Почвы с удельным сопротивлением до считаются легкими, от 3 до 5 - средними; от 5 до 7 - среднетяжелыми и от 7 до 12- тяжелыми.
Абразивные свойства. Под абразивными понимаются свойства почвы, способствующие соскребанию (царапанью) и уносу поверхностного слоя металла рабочих органов почвообрабатывающих машин движущимися почвенными частицами. Из минералов, образующих почву, наибольшую твердость имеет кварц, который составляет основу песчаных почв. Наибольшая изнашивающая способность у мелких песчинок размером от 0,01 до 0,25мм. С увеличением влажности песчаных почв износ рабочих органов машин увеличивается, на глинистых и суглинистых почвах наблюдается обратное явление.
Липкость почвы. Способность частиц почвы в сыром состоянии склеиваться и прилипать к различным поверхностям называется липкостью. Липкость характеризуется усилием, отнесенным к 1см соприкасающейся с почвой стальной поверхности, необходимым для ее отрыва.
Липкость почвы зависит от следующих основных факторов: влажности, дисперсности, свойств материала рабочего органа, чистоты его поверхности и удельного давления. С увеличением дисперсности липкость почв увеличивается. Поэтому глинистые почвы наиболее липкие. Зависимость липкости от удельного давления сложная: в одних случаях почва прилипает к выступам на рабочей поверхности, в других - к впадинам.
Реакция почвы всегда нормальна к рабочей поверхности диска, а так как диск сферический, то она направлена под углом к горизонту и способствует заглублению диска. При увеличении угла атаки растет сопротивление движению диска, вследствие чего увеличивается глубина обработки почвы.
Равновесие несимметричных дисковых орудий достигают правильным выбором угла атаки передней и задней батарей и направления линии тяги. Поскольку сопротивление дисков первой батареи, работающих в более плотной почве, больше, чем у дисков задней батареи, равновесие будет обеспечено, если направление линии тяги совпадает с направлением равнодействующих сил и .
При изменении сопротивления батарей диски будут стремиться отклониться в сторону от исходного направления, соответствующего разности сопротивлении и . В результате этого возникает момент, создаваемый силой тяги трактора и стремящийся возвратить батарею в исходное положение.
Основным условием устойчивого хода несимметричных дисковых орудий является правильный выбор углов и постановки батарей.
В вертикальной плоскости, действующие на диск, силы расположены ниже оси батареи, вследствие чего они создают момент, стремящийся заглубить тот конец батареи, к которому диски обращены своей вогнутой стороной. Чтобы выровнять батарею в вертикальной плоскости, регулируют положение рамки батареи с помощью понизителей. Для этого конец батареи, к которому диски обращены своей вогнутой стороной, присоединяют к понизителям выше, чем противоположный.
Удельное тяговое сопротивление q для тяжелых борон при а = 10 .20см равно 4 .8 кН/м.
Диаметр дисков выбирают из условий обеспечения требуемой глубины обработки и экономии металла.
Расстояние b между дисками должно быть таким, чтобы орудия не забивались и получалась необходимая высота h гребней на дне борозды. При глубине обработки a это расстояние b≥1,5а. Для дисковых плугов допускается h≤0,4a, для лущильников h ≤ 0,5a, для борон h≤а.
Диски затачивают, как правило, с выпуклой стороны. Угол заточки или заострения диска i =10 .20° для борон и лущильников и 15 .25° для плугов. Более острые углы заточки приводят к ослаблению прочности лезвия и быстрому его выщербливанию, а более тупые - к увеличению затылочного угла , ухудшению заглубляемости диска в почву.
Затылочный угол меняется с высотой (глубиной) обработки. Для нормальной работы диска необходимо, чтобы затылочный угол на уровне поверхности поля был положительным.
Угол наклона образующей конуса заточки к плоскости режущей кромки определяется по формуле:
где
– диаметр диска, ;
– длина хорды погруженного в почву сегмента диска на глубину:
– угол:
где
– угол атаки,;
– затыловочный угол.
тогда
Угол, характеризующий кривизну рабочей поверхности диска:
Радиус кривизны рабочей поверхности диска:
В соответствии с ГОСТ принимаем R = 350мм.
Расстояние между смежными дисками равно:
где
– высота гребня, .
Принимаем
Расстояние между вершинами гребней:
где
– диаметр диска.