4.2.1. Определение сил, действующих на дисковую батарею

На валу дисковой секции закреплены диски и кронштейны крепления батареи к раме (рис. 4.2). Поэтому при расчете вала необходимо учитывать все силы, действующие на диски и реакции опор в кронштейнах.

Сопротивления почвы, преодолеваемые батареей сферических дисков во время работы, с некоторым приближением могут быть представлены двумя перекрещивающимися силами Rzy и Rx, приложенными к среднему диску батареи. Сила Rzy, расположенная в плоскости ZOY, проходит через ось вращения дисков. Сила Rx, расположенная в плоскости ZOX и параллельная оси

Рис. 4.2. Схема к расчету оси батареи.

Х, удалена от последней на расстояние . Сила Rx создает относительно оси Y момент, обусловливающий большее стремление к заглублению в почву передних дисков, чем задних. Действие этого момента уравновешивают путем смещения центра тяжести к заднему концу батареи.

Для расчета данных сил используем следующие зависимости [16], 109

где φ – угол, образуемый результирующей силой Rчy и осью батареи, φ=300 (табл. 4, [16], с. 108);

m – коэффициент вертикальной силы, m=1,5 (табл. 4, [16], с.108).

Тяговое сопротивление одного диска равно

Подставляя численные значения в зависимости (4.6) – (4.10), получим

В нашем случае батарея несимметрична, то есть не имеет центрального диска, поэтому необходимо обосновать схему приложения всех вышеуказанных сил. В плоскости XOZ действие сил определяется силами реакции почвы Rz. При неподвижной батарее и опущенных дисках, силы реакции почвы распределены равномерно и действуют на каждый диск. При движении дисковой бороны, силы Rz распределяются следующим образом. Силы реакции почвы трех крайних дисков батареи перераспределяются и результирующие их действия Rz1 и Rz3 одинаковы по величине, направлению и приложены к средним дискам. Результирующая сила Rz2 дисков центрального участка батареи при движении бороны смещается в сторону, противоположную направлению угла атаки, и приложена к крайнему диску на данном участке.

К данным дискам приложены и силы Rх1, Rх2 и Rх3, расположенные в плоскости XOZ.

В плоскости XOY на батарею действуют силы, направленные в сторону, противоположную направлению движения. Величина данных сил определяется тяговым сопротивлением и углом атаки дисковой батареи. Поэтому данные силы равномерно распределены по всей длине батареи и приложены к ее центру и двум дискам, в которых сосредоточены результирующие силы Rz1 и Rz3.

4.2.2. Расчет оси батареи

Расчет оси батареи дисковой бороны производится на изгиб (рис. 4.2)