Сельскохозяйственные машины : сборник задач и тестовых заданий

 
 
 
 
 
 
 
 
 
В.П. КАПУСТИН,  Ю.Е. ГЛАЗКОВ 
 
 
 
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ  МАШИНЫ 
 

• ИЗДАТЕЛЬСТВО ТГТУ •

Министерство образования и науки Российской Федерации 
 
ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
В.П. КАПУСТИН,  Ю.Е. ГЛАЗКОВ 
 
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ  МАШИНЫ 
 
Сборник задач и тестовых заданий 
 
 
Допущено Учебно-методическим объединением вузов по агроинженерному образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям: 110301 – «Механизация сельского хозяйства», 110304 – «Технология обслуживания и ремонта машин в АПК» 
 
 

 
Тамбов 
Издательство ТГТУ 
2006 
УДК   631.3(07) 
ББК    П072я73-4 
           К20 
 
 
 
 
 
Рецензенты: 
 
Доктор технических наук, профессор Санкт-Петербургского ГАУ 
В.А. Смелик 
 
Доктор технических наук, заведующий лабораторией ГНУ ВИИТиН 
Ю.А. Тырнов 
 
 
 
 
 
 
 
 
Капустин, В.П. 
К20  
Сельскохозяйственные машины : сборник задач и тестовых заданий / В.П. Капустин, Ю.Е. Глазков. – 
Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006. – 104 с. – 100 экз. – ISBN 5-8265-0534-6. 

 

Сборник включает задачи и тестовые задания, охватывающие все разделы дисциплины «Сельскохозяйственные машины». Содержит примеры решения типовых задач по каждому разделу. 
Предназначен для студентов специальностей 110301, 110304 всех форм обучения. Будет полезен для 
аспирантов, занимающихся совершенствованием рабочих органов сельскохозяйственных машин и орудий. 
 
УДК   631.3(07) 
ББК    П072я73-4 
 
 
 
 
 
ISBN 5-8265-0534-6                 © Капустин В.П.,  Глазков Ю.Е., 2006 
© ГОУ ВПО «Тамбовский государственный 
  технический университет» (ТГТУ), 2006 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Учебное издание 
 
КАПУСТИН Василий Петрович, 
ГЛАЗКОВ Юрий Евгеньевич 
 
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ  МАШИНЫ 
 
Сборник задач и тестовых заданий 
 
 
 
Редактор  Т.М. Глинкина 
Инженер по компьютерному макетированию  Т.А. Сынкова 
 
Подписано в печать  22.11.2006. 
Формат 60 × 84 / 16. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman. 
6,0 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 685 
 
Издательско-полиграфический центр 
Тамбовского государственного технического университета, 
392000, Тамбов, Советская 106, к. 14 

ВВЕДЕНИЕ 
 

 
Информационные технологии, используемые в учебном процессе высших учебных заведений, основаны на 
применении различной компьютерной техники. Однако техника, несмотря на все ее совершенство, не заменит творческого мышления студентов, направленного на решение различных задач, которые встречаются в производственном процессе агропромышленного комплекса (АПК). 
Результаты выполнения различных технологических операций при возделывании и уборке сельскохозяйственных культур зависят от множества объективных и субъективных факторов. Поэтому очень важно, в различные периоды выполнения полевых работ, принимать правильные решения по выбору оптимальных агрегатов, скорости движения, частоты вращения вала мотовила, молотильного аппарата, вентилятора, высевающего 
аппарата, глубины и нормы высева семян и т.д. 
Предлагаемый сборник задач окажет помощь в развитии мышления студентов и принятии верного решения при выборе почвообрабатывающих, посевных и посадочных машин, машин для уборки урожая, для внесения минеральных и органических удобрений, для борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных 
культур, а также для послеуборочной обработки зерна и орошения и настройки их на оптимальные режимы 
работы. 
1   ЗАДАЧИ ПО РАСЧЕТУ ПАРАМЕТРОВ И  РЕЖИМОВ РАБОТЫ  ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ 
МАШИН 
 

 
ПЛУГИ 
 
1.1)  Имеем два плужных корпуса с цилиндроидальными рабочими поверхностями. Значения углов установки лезвия лемеха к стенке борозды у первого плужного корпуса: γ0 = 42°, γmax = 48°; у второго  γ0 = 38°, γmax 
= 50°. К какому типу относятся первая и вторая рабочие поверхности плужных корпусов? 
 
1.2)  Определить максимальную допускаемую глубину пахоты корпусом с шириной захвата 35 см и угол 
поворота пласта связанной почвы, когда он займет устойчивое положение. 

 
1.3)  Ширина захвата проектируемого корпуса плуга 35 см, глубина вспашки 22 см, угол наклона лемеха 
ко дну борозды 25°, угол минимального наклона горизонтальной образующей к стенке борозды 36°, угол подгиба крыла отвала 10°. 

Определить значения радиуса базовой дуги направляющей кривой при следующих условиях:  

а) пласт должен полностью размещаться на отвале; 

б) пласт не должен задираться бороздным обрезом отвала; 

в) верхняя точка направляющей кривой должна соответствовать максимальной высоте корпуса плуга. 

 
1.4)  Ширина захвата корпуса 35 см, глубина вспашки 22 см, угол минимального наклона горизонтальной 
образующей к стенке борозды 39,5°, угол максимального наклона 45°. Рабочая поверхность корпуса плуга 
культурного типа.  
Определить угол наклона горизонтальной образующей на высоте 22,5 см от дна борозды. Принять высоту 
расположения образующей с минимальным углом наклона 7,5 см. 
 
1.5)  Составить таблицу промежуточных значений угла γ для образующих поверхности полувинтового отвала при следующих данных:  γ0 = 35°, γmin = 33° для z1 = 7,5 см; γmax = 45° для zmax = 32,5 см.  
Построить график γ = f(z). Указание: для высот до z1 интервалы взять по 2,5 см, а для высот больше z1 – интервалы по 5 см. 
1.6)  Трехкорпусной тракторный плуг весом 600 кг с рабочим захватом 0,9 м динамометрировался на 
вспашке многолетней залежи, при глубине пахоты 18 см и рабочей скорости V = 1,25 м/c. Динамометр отметил 
среднее тяговое усилие Р = 9180 Н. 
Определить расчетом, каково будет среднее тяговое усилие при вспашке той же залежи и тем же плугом на 
глубину 22 см с установленным дополнительным корпусом (дополнительный вес – 80 кг) при той же рабочей 
скорости, если применительно к условиям работы плуга коэффициенты рациональной формулы В.П. Горячкина 
равны: f = 0,5, K = 3500 кг/м2, ε = 200 кг ⋅ с2/м4. Установить также величину ошибки, какая будет иметь место, 

если искомое тяговое усилие вычислить по упрощенной формуле P = kabn. 
 
1.7)  Две полевые доски имеют одинаковую площадь контакта со стенкой борозды h1l1 = h2l2, однако, высота первой больше, чем второй (h1 > h2), а длина второй больше, чем первой (l1 < l2). Какая из них принадлежит 
плужному корпусу для обработки торфяно-болотных почв и какая – плужному корпусу для обработки старопахотных почв? 
 
1.8)  Определить, под каким углом α к горизонту следует установить черенковый нож плуга для того, чтобы обеспечить скольжение в процессе резания корневищ с углом трения fк = 18° в почве с углом трения fн = 22°. 
 
1.9)  ОПРЕДЕЛИТЬ, ПРИ КАКОЙ ГЛУБИНЕ ВСПАШКИ А СВЯЗНОЙ ПОЧВЫ ОТВАЛЕННЫЙ 
ПЛАСТ ОКАЖЕТСЯ НЕУСТОЙЧИВЫМ, ЕСЛИ ВСПАШКУ ПРОВОДЯТ КОРПУСОМ С ШИРИНОЙ 
B = 35 СМ. 
 
1.10)  Определить предельное значение отношения ширины пласта к глубине вспашки k ≤ b/a, если вспашку проводят поперек склона с уклоном α = 5°, вспашку связной почвы выполняют на подъем. 
 
1.11)  Определить максимальный угол наклона γ0 нулевой образующей (лезвие лемеха) к плоскости стенки 
борозды, обеспечивающей резание со скольжением, если коэффициент трения растительных остатков по стали f 
= 0,9. 
 
1.12)  Построить график изменения тягового сопротивления плуга в зависимости от скорости движения агрегата (v = 1…3 м/с), если  известно, что глубина вспашки a = 25 см, ширина захвата корпуса  b = 35 см, удельное сопротивление почвы k = 0,4 ⋅ 105 Н/м2 , число корпусов n = 5, масса плуга m = 1100 кг, коэффициент трения 
f = 0,5 при скорости v = 1 м/с, среднее тяговое сопротивление плуга Р = 25,50 кН. 
1.13)  Определить расчетное тяговое сопротивление четырехкорпусного плуга, если удельное сопротивление в данных условиях  k = 0,6 ⋅ 105 Н/м2, глубина вспашки а = 0,27 м, ширина захвата корпуса b = 0,35 м. 
 
1.14)  Определить максимальное расчетное усилие, действующее на корпус плуга, если известно, что глубина вспашки а = 0,27 м, ширина захвата корпуса плуга b = 0,35 м, число корпусов n = 5, удельное сопротивление плуга в данных условиях k = 0,5 ⋅ 105 Н/м2. 
 
1.15)  С помощью формулы В.П. Горячкина показать возможные пути снижения тягового сопротивления 
плуга. Ширина захвата плуга, глубина обработки и скорость движения агрегата должны оставаться постоянными. 
 
1.16)  Определить величину и направление силы R1, равнодействующую сил сопротивления почвы Rzx, силы тяжести плуга G и силы трения полевых досок о стенку борозды F, если известно, что масса плуга m = 600 
кг, глубина вспашки а = 0,27 м, ширина захвата корпуса плуга b = 0,35 м, удельное сопротивление плуга k = 0,5 
⋅ 105 Н/м2, число корпусов n = 4, коэффициент трения полевых досок о стенку борозды  f = 0,5.  
Определить точку приложения силы R1. 

 
 
1.17)  Определить реакцию почвы на ободе опорного колеса навесного плуга. Как влияет место установки 
опорного колеса на усилие, которое возникает на нем? 
 
1.18)  ОПРЕДЕЛИТЬ ПРЕДЕЛЬНУЮ МАССУ НАВЕСНОГО ПЛУГА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО 
ДЛЯ АГРЕГАТИРОВАНИЯ С КОЛЕСНЫМ ТРАКТОРОМ, ЕСЛИ ИЗВЕСТНО, ЧТО А = 0,84 М, B = 2,3 
М, GТ = 3100 КГ, L = 2,38 М.  
ОПРЕДЕЛИТЬ РЕАКЦИЮ ПОЧВЫ НА ПЕРЕДНИЕ И ЗАДНИЕ КОЛЕСА ТРАКТОРА ДЛЯ ЗАДАННОГО АГРЕГАТА В ТРАНСПОРТНОМ ПОЛОЖЕНИИ. 

R1 

 
 
 
1.19)  ОПРЕДЕЛИТЬ ПРЕДЕЛЬНУЮ МАССУ НАВЕСНОГО ПЛУГА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО 
ДЛЯ АГРЕГАТИРОВАНИЯ С ГУСЕНИЧНЫМ ТРАКТОРОМ, ЕСЛИ ИЗВЕСТНО, ЧТО А = 1,205 М, А0 
= 0,015 М, LТ = 1,74 М, GТ = 5850 КГ. 
 

 
 
 
1.20)  Рассчитать тяговое усилие, необходимое для перемещения 4-корпусного плуга при глубине вспашки 
0,25 м и скорости 9 км/ч, если удельное сопротивление 4,3 Н/см2, коэффициенты сопротивления передвижению 
плуга в открытой борозде 0,6 и скоростного сопротивления 600 Н ⋅ с2/м4, сила тяжести плуга 7100 Н. 
 

1.21)  Определить глубину вспашки корпусом без предплужника, при которой пласт почвы окажется в 
предельно устойчивом положении. Ширина захвата корпуса 350 мм. 

1.22)  Определить максимальную глубину вспашки αmax, при которой выполняются агротехнические требования по обороту пласта, если ширина захвата корпуса 350 мм, угол поворота пласта 140°. 
 

1.23)  Рассчитать длину полевой доски, если угол наклона образующей к стенке борозды 42°, угол трения 
26,5°, ширина захвата корпуса 350 мм. 
 

1.24)  Вычислить расстояние между корпусами по направлению перемещения плуга, если угол наклона 
образующей к стенке борозды 42°, угол трения 26,5°, ширина захвата корпуса 350 мм. 
 

1.25)  Пахотный агрегат состоит из трактора (тяговое усилие  30 кН) и 5-корпусного плуга, у которого два 
корпуса съемные. Ширина захвата одного корпуса 350 мм.  
Определить, какое число корпусов должен иметь плуг, если  K = 110 кПа, а глубина пахоты 0,25 м. 
 

1.26)  Гусеничный трактор (масса 6,1 т, площадь опорной поверхности 1,36 м2) оставляет в почве колею 
глубиной 20 мм.  
Определить глубину колеи колесного трактора, если его масса  3,2 т, а площадь опорной поверхности 0,55 
м2. 
 

0 

1.27)  Определить минимально возможную площадь опорной поверхности мобильной машины массой 2 т, 
если почва выдерживает максимальное давление 1 МПа. 
 

1.28)  Определить коэффициент объемного смятия почвы, если трактор (масса 6,1 т, площадь опорной поверхности 1,36 м2) оставляет колею глубиной 20 мм. 
 
1.29) Тело массой 100 кг лежит на плоскости, наклоненной к горизонту под углом 6°. Коэффициент трения 
тела о плоскость равен 0,3. Определить силу трения, действующую на тело. 
 
1.30) С помощью формулы В.П. Горячкина показать возможные пути снижения тягового сопротивле
ния плуга. Ширина захвата плуга, глубина обработки и скорость движений должны оставаться постоянными. 

1.31) Определить длину L полевой доски корпуса плуга при ширине захвата корпуса b = 40 см, угле 

установки лемеха к стенке борозды γ0 = 42°, угле трения f = 24°, приняв, что точка приложения равнодействующей силы сопротивления R находится на лемехе на расстоянии p = 0,5b от стенки борозды. 
 
1.32) Определите удельное сопротивление плуга ПЛН-5-35 по следующим данным: глубина пахоты 0,25 м, 
средняя высота тяговой диаграммы 40 мм, масштаб пружины 400 Н/мм. 
 
БОРОНЫ 
 

1.33)  Определить расстояние между смежными дисками тракторной двуследной бороны при установке 
дисков под углом β = 20° к  линии тяги и получения в первом следе гребней высотой не больше  с = 15 см, диаметр дисков D = 510 мм. 
 

1.34)  Определить ширину захвата, построить зубовое поле бороны типа зиг-заг при следующих условиях: 
число планок М = 5, число ходов винта K = 3, междурядье а = 20 мм, длина бороны L = 600 мм, число продольных зигзагообразных планок N = 5. 
 

1.35)  Рассчитать конструктивную длину зуба бороны при следующих исходных данных: почва глыбистая; 
глубина боронования  50 мм; расстояние между рядами зубьев 90 мм; сечение зуба – квадрат 16 × 16 мм. 

 

1.36)  Определить минимальное расстояние между дисками бороны, если диаметр диска 450 мм, гребнистость 5 мм и угол атаки 20°. 
 
КУЛЬТИВАТОРЫ 
 

1.37)  Определить минимальное расстояние между рядами рыхлительных лап культиватора, если глубина 
обработки 8 см, вылет носка лапы 10 см, угол вхождения лапы в почву 30° и угол трения почвы о сталь 35°. 
 

1.38)  Определить расстояние между рыхлительными лапами культиватора в ряду и следами соседних лап, 
если ширина лапы 350 мм, угол трения почвы о сталь 35°. Величина перекрытия между следами соседних лап 35 
мм. Для этих данных определить ширину захвата культиватора, если число рядов лап 3 и в каждом ряду по 8 
лап. 
 

1.39)  Определить ширину защитной зоны при обработке картофеля с шириной междурядья 0,7 м культиватором, на грядиле которого установлены стрельчатая лапа 270 мм и две односторонние плоскорежущие 
бритвы по 165 мм. Перекрытие составляет 60 мм. Дайте обоснованную схему расположения рабочих органов секции.