Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования 9
1.1. Анализ конструктивных параметров сошников и почвозаделывающих катков 9
1.2. Обзор исследований деформации почвы сошниками 19
1.3. Обзор исследований деформации почвы почвозаделывающими катками 27
1.4. Требования к качеству посадки саженцев лесопосадочными машинами 33
1.5. Выводы 37
1.6. Цель и задачи исследований 38
2. Обоснование параметров и расположения рабочих органов на лесопосадочной машине 39
2.1. Анализ процесса заполнения почвой посадочного места сошником и уплотняющими катками 39
2.2. Обоснование параметров бороздообразующих и почвозаделывающих рабочих органов 42
2.3. Определение расстояния смыкания почвенных слоев в зависимости от ширины сошника, скорости движения и физико-механических свойств почвы 48
2.4. Определение высоты осыпи почвы в посадочном месте 61
2.5. Определение величины почвенного валика перед уплотняющими катками 65
2.6. Выводы 70
3. Программа и методика экспериментальных исследований 72
3.1. Программа исследований 72
3.2. Оборудование, примененное в экспериментальных исследованиях 73
3.3. Методика проведения опытов 81
4. Результаты экспериментальных исследований 90
4.1. Анализ результатов лабораторных исследований 90
4.1.1. Влияние геометрических параметров коробчатого сошника на образование посадочного места 90
4.1.2. Влияние конструктивных параметров сошника на перемещение почвенных частиц 92
4.1.3. Определение тягового сопротивления сошника 96
4.2. Результаты полевых исследований 98
4.2.1. Влияние скорости посадки на процесс движения почвы после прохода сошника и впереди уплотняющих катков 101
4.2.2. Влияние расположения рабочих органов относительно друг друга на качество заделки посадочного места 105
4.3. Выводы 108
Разработка конструкции и определение экономической эффективности экспериментального образца лесопосадочной машины 109
5.1. Основные параметры конструкции лесопосадочной машины 109
5.2. Условия проведения производственных испытаний 111
5.3. Качественные показатели работы исследуемых лесопосадочных машин 111
5.4. Экономическая эффективность применения лесопосадочной машины 115
Общие выводы и предложения 126
Список использованной литературы 129
Приложения 141
- Обзор исследований деформации почвы почвозаделывающими катками
- Обоснование параметров бороздообразующих и почвозаделывающих рабочих органов
- Оборудование, примененное в экспериментальных исследованиях
- Влияние скорости посадки на процесс движения почвы после прохода сошника и впереди уплотняющих катков
Введение к работе
Актуальность темы. В общем комплексе лесокультурных работ одной из наиболее трудоемких операций является посадка, которая во многом определяет успех выращивания лесных культур. Огромные объемы лесопосадочных работ требуют широкого применения средств механизации. Механизированная посадка леса значительно повышает производительность труда и улучшает качество работ по сравнению с ручной посадкой.
Однако механизированный способ посадки имеет много недостатков, которые имеют место в работе бороздообразующих и почвозаделывающих рабочих органов лесопосадочных машин.
Бороздообразующие рабочие органы образуют посадочное место с уплотненными боковыми стенками, что приводит к неравномерному заполнению борозды почвой и ухудшению условий для работы уплотняющих катков. Уплотняющие катки не обеспечивают хороший контакт корней с почвой, особенно в верхнем и нижнем слоях. Эти недостатки отрицательно влияют на приживаемость и дальнейший рост лесных культур.
Имеющиеся в настоящее время научные и экспериментальные исследования указывают на недостаточную изученность взаимодействия бороздообразующих сошников, отличающихся формой рабочей поверхности, с почвой; взаимного влияния сошника и уплотняющих (почвозаделывающих) катков на качество их работы и выполняемого лесопосадочной машиной технологического процесса посадки.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы является повышение качества посадки лесных культур путем обоснования формы, параметров сошника и компоновки рабочих органов на раме лесопосадочной машины.
В соответствии с поставленной целью в настоящей работе были намечены следующие задачи:
обоснование формы и параметров боковых стенок бороздообра-зующего рабочего органа;
теоретические и экспериментальные исследования процесса движения почвенных частиц после схода с боковых стенок сошника в зависимости от скорости, конструктивных параметров сошника и физико-механических свойств почвы;
определение высоты осыпи почвы в посадочной борозде;
- определение величины почвенной волны перед уплотняющими кат
ками;
обоснование расположения катков относительно заднего обреза сошника на раме лесопосадочной машины;
- разработать опытную установку для посадки саженцев и испытать в
производственных условиях;
- провести энергетическую и экономическую оценку эксперимен
тального образца лесопосадочной машины.
Научная новизна. Обоснован процесс движения почвенных частиц за задним обрезом сошника. Выведена формула высоты осыпи в посадочном месте для сошников сложной формы, определена величина почвенного валика перед уплотняющими катками. Разработана методика расчета траектории движения почвенных частиц за сошником и перед уплотняющими катками, которая позволяет оптимизировать расположение рабочих органов на раме лесопосадочной машины.
Разработана новая форма боковых стенок коробчатого сошника с острым углом вхождения.
Получены математические зависимости, описывающие взаимодействие рабочих органов с почвой.
Доказана эффективность применения модернизированной лесопосадочной машины.
На защиту выносятся следующие положения:
- обоснование расположения рабочих органов на раме лесопосадочной ма
шины;
новая конструкция коробчатого сошника, полученная на основе математического моделирования;
- результаты экспериментальных исследований, подтверждающие теорети
ческие положения лабораторно-полевых испытаний;
результаты энергетической и экономической оценки разработанной лесопосадочной машины.
Обоснованность результатов исследований. Выводы диссертационной работы базируются на результатах фактического материала, полученного при проведении лабораторных и полевых испытаний. В ходе проведения лабораторных исследований плотность и влажность почвы поддерживались на уровне, соответствующем реальным условиям посадки лесных культур. Полученные данные обрабатывались методом математической статистики с использованием языка программирования Си++ для персонального компьютера.
Практическая ценность. Разработана перспективная конструкция коробчатого сошника, обосновано расположение рабочих органов относительно друг друга, что позволяет улучшить качество посадки лесных культур. Создан опытный образец лесопосадочной машины, который исследован в производственных условиях на посадке сеянцев сосны обыкновенной. Приживаемость сеянцев возрастает на 15 - 20%. Годовой экономический эффект около 9438 рублей.
Апробация работы и публикация. Диссертационная работа выполнена на кафедре механизации лесного хозяйства и проектирования машин Воронежской государственной лесотехнической академии в 1998-2001 гг. в рамках госбюджетной программы № 01.96.0.010580 «Совершенствование машин для лесовос-становления и рубок ухода в различных типах леса», входящих в тематику научных исследований ВГЛТА.
Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили одобрение на заседаниях кафедры, научных конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежской государственной лесотехнической академии (1998-2001 гг.), Саратовского госагроуниверситета (2002 гг.).
По материалам диссертации опубликовано восемь работ.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений.
Общий объем работы составляет 152 страниц, из них 140 основного текста и 7 приложений. Работа включает 49 иллюстраций, 13 таблиц и 126 наименований использованных источников, в том числе 4 иностранных.
Обзор исследований деформации почвы почвозаделывающими катками
К настоящему времени накоплен достаточно большой экспериментальный и теоретический материал в области изучения процесса качения колеса по деформируемому грунту, который является научной базой конструирования автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин, обладающих наилучшей проходимостью. Кроме того, вопрос взаимодействия колеса с грунтом является предметом широких исследований, как в нашей стране, так и за рубежом, не только с точки зрения транспортного средства, но и одного из средств уплотнения почвы корней лесных культур в процессе посадки.
Основоположник земледельческой механики академик В.П. Горячкин, рассматривал вопрос перекатывания колеса по пластическому пути. При качении колеса почва сжимается по нормали к элементам окружности. Вращение его не имеет никакого значения для смятия почвы, поэтому сжатие почвы происходит по линиям, ортогональным к окружностям с центрами расположения на одной .прямой. Он определил длину пути перемещения частиц почвы при условии, что они перемещаются по линиям сжатия к поверхности колеса.
Продолжая рассматривать данный процесс, А.Ю. Ишлинский развил этот вопрос для гладких цилиндрических катков и вывел уравнение ортогональной кривой, доказывая тем самым, что катки сообщают частицам почвы, соприкасающихся с их рабочей поверхностью, движение по нормали к этой поверхности, то есть движение без скольжения [42].
Последующие работы ряда исследователей, особенно академика В.А. Же-лиговского, показали, что качение колеса по деформированной поверхности с образованием колеи нельзя рассматривать как процесс качения без скольжения. Автор установил, что при перекатывании колеса со скольжением направление смятия почвы не идет по нормали к ободу, а отклоняется от нее и это отклонение различно в разных частях обода [43]. где у - угол отклонения силы смятия от нормали; Ф - угол трения поверхности обода о почву; є - коэффициент скольжения. При качении ведомого колеса со скольжением мгновенный центр вращения лежит ниже точки соприкосновения колеса с почвой на продолжении опорного диаметра на величину A R. Коэффициент скольжения определяется по формуле Первая экспериментальная работа по деформации почвы под колесом принадлежит М.Х. Пигулевскому. Им было установлено, что траектории точек частиц почвы от воздействия вращающегося со следом колеса имели своеобразную форму, не соответствующую тем соображениям, которые давались различными авторами до этого. Он получил траектории частиц почвы в вертикально-продольной плоскости под ведущими и ведомыми колесами [45].
Н.П. Раевский провел ряд опытов по вдавливанию различных моделей ко- лес и отметил, что в начале вдавливания нет боковых сдвигов, но при дальнейшем заглублении появляются боковые сдвиги. Однако, опыты автора не дают полного представления о траектории перемещения почвенных частиц [46].
В.Ф. Бабков при изучении взаимодействия пневматических колес с грунтом определил, что процессы, протекающие в грунте при образовании колеи, подчиняются общим закономерностям механики грунтов, которые могут быть использованы для теоретического расчета глубины колеи и сопротивления качению колеса. Выпучивание грунта из-под колеса в стороны зависит от степени его уплотнения. Чем более сжимаемым является грунт, тем меньше проявляется боковое выпирание. Так же автор определил, что продольные сдвиги грунта захватывают слой толщиной 10-15 см под углом колеи. Величина продольного смещения зависит от степени уплотнения грунта, нагрузки на колесо и скорости движения. Вертикальные просадки грунта уменьшаются с ростом скорости движения и первоначального уплотнения грунта [47].
Профессор А.К. Бируля отметил, что при качении пневматического колеса происходит в той или иной мере перемещение грунта вперед и в стороны. Продольное перемещение грунта в колее происходит под действием тяговой силы, а в стороны - вследствие расплющивания пневматика при сжатии [48].
Большую ценность представляют работы С.С. Саакяна по вопросу взаимодействия жесткого колеса с деформируемой поверхностью. Он дал полную характеристику деформации почвы под колесом в трех направлениях [49]. А.И. Баранов, рассматривая работу двух конусных катков с горизонтальной осью вращения, размещенных на одинаковом расстоянии от оси высаживаемого ряда, установил зону возможного уплотнения и некоторые параметры катков. Он указывает, что верхняя граница зоны уплотнения ограничивается линиями, перпендикулярными к рабочей поверхности, где сила нагрузки на каток отклонена на угол трения от нормали к рабочей поверхности. При симметричной расстановке катков точка пересечения линии должна совпадать с осью ряда высаживаемых растений. Выше этой границы почва не уплотняется. Более того, происходит небольшое разрыхление почвы из-за выталкивания вверх частиц при сдвиге и уплотнении нижних слоев. Для нахождения максимальной глубины верхней границы зоны уплотнения па автор выводит определенную зависимость [50] где lmin - расстояние между катками, см; R - радиус катка, см; а - глубина погружения катка в почву, см; а - угол наклона рабочей поверхности катка к почве. Для определения ширины рабочей поверхности катка была предложена формула
Обоснование параметров бороздообразующих и почвозаделывающих рабочих органов
Для обоснования расположения рабочих органов на раме лесопосадочной машины необходимо проанализировать параметры бороздообразующих и почвозаделывающих рабочих органов.
Качество работы сошника определяется его геометрической формой и значениями основных параметров: угла передней грани а, угла раствора груди Q, а также ширины Ь, высоты h и длины боковых стенок L в соответствии с рисунком 2.3.
При образовании сошником борозды не должно нарушаться расположение почвенных слоев, то есть высохшие частицы почвы из верхних слоев не должны попадать на дно борозды и засыпать корни. Это возможно лишь в том случае, если угол передней грани сошника а будет меньше угла трения почвы по металлу ф. Профиль передней грани сошника имеет вид кубической параболы y=Px3 [78]. Что отвечает условиям самоочищения и послойного рыхления. Сорняки, извлеченные из почвы и повисшие на стойке, будут вместе с почвой сдвигаться вверх реактивными силами, возникающими при движении сошника. Вышедшие на поверхность сорняки могут быть удалены с сошника тем или иным способом.
Минимальное значение угла а будет иметь с профилем передней грани у носка сошника. Постепенное увеличение угла а до 50-70 по направлению к поверхности поля обеспечивает хорошее рыхление и сдвиг почвы, но сменыней затратой механической работы.
Проведенные Ю.М. Ждановым исследования, показали что угол раствора груди сошника влияет на размеры зоны скалывания и зоны рыхления почвы по ширине и по глубине. При малых значениях угла раствора груди сошника образование посадочной щели сопровождается большим смятием почвенных частиц в боковые стороны, чем их подъемом вверх. За счет этого получается минимальная зона рыхления, борозда имеет уплотненные стенки. Разрыхленная почва не заполняет целиком посадочную борозду.
Следует отметить, что с увеличением угла раствора груди сошника почва расклинивается в стороны в меньшей степени, тогда как подъем почвенных частиц вверх увеличивается. Вследствие этого, образование посадочной щели сопровождается меньшим уплотнением стенок. Зона рыхления и количество разрыхленной почвы, заполняющей щель, несколько увеличивается. Однако достаточного рыхления почвы за счет изменения угла раствора получить не удается. Даже при работе сошника с плоской грудью зона рыхления недостаточна, а стенки посадочной борозды получаются уплотненными.
Зона рыхления при работе сошника с плоской грудью увеличивается только на 25% по сравнению с зоной рыхления, образующейся при работе сошника с углом раствора груди 40, а разрыхленная почва заполняет 81% общей площади зоны рыхления [79]. Это объясняется тем, что при увеличении угла раствора впереди сошника образуется уплотненное почвенное ядро, посредством которого наряду с подъемом почвенных частиц происходит расклинивание почвы в стороны. Хорошего рыхления почвы при этом не обеспечивается. Посадочную щель заполняют комья почвы, скалывающиеся по ее краям в верхней части. При работе сошника с рекомендуемым углом раствора количество фракций диаметром более 5 см колеблется от 44,7 до 39,4 % [80]. Для перемещения почвы по груди сошника вверх без образования уплотняющего ядра необходим малый угол вхождения в почву (не более 40), а при малом угле вхождения в почву возрастает длина сошника. Так, если сошник для изготовления посадочной щели глубиной 30 см с постоянным углом вхождения 40 имеет вылет груди 360 мм, то общая длина сошника должна составлять около 800 мм. Высота сошника зависит от глубины посадки лесных культур. Максимальная глубина посадки составляет 30 см, поэтому высота боковых граней сошника должна быть больше, при этом надо учитывать боковые холмики, образующиеся около сошника (8-Ю см). Высота боковых граней должна составлять 430 мм. Чтобы улучшить качество работы сошника, сохраняя все параметры его передней грани, целесообразно изменение его боковых сторон. Для выбора формы боковых сторон сошника следует рассмотреть его взаимодействие с почвенной средой.
При движении сошника его боковые стенки действуют на почву под углом є от дна борозды с усилием Р, образующим с нормалью N угол трения почвы о металл ф, в соответствии с рисунком 2.4а. При этом происходит уплотнение почвы, особенно в нижней части посадочного места, с образованием уплотненной зоны (ядра), которая при достижении максимального напряжения давит на вышележащие слои, поднимая их вверх, тем самым, разрыхляя только верхние слои почвы. Это приводит к образованию плотных стенок посадочного места и после прохода сошника полностью не засыпается рыхлой влажной почвой.
Исключить эти недостатки возможно, если боковые стенки сошника выполнить вогнуто непосредственно в нижней его части. При такой форме боковых стенок усилие Р вогнутой части будет направлено не в сторону от сошника, а вверх, тем самым, исключая образование уплотненного ядра в нижних слоях почвы (рисунок 2.46). Почвенная масса будет перемещаться вверх и разрыхляться, начиная с нижних слоев. Это приведет к снижению давления боковых стенок сошника на стенки борозды и тягового сопротивления сошника. Изменение боковых стенок сошника позволяет также сохранить длину сошника, увеличить деформацию почвы вокруг посадочного места. В зоне, прилегающей к боковой стенке сошника, почва будет в разрыхленном состоянии на всей глубине. Рыхлая влажная почва под собственным весом обрушивается с боковых стенок в борозду, полностью заполняя ее, исключается попадание верхних подсушенных слоев и уменьшается подгиб корневой системы растений (саженцев, сеянцев).
Длина АВ будет зависеть от высоты ВС и ширины АС. Сохраняя параметры передней грани сошника, его длину, высоту и ширину верхней и средней части, получены следующие зависимости [81, 82]: Величина АВ будет равна (теорема косинусов) [83]: наклона боковой стенки коробчатого сошника от дна борозды, s=8...10; или через радиус: АВ nRa Ї80 где а - угол наклона вогнутой части к поверхности дна борозды, а= 31.. .35 . Подставляя значения длины вогнутой части, получаем радиус вогнутости:
Оборудование, примененное в экспериментальных исследованиях
Для проведения исследований была разработана и изготовлена экспериментальная установка (рисунок 3.1), основными узлами которой являются: брус, к которому крепится рабочий орган 2, сошник 1, устройство для навески установки 3.
Брус состоит из двух швеллеров №10, сваренных между собой. В верхней части бруса приварены ушки для крепления секции лесопосадочной машины, при помощи хомутов к нему крепится сошник. Вся установка присоединена болтами к плите, которая в свою очередь при помощи хомутов присоединена к тензометрической навеске.
Общий вид тензонавески представлен на рисунке 3.2, которая разработана сотрудниками Воронежской лесотехнической академии (ВГЛТА).
На рисунке 3.3 представлены схемы устройств, для замера тягового сопротивления навесных орудий. Тензонавеска, по сравнению с устройством завода им. Октябрьской революции (рисунок 3.3а), применяемая в настоящей работе, позволяет транспортировать орудие при ослабленном измерительном звене и является конструктивно более простой, нежели навеска, предложенная Киевской сельскохозяйственной академией. По сравнению с Одесской НИС НАТИ (рисунок З.Зг) выгодно отличается простотой крепления на орудии и не требует снятия с испытуемой машины серийной навески. В отличии от тензометриче-ских тяг ВИСХОМа (рисунок 3.3в), новая тензонавеска не требует сложения показаний трех датчиков и обладает несколько большей точностью измерений [114-117].
Для измерения тягового сопротивления сошника, в почвенном канале ВГЛТА, был использован вариант тензонавески, кинематическая схема представлена на рисунке 3.3д, к которой с помощью хомутов присоединена установка (рисунок 3.4). Навеска включает в себя две рамки, расположенные одна под другой и соединенные качающимися поводками 1. Рамки имеют возможность двигаться относительно друг друга только в продольном направлении. Эту степень свободы ограничивает тензозвено 2, соединяющее рамки при движении вперед и упоры 3 с винтовой регулировкой, воспринимающие нагрузки в транспортном положении орудия. Квадратная труба 4 верхней рамки служит для крепления установки. Цилиндрические цаперы и проушины нижней рамки служат для соединения с тягами 5 и 6 тележки 7, почвенного капала 8.
В рабочем положении орудия, при движении агрегата вперед, нижняя рамка, смещаясь на качающихся поводках 1, относительно верхней рамки, растягивает тензозвено, регистрирующее это усилие. Регулировка момента растяжения, а также предварительное напряжение тензозвена осуществляется гайкой.
При подъеме орудия гидроцилиндром в транспортное положение верхняя рамка с присоединенным к ней орудием под действием веса смещается вперед и нагрузка с тензозвена снимается. Это позволяет проверить установку измерительных приборов на ноль перед проведением следующего опыта. Дальнейшее относительное перемещение рамок ограничивается упорами 3. Конструкция тензонавески усилена косынками. Приборы, регистрирующие тяговое сопротивление представлены на рисунке 3.5.
Принципиальная электрическая схема приборов для регистрации тягового сопротивления представлена рисунком 3.6. Усилие, растягивающее тензозвено, преобразуется в электрический сигнал, проходящий через дифференциальный усилитель и регулируемый быстродействующий самописец. Самописец Н338В-1П - чернилопишущий, что удобно при регулировке и при наблюдении за процессом записи изменения тягового сопротивления, в отличие от приборов производящих запись на фотобумаге, где непосредственное наблюдение за процессом регистрации усилий невозможно. Тарировка силоизмерительного звена производилась сотрудниками ВГЛТА с использованием специальной винтовой установки и динамометра. Графики тарировки вышеуказанной аппаратуры, а так же твердомера конструкции Ю.Ю. Ре-вякина приведены на рисунке 3.7.
При изучении применения почвенных частиц после прохода сошника применялась видеокамера, что позволило определить расстояние смыкания почвы за задним обрезом сошника.
Влияние скорости посадки на процесс движения почвы после прохода сошника и впереди уплотняющих катков
Опыты по определению смыкания почвенных слоев за задним обрезом сошника проводились на равнинной площади. Диапазон скорости передвижения лесопосадочной машина изменялся от 0,27 до 1,38 м/с, при глубине 30 см. Результаты перемещения почвы после прохода сошника фиксировались на видеокамеру (рисунок 4.6 и 4.7) и графически представлены на рисунке 4.8 и в таблице 4.4.
Экспериментально установлено, что при движении серийного сошника стенки образовавшейся борозды как бы «затираются» его боковыми гранями, образуя тем самым плотные стенки. Борозда заполняется неравномерно верхними разрыхленными горизонтами в виде комков. Основная почвенная масса перемещается перед катками, которая и заполняет посадочное место. Величина смыкания почвенных слоев за сошником при изменении скорости движения
Перемещение сошника с вогнутыми боковыми стенками показало, что после прохода сошника посадочное место засыпается почти полностью рыхлой влажной почвой, начиная снизу вверх. Стенки посадочной щели осыпаются, не образуя, пустую борозду. Величина смыкания за сошником в зависимости от скорости составляет в пределах 70...203 мм.
Исследуя почвенное перемещение перед уплотняющими катками с жестким ободом, установлено, что величина почвенной волны находится в пределах 90... 113 мм в соответствии с рисунком 4.9 и таблицей 4.5.
Анализируя полученные результаты можно сделать вывод, что коробчатые сошники в зависимости от конструктивных параметров и физико-механических свойств почвы имеют среднюю величину осыпания почвенной массы в пределах 170...300 мм. Применяя коробчатый сошник с вогнутыми боковыми стенками, сокращается величина смыкания почвенных слоев на 100 мм и составляет 70...200 мм, улучшая тем самым качество заполнения посадочной борозды.
Были проведены опыты посадки саженцев сосны для определения оптимального расстояния между сошником и уплотняющими катками, в зависимости от качества заделки посадочного места.
Экспериментально установлено, что при расстоянии 100 мм между задним обрезом сошника и катками, почвенная волна от катков препятствует осыпанию почвы за сошником. Из-за недостатка почвы в посадочной щели после прохода катков остаются глубокая колея 95... 126 мм и валик между колеями высотой 40...62 мм. Корневая шейка высаженных сеянцев выше поверхности почвы и плотность заделки корневой системы почвой незначительна (приложение Д). При увеличении расстояния между сошником и катками заполнение почвой увеличивается. Полная заделка посадочного места осуществляется, когда процесс заполнения борозды почвой катками не препятствует концу процесса самоосыпания почвенной массы за сошником. В зависимости от скорости движения машины, полная заделка борозды обеспечивается при расположении уплотняющих катков относительно заднего обреза стандартного сошника 250...300 мм, относительно экспериментального сошника оно составляет 200...250 мм.
Заполнение посадочного места почвой во многом влияет на заделку и уплотнение катками корней саженцев. Измерения усилия выдергивания саженцев, в зависимости от величины расстояния между сошником и катками показали, что при расстоянии от 100...400 мм с применением экспериментального сошника составляет 12...22,5 Н, с серийным сошником от 8...18,5 Н (рисунок 4.10, таблица 4.6).
Экспериментально, выявлено, что увеличение расстояния между экспериментальным сошником и катками от 250 до 400 мм усилие выдергивания остается неизменной - 22,5 Н. Следовательно, максимальное уплотнение корней обеспечивается при 200 - 250 мм. Максимальное усилие выдергивания саженцев при применении обычного сошника достигается при 400 мм - 18,5 Н, дальнейшее увеличение расстояния не изменяет это усилие.
Таким образом, полное заполнение посадочного места и заделка корней саженцев обеспечивается расстоянием между обычным сошником и катками -300 - 400 мм, с новым сошником от 200 до 250 мм. Применение разработанного сошника повышает качество заделки культур, это отражается в увеличении усилия их выдергивания в 1,2 - 1,5 раза. Сокращение расстояния между экспериментальным сошником и уплотняющими катками на 100 мм, ведет к уменьшению габаритов и массы лесопосадочной машины. На основании проведенных лабораторных и полевых исследований можно сделать следующие выводы: 1. Применение коробчатого сошника с вогнутыми боковыми стенками, имеющими радиус вогнутости R= 133... 138 мм, приводит к увеличению разрых ляемости почвы в 2,5 раза вокруг посадочного места, улучшает качество обра зования борозды и усиливает функцию сошника как заделывающего устройства. 2. Вогнутость боковых стенок сошника не только не увеличивает его тя говое сопротивление и исключает применение дополнительных рыхлительных устройств, которые повышают сопротивление бороздообразующего рабочего органа. 3. Смыкание почвенных слоев за задним обрезом сошника зависит от скорости движения. С увеличением скорости увеличивается расстояние смыкания почвы за задним обрезом сошника, что составляет для обычного сошника 170...290 мм, для сошника с измененными гранями 70...200 мм. Величина почвенного валика перед уплотняющими катками при различных скоростях движения изменяется в пределах 95... 113 мм.
