Угол подъема сена по зубу

Зная силы, которые действуют на сено при сгребании, можно найти предельный угол подъема сена по зубу α_кр из условия, что нормальная реакция со стороны зуба на сено будет равняться нулю. В этом случае сено начнет падать вниз или скручиваться.

Запишем это условие:

Так как , то

.

Обозначив , получим:

Это квадратное уравнение. Решая его, получим:

Отсюда искомый угол α_кр будет:

Рабочий участок стандартного грабельного зуба представляет собой комбинацию нижнего прямолинейного участка на расстоянии 100мм и дуги окружности.

Угол наклона прямолинейного участка к поверхности к поверхности почвы должен быть выбран из условия скольжения травы на этом участке (см.рис.).

Условие движения травы по прямолинейному участку запишется в виде:

Здесь — сила трения;

φ — угол трения сена о материал участка.

Тогда:

Разделим все члены на и обозначим , тогда:

Отсюда:

Если пренебречь силой веса травы, то и .

Тогда .

Коэффициент трения рыхлой растительной массы по стали .

Исследования проведенные в ВИСХОМЕ И. А. Долговым, показали, что критические углы подъема слоя сена различаются у спиральных зубов незначительно между собой. По сравнению со стандартными спиральные зубья обеспечивают более интенсивный рост угла подъема сена в первоначальный момент, что уменьшает время контакта слоя сена со стерней и увеличивает чистоту сгребания, а также способствует большему свертыванию сена. Изучение профилей валков целинно-степного сена (урожайность 23 ц/га), сформированных поперечными граблями с различной формой зуба, показало, что форма зуба по логарифмической спирали обеспечивает лучшую форму валка: уменьшает его ширину, увеличивает высоту и по этой причине вес одного погонного метра валка. Рекомендуемое уравнение логарифмической спирали для зуба:

(см).