В практике применения почвообрабатывающих орудий большая часть исследования направлена на снижение тягового сопротивления и в последнее время исследователи [1–3] используют материалы с более низким тяговым сопротивлением, а именно облегченные стальные конструкции.
Из классической теории определения усилий, действующих на трёхгранный клин, к которым относится исследуемая плоскорежущая лапа, известно, что общая величина горизонтальной составляющей тягового сопротивления равна [3].
(1)
где 
— сила сопротивления почвы сжатию затылком затупившегося лезвия лапы, кН;
- сила сопротивления почвы деформации, кН;
— сила динамического сопротивления почвенного пласта, кН;
— сила сопротивления почвы от изменения веса пласта и силы трения на рабочей поверхности лапы (статическое сопротивление почвенного пласта), кН.
Как утверждает Г. Н. Синеоков, сила , периодически изменяющаяся от нуля до некоторых значений, аналитически неопределима и достаточно мала. Поэтому для анализа работы рабочих органов, представляющих собой трехгранный клин, достаточно определить силы , и .
Горизонтальная составляющая силы сопротивления почвы сжатию затылком затупившегося лезвия трёхгранного клина определена выражением [3]
(2)
где q — коэффициент объемного смятия почвы; h1 — толщина слоя почвы; сминаемого затылком лезвия лапы (высота затылочной фаски), м; d ширина захвата лапы, м; φ — угол трения почвы по стали, град.; ε — задний угол резания, град.; γ- угол скоса лезвия крыла лапы, град.
Ввиду малых размеров сечения односторонней плоскорежущей лапы (высота затылочной фаски лезвия находится в пределах h1 = 0,001...0,002 м), величиной горизонтальной составляющей силы сопротивления почвы сжатию затылком лезвия можно пренебречь.
Исходя из выше сказанного, для определения общей величины горизонтальной составляющей тягового сопротивления Рх достаточно определить динамическую и статическую составляющие.
Сила динамического сопротивления почвенного пласта равна [4].
(3)
где h — глубина обработки, 
— объемный вес почвы, кН/м3; V — скорость обработки, м/с; β — угол крошения крыла лапы, град; f — коэффициент трения почвы по стали; g — ускорение свободного падения, м/с2.
Сила сопротивления почвы от изменения веса пласта и силы трения на рабочей поверхности лапы имеет вид [4].
(4)
где 
=G — вес пласта.
При определения веса пласта необходимо определиться с площадью поперечного сечения пласта. FПЛ = h*d. В рассматриваемом комбинированном воздействии на почву дисковых и плоскорежущих рабочих органов.
FПЛ = FГ, (5)
где FГ — площадь поперечного сечения междискового почвенного гребня, образующаяся после прохода двух смежных сферических дисков комбинированного орудия.
Учитывая в выражениях (3) и (4) значение площади гребня, определяемое уравнением (5), получим:
(6)
(7)
Изменение суммарной величины слагающих RFX и RGX горизонтальной составляющей тягового сопротивления плоскорежущей лапы, ориентированной на подрезание междискового почвенного гребня площадью Fг, при фиксированных значениях параметров, определенных в результате отсеивающих экспериментов [4], (α=20°, l=0,17м, h=0,07м, 
=1,2х104 Н/м3,f=0,5, β =32° b=0,018м, γ=50°, V=2,5м/c), представлено на рисунке 1.
Рис. 1. Изменение суммарной величины слагающих RFX и RGX горизонтальной составляющей тягового сопротивления плоскорежущей лапы с увеличением: —угла крошения крыла лапы β; — скорости обработки V; ширины крыла лапы b, — угла скоса лезвия γ
Из анализа графиков (рисунка 1) следует, что с увеличением угла крошения β крыла односторонней лапы, ориентированной на подрезание почвенного гребня, образующегося после прохода впередиидущих смежных дисков комбинированного орудия, суммарная величина слагающих RFX и RGX горизонтальной составляющей тягового сопротивления плоскорежущей лапы растёт, что обусловлено влиянием динамической составляющей RFX.
Изменение ширины крыла лапы b ввиду малых размеров незначительно влияет на величину сопротивления. В значительной степени на величину тягового сопротивления лапы оказывает влияние изменение скорости обработки почвы V, так как в уравнении она находится в квадрате. С увеличением угла скоса лезвия γ суммарная величина слагающих RFX и RGX сопротивления плоскорежущей лапы уменьшается. По мнению Л. А. Грачёва и Г. Н. Синеокова [4], это происходит потому, что увеличение у приводит к уменьшению площади рабочей поверхности лапы и веса, находящейся на ней почвы, а также сил трения, препятствующих движению лапы.
Суммарная величина слагающих RFX и RGX тягового сопротивления лапы при исходных данных, представленных выше, находится в пределах 28...30Н.
Малые значения величины тягового сопротивления односторонней лапы объясняется малыми размерами деформатора (крыла лапы), низкой исходной плотностью верхнего слоя почвы (объемным весом) и небольшой площадью поперечного сечения пласта (площадью поперечного сечения подпочвенного гребня Fr), срезаемого лапой.
Полученные значения горизонтальной составляющей тягового сопротивления исследуемой односторонней лапы, величина слагающих RFX и RGX, согласуются с опытами Л. Г. Грачева и теоретическими исследованиями Г. Н. Синеокова [1–4].
Литература:
- Синеоков Г. Н., Слободюк П. И. Рабочий орган для предпосевной обработки почвы в подсеменном слое. // Механизация и электрификация с. х. — 1986. — № 5. — С. 20–22.
- Ревут И. Б. Химические способы воздействия на испарение и эрозию почвы / И. Б. Ревут, Г. Л. Масленникова, И. А. Романов. — Л.: Гидрометеоиздат, 1973. — 210 с.
- Халанский В. М. Сельскохозяйственные машины: Учеб. пособие / В. М. Халанский, И. В. Горбачёв. — М.: Колос, 2003. — 624 с.
- Жукевич К. И. Обоснование основных параметров культиваторов для сплошной обработки почвы / К. И. Жукевич // Вопросы земледельческой механики. — Минск: Ураждай, 1963. — Т.9. — С. 36.
