаимодействия рабочего органа лозоукладчика с лозой по жёсткости . Жёсткость при этом определяется через момент , замеренный специально разработанным прибором, по формуле
(23)
где ;
- координаты точки .
Применение нелинейной статики тонких стержней (Е.П.Попов, 1986) оказалось эффективным в качестве теоретической основы для разработки различных измерительных приборов. Так, на основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны принципиально новые конструкции приборов ДЛ-3, ДТ-1, ПТЛ-1 и ПУВЛ [32, 41, 68]. В приборе ДЛ-3 реализуется схема консольного изгиба черенков исследуемой кроны длиной 400 мм с измерением изгибающего момента в месте крепления черенка (форма 2, рис. 11). При работе достаточно закрепить один конец черенка в соответствующее отверстие прибора, а свободный его конец последовательно устанавливать перед каждым из упоров, чтобы получить по показаниям встроенного в прибор динамометра типа ДПУ-0,01-2 величины момента .Для удобства работы с прибором значения (23) вычислены с помощью нелинейной статики и проставлены у соответствующих упоров прибора. По величине в месте крепления черенка определяется приведенное значение нормальных напряжений лозы
, (24)
где - момент сопротивления сечения лозы.
По жёсткости изгиба находится приведенный модуль продольной упругости лозы
, (25)
где для круглого сечения момент инерции сечения лозы , а для округлого с сердцевиной (например, в черенке малины)
.
Прибор ДЛ-3 проходил испытания на однолетней виноградной лозе с параметрами сечения = 8,5 ... 8,9мм; = 7,3 ... 8,0 мм; = 2,5 ... 3,9 мм; = 0,049 ... 0,062 ; = 0,0187 ... 0,0251 .
Данные испытания приведены в табл. 11.
Таблица 11
Результаты исследований виноградной лозы
на приборе ДЛ-3
Сорт Иссле-дуемые параме-Единицы измере- Номера упоровтрыния1234567Иза-0,984,99,113,014,915,915,0бел-78,5210,0262,0283,0267,0244,0205,0ла4,211,214,015,1514,313,011,019,296,0178,0255,0292,0312,0299,02,045,859,5613,4313,4316,0-Али-163,0250,0277,0293,0239,0245,0-готе6,4610,011,011,679,59,75-33,094,0154,0217,0215,0258,0-3,18,914,014,5---Кле-248,0380,0419,0317,0---рет11,117,018,714,2---56,4160,0250,0259,0---Из табл. 11 следует, что жёсткость изгиба и модуль упругости виноградной лозы растут с увеличением степени деформации до определённого момента, а затем уменьшаются, что соответствует показательной функции (21). У виноградной лозы заметна разница в интенсивности наращивания жёсткости изгиба и модуля упругости . Наибольшая интенсивность наращивания и спада у сорта Клерет. Плавнее - у Изабеллы. Это говорит о том, что нельзя пользоваться усреднёнными данными о физико - механических свойствах виноградной лозы при создании рабочих органов машин. В машинах должны быть предусмотрены узлы настройки рабочих органов на допустимые резонансные параметры амплитуды и частоты обрабатываемого сорта.
Результаты испытаний прибора ДЛ-3 показали, что он обеспечивает высокую точность измерений и стабильность показаний на всём диапазоне нагрузок.
Прибор ДТ-1 (динамометр торсионный) предназначен для определения крутящего момента в черенке по шкале отсчёта угла закручива?/p>