Defining the parameters for a brush with polypropylene bristle when uncovering the root system of maternal plants

Abstract

Розглянуто питання роботи циліндричної щітки з гнучкими прутками ворсу при розкритті кореневої системи маточних рослин. Встановлено, що основними складовими сили опору при роботі даної щітки є сума опорів, що спричинені силою в'язкості ґрунту, силою статичного опору сипучих частинок ґрунту та силою опору відкидання частинок ґрунту. Виходячи з мінімізації затрат енергії, визначено оптимальні кінематичні параметри щітки з вертикальною віссю обертання. Великий влив на значення загальної сили опору має кутова швидкість щітки. Крім сили опору на прутки ворсу щітки діє нормальна реакція ґрунтової основи. Знайшовши результуючу цих двох сил за допомогою методу еліптичних інтегралів Лежандра, встановлено оптимальні розмірні параметри прутків ворсу, що виготовлені з поліпропілену. Даний метод дозволив врахувати значні, у порівнянні з довжиною прутків, їх деформації в результаті їх згину. Довжина прутків визначена як максимально можлива для забезпечення умови видалення ґрунту з валка, що вкриває кореневу систему маточних рослин клонових підщеп. Також досліджено вплив сили тертя під час роботи щітки. Це тертя частинок ґрунту між собою та по поверхні прутків ворсу. Визначено, що сили тертя, як і нормальна реакція ґрунту, мало впливають на роботу циліндричної щітки при розкритті кореневої системи маточних рослин. Це пояснюється відсутністю твердої основи при роботі прутка ворсу, що в свою чергу дозволяє розміщувати прутки ворсу по одному на поверхні щітки. Відсутність потреби у значній відносній жорсткості дозволяє пруткам ворсу видаляти ґрунт з валка мінімізуючи при цьому пошкодження рослин. За допомогою еліптичних інтегралів Лежандра другого роду досліджено прогин прутків ворсу циліндричної щітки при розкритті кореневої системи маточних рослин. Величина прогину прутка в процесі роботи впливає на повноту видалення ним частинок ґрунту. При збільшення прогину змінюється кут між робочою гранню прутка ворсу і поверхнею ґрунту. Це призводить до зменшення видалення частинок і збільшення їх ущільнення у валку. Тому розрахована довжина прутків ворсу, які здатні забезпечити необхідні робочі параметри при заданому навантаженні Ключові слова: коренева система, маточні рослини, клонові підщепи, різання ґрунту, деформація згину