5.2. Агротехнические требования к размещению зубьев бороны

Агротехнические требования, лежащие в основе способа проектирования зубовых борон, заключаются, главным образом, в том, чтобы бороздки, проводимые зубьями, располагались на равных расстояниях друг от друга. При этом каждый зуб должен проводить свою бороздку, т.е. по одному следу должен проходить один зуб. Это требование объясняется стремление снизить возможность распыления почвы зубьями.

5.3. Обоснование формы зубового поля бороны

Если бы нужно было выполнить только эти требования, то зубья можно было бы закрепить на одной поперечной планке (рис. 5.4, а). Но у такой бороны соседние зубья будут располагаться слишком близко друг к другу и начнут грудить комки перед собой, иначе говоря, такая борона будет быстро забиваться комками и растительными остатками. Для предотвращения этого явления соседние зубья должны быть расставлены дальше друг от друга. Такая возможность появляется, если зубья разместить на наклонной планке АВ (рис. 5.4, б).

Рис. 5.4. Зубовое поле бороны

Чтобы не увеличивать чрезмерную длину бороны, наклонные планки можно располагать рядом. Нетрудно убедиться в том, что при равномерном размещении зубьев на планках и одинаковом наклоне их к горизонтали зубья расположатся на общих поперечных рядах 1-1, 2-2, 3-3...М-М. Всякую наклонную прямую линию можно представить как развертку винтовой линии на плоскости. В таком случае поперечные линии1-1, 2-2, 3-3 и т.д. будут являться образующими цилиндра. Для того чтобы развертку цилиндра дать в полном виде, нужно добавить еще одну образующую (М+1) - (М+1), которая будет повторять первую планку. Иными словами, зубовое поле представит собой поверхность цилиндра с М-образующими, разрезанную по первой образующей и развернутую на плоскости. Расстояния между наклонными планками t равны шагу винтовой линии.

Анализ полученного зубового поля (см. рис. 5.4, б) показывает, что в этом случае удастся обеспечить равномерную обработку, что в этом случае удастся обеспечить равномерную обработку поверхности (расстояние между всеми следами равно) и уменьшить возможность забивания, так как соседние зубья на поперечной планке будут стоять на значительном расстоянии друг от друга t, причем

,

так как на отрезок, равный шагу винтовой линии, проектируется по одному следу с каждой из М поперечных планок. К сожалению, борона, построенная по данной развертке, будет обладать и целым рядом недостатков, главным из которых являются неравномерность давления почвы на зубья и, как следствие, неспокойный, змеевидный ход орудия и недостаточно качественное крошение почвы.

Первый недостаток объясняется тем, что давление почвы на зуб со стороны необработанного и обработанного поля различно.

Если представить себе, что борона (см. рис. 5.4, б) движется снизу вверх, то одинаковым окажется давление только на зубья первой планки (1-1) и соответствующей ей на развертке (М+1) - (М+1). Для остальных зубьев давление слева будет выше, чем справа, так как слева будет располагаться необработанная почва, а справа обработанная (считается, что зона распространения деформации от зуба - это величина междуследия - а). Естественно, что под воздействием больших по величине сил борона будет постоянно смещаться вправо, пока натянутая цепь, соединяющая борону со сцепкой, при каком-либо толчке не вернет борону на место.

Второй из указанных недостатков объясняется тем, что на комок, прошедший между зубьями первой планки, будут воздействовать зубья последних планок, но так, что их удары начнут смещать его в сторону, так как они будут наноситься по краю комка далеко от центра тяжести.

Для устранения указанных недостатков зубья лучше разместить на развертке не одно-, а многоходовое винта (рис. 5.4, в), отстоящая от первой на расстоянии b. В этом случае сохраняется равномерное размещение следов и дополнительно к этому значительно увеличивается число зубьев, у которых давление почвы справа и слева будет одинаковым. Неравномерным остается давление только на зубья четвертой планки. Кроме этого, удары последующих зубьев на комок почвы, прошедший между двумя предшествующими, будет приходиться ближе к центру тяжести комка, что приведет к более интенсивному крошению [1].