Methodological aspects of determination of resultant force acting on the cultivator spring tines

This paper presents aprocedure for determination of the tilt angle of the resultant force and the point of its application on the cultivatorspring tine. These parameters include the temporary value of horizontal and vertical force, moment of force and cutting depth. Numerical methods were applied to determine the point of application of the resultant force as an intersection point of the resultant force direction and the circuit described on the cultivator point curvature. Calculation algorithms include changes in the position and geometry of the cutting system caused by a dynamical load of a tool. Tests were carried out in field conditions in the sandy clay of 11.2% density moisture. Two depths of cutting with four tines, which differ with flexibility coefficients, were applied. It was stated that the setting parameters of the resultant, calculated with the use of the presented method, have low-value standard deviations. It was also found out that the tine flexibility and cutting depth positively influence the tilt angle of the resultant and the tine flexibility affects only the distance of the point of the resultant force application on a tool from the bottom of a furrow.

---

Przedstawiono metodę wyznaczania kąta nachylenia siły wypadkowej i miejsca jej przyłożenia na sprężynowym zębie kultywatora. Parametry te obliczane są z uwzględnieniem chwilowych wartości sił poziomej i pionowej, momentu siły i głębokości skrawania. Punkt przyłożenia siły wypadkowej wyznaczano metodami numerycznymi jako miejsce przecięcia kierunku działania siły wypadkowej i okręgu opisanego na krzywiźnie redliczki. W algorytmach obliczeniowych uwzględniono zmiany położenia i geometrii układu skrawającego spowodowane dynamicznym obciążeniem narzędzia. Badania testacyjne metody przeprowadzono w warunkach polowych w glinie piaszczystej o wilgotności wagowej 11,2%. Stosowano dwie głębokości skrawania czterema zębami różniącymi się współczynnikami sprężystości. Stwierdzono, że obliczone przy użyciu przedstawionej metody parametry ustawienia wypadkowej charakteryzują się małą wartością odchyleń standardowych. Stwierdzono również, że sprężystość zęba i głębokość skrawania wpływają istotnie na kąt nachylenia wypadkowej, natomiast na odległość punktu przyłożenia siły wypadkowej na narzędziu od dna bruzdy wpływa istotnie tylko sprężystość zęba.