WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

На основе формулы (5) получены аналитические зависимости для определения составляющих общего сопротивления клиньев и выполнены графики изменения этих сил в зависимости от плотности почвы и конструктивных параметров клиньев, уравнения регрессии составляющих общего сопротивления в зависимости от глубины обработки, скорости движения, изменения конструктивных параметров клиньев.

В качестве примера на рисунке 3 представлены зависимости сил Rx, Rz от, для двугранного клина, которые показывают возможность выбора рациональных их параметров.

Rx, Н Rz, Н

, кг/м3, град, кг/м3, град

а) б)

Рисунок 3 - Зависимость горизонтальной Rx (а) вертикальной Rz (б)составляющих общего сопротивления двугранного клина от угла постановки клина к дну борозды и плотности почвы

В главе 3 «Методика исследований» излагаются программа выполнения экспериментальных исследований и методики:

  • получения и подготовки исходных данных: свойств почвы, характеристик рельефа поверхности поля и сопротивления почвы;
  • экспериментальных исследований тягового сопротивления рабочих органов.

Лабораторные и полевые исследования были проведены согласно известным методикам с применением современной регистрирующей аппаратуры.

На основе СТО АИСТ 10.4.6 – 2003 и СТО АИСТ 4.1 – 2004 разработана методика получения и подготовки входных данных: фракционный состав, влажность, твердость, плотность почвы.

Были разработаны методики проведения лабораторных и экспериментальных исследований. В качестве измерительного комплекса использован регистрирующий комплекс MIC-400D производства НПП «Мера» (г.Королев Московской обл.). Погрешность измерений не превышает 1%.

Для проведения лабораторных исследований спроектирована и изготовлена лабораторная установка, позволяющая замерить все составляющие общего сопротивления рабочих органов за счет применения ортогональных тензозвеньев. Проведены сравнительные испытания таких рабочих органов, как корпус плуга, стойка СибИМЭ, чизельный рабочий орган с наклонной стойкой.

Полевые опыты проводились с использованием корпуса плуга и лапы плоскореза как с применением дополнительных крошителей, установленных под разными углами к направлению движения, так и без них. Установка для проведения полевых опытов представляет собой прицепную раму с установленным брусом для крепления рабочих органов. Агрегатирование производилось с трактором МТЗ-82 через тензозвено производства ООО «Тензо-М» (п.Красино, Московской обл.).

Перед проведением испытаний все тензозвенья тарировались согласно известным методикам.

В главе 4 «Анализ и оценка тягового сопротивления рабочих органов для основной обработки почвы» приводятся результаты сравнительного анализа модели двугранного и трехгранного клиньев с экспериментальными данными, полученными разными учеными и в ходе лабораторных исследований. Построены графики и найдены уравнения регрессии зависимости тягового сопротивления (у) двух- и трехгранного клина от угла постановки ко дну борозды, (х) при разных скоростях движения (таблицы 1,2).

Таблица 1 – Уравнения регрессии силы Rx двугранного клина

Данные

Скорость, м/с

Уравнение регрессии

Теоретические

1

y = 55,651x2 – 162,56x + 365,18

3

y = 89,527x2 – 254,77x + 560,93

Виноградов В.И.

1

y = 11,89x2 – 160,58x + 1537,7

3

y = 26,0876x2 – 297,278x+ 1802

Синеоков Г.Н.

1

y = 22,562x2 – 81,413x+554,5

3

y = 54,417x2 – 253,275x+625,68

Капов С.Н

1

y = 13,129x2 +88,517x+914,05

3

y = 65,272x2+127,72x+1094,2

Таблица 2 – Уравнения регрессии силы Rx трехгранного клина

Данные

Скорость, м/с

Уравнение регрессии

Теоретические

2

y = 20,404x2 + 196,55x + 3151

3

у = 32,75х2 + 239,25х + 3231,2

Виноградов В.И.

2

y = 26,185x2 – 165,53x + 3549,6

3

у = 40х2 – 8х + 3418

Синеоков Г.Н.

2

y = 21,849x2 + 214,91x + 3276,5

3

y = 55,613x2 + 263,93x + 3076,2

На основе формулы (5) были составлены зависимости для определения тягового сопротивления корпуса плуга (трехгранный клин), стойки СибИМЭ (совокупность двугранного и трехгранного клиньев), лапы плоскореза-глубокорыхлителя (комбинация двугранного и трехгранного клиньев) и щелереза (двугранный клин), а также лапы плоскореза-глубокорыхлителя с установленными на лемехах крошителями (комбинация двугранного и трехгранного клиньев). Основными критериями при обосновании параметров рабочих органов являются минимум тягового сопротивления и обеспечение требуемой степени крошения почвы.

В работе получены теоретические зависимости изменения тягового сопротивления различных типов рабочих органов почвообрабатывающих машин от их конструктивных, технологических параметров и плотности почвы. Определенные уравнения регрессии теоретических данных адекватны данным, полученным разными учеными и данным, полученным в наших лабораторных и полевых опытах.

Установлен диапазон изменения параметров различных типов рабочих органов в зависимости от плотности почвы при минимальных значениях тягового сопротивления. Для достижения требуемой степени крошения целесообразно использовать дополнительные крошители, позволяющие локализовать напряжения на поверхности рабочего органа по ширине и глубине обработки почвы. Рассмотрены возможности установки дополнительных крошителей на корпус плуга (локализация напряжения по глубине обработки) и на плоскорежущие лапы (локализация напряжения по ширине обработки).

В качестве примера представлен вариант использования лапы плоскореза с установленными на лемехах дополнительными крошителями, для которой выведены общая и расчетная формулы для определения его тягового сопротивления (рисунок 4)

, (6)

где - тяговое сопротивление лемехов (сумма тяговых сопротивлений правого и левого лемехов), Н; - тяговое сопротивление долота, Н; - тяговое сопротивление стойки, Н; - сила трения боковых поверхностей стойки о почву (сумма сил трения каждой поверхности), Н; - тяговое сопротивление одного крошителя, Н.

Рисунок 4 – Параметры лапы плоскореза-глубокорыхлителя

с дополнительными крошителями

Окончательно расчетная формула силы Rx имеет вид

(7)

где hлем1 – ширина лемеха, м; – угол наклона лемеха лапы ко дну борозды, град.; lлем1 – длина лемеха, м; – угол раствора лемеха лапы, град.; bдол1 – ширина захвата долота, м;, град.; дол1 – угол постановки долота ко дну борозды, град; аст1, bст1 – высота и толщина стойки, м; dст1 – ширина средней части стойки, м; lкрош – длина крошителя, м; крош – угол постановки крошителя к направлению движения, град.

На рисунке 5 представлены зависимости тягового сопротивления экспериментального рабочего органа от конструктивных параметров лапы дол и и крошителя крош и крош, анализ которых позволяет рекомендовать рациональные значения параметров: дол = 22…250; = 23…300; крош = 30…350; крош = 5…100.

Полученная и экспериментальная зависимости силы Rx от глубины обработки а даны на рисунке 6. Экспериментальные данные получены в полевых опытах, проведенных на опытном поле ООО «Варнаагромаш» (ширина захвата рабочего органа 0,98 м, плотность необработанной почвы 1850 кг/м3, влажность почвы 18,9 %, скорость движения 2,17 м/с). Уравнения регрессии, описывающие характер изменения силы Rx от глубины обработки и угла постановки крошителя крош, представляет собой параболические уравнения второго порядка. Средняя относительная погрешность между экспериментальными и теоретическими данными составляет для угла 100 – 1,72%, для 200 – 5,4 %.

Сходимость теоретических и экспериментальных данных позволяет говорить об адекватности модели реальному процессу и возможности использования полученных зависимостей для определения сил, действующих на рабочие органы с применением дополнительных крошителей.

Rx, Н Rz, Н

, кг/м3, град, кг/м3 дол, град

а) б)

Rx, Н Rz, Н

, кг/м3 крош, град, кг/м3 крош, град

в) г)

Рисунок 5 - Изменение тягового сопротивления лапы плоскореза-глубокорыхлителя с дополнительными крошителями в зависимости от углов: а) и при крош = 350; дол = 190, крош = 100; б) дол и при крош = 350; крош = 100; = 250; в) крош и при крош = 350; дол = 190, = 250; г) крош и при крош = 100; дол = 190, = 250

Зависимости тягового сопротивления Rx, коэффициента вариации глубины обработки Vглуб, степени крошения K и глыбистости G почвы от угла постановки крошителя в направлении движения на лапе плоскореза, а также в варианте без крошителя, приведены на рисунке 7. Установка крошителей на лапу плоскореза вызывает увеличение степени крошения почвы К, уменьшение глыбистости почвы G, повышение устойчивости хода рабочего органа по глубине при некотором увеличении тягового сопротивления рабочих органов.

Rx, Н

1

2

а, м

Рисунок 6 – Зависимость силы Rx от глубины обработки а (угол постановки крошителя к направлению движения крош = 100): 1 – теоретические данные, 2 – экспериментальные данные

Рисунок 7 – Зависимость тягового сопротивления лапы плоскореза с дополнительными крошителями Rx, коэффициента вариации по глубине хода Vглуб, степени крошения К и глыбистости почвы G от угла постановки крошителей к направлению движения рабочего органа

Результаты опытов, показывающие, что при крош=5…100 обеспечивается выполнение агротребований по крошению и глыбистости почвы, подтверждают результаты теоретических исследований.

Динамика относительного изменения тягового сопротивления различных типов рабочих органов от изменения угла резания (крошения), скорости движения и глубины обработки, показана на рисунке 8.

Относительное изменение тягового сопротивления определяется по формуле

, (8)

где Rxi – текущее значение тягового сопротивления, Н; Rxср – среднее значение тягового сопротивления, Н.

Из рисунка 8а видно, что для различных типов рабочих органов при угле резания (крошения) больше 35±30 происходит резкое возрастание тягового сопротивления; этот угол можно принять в качестве максимального критического значения угла крошения.

Скорость движения агрегата оказывает большое влияние на величину тягового сопротивления отвального рабочего органа, где в диапазоне рабочих скоростей 1…17 км/ч оно возрастает в девять раз, тогда как для безотвальных рабочих органов тяговое сопротивление рабочих органов возрастает в три раза (рисунок 8б). Поэтому орудия для основной обработки почвы на повышенных скоростях (свыше 11 км/ч) целесообразнее проектировать в безотвальном варианте.

Характер изменения тягового сопротивления во всем диапазоне увеличения глубины обработки для всех типов рабочих органов одинаков (рисунок 8в). Поэтому при выборе глубины обработки следует исходить из задач агрономического характера (тип возделываемой культуры, место в севообороте, наличие склонов и т.д.).

Для управления степенью крошения почвы получены уравнения регрессии тягового сопротивления различных типов рабочих органов в зависимости от углов постановки режущих деталей рабочих органов ко дну и стенке борозды, а также от скорости движения и глубины обработки.

а)

б) в)

Рисунок 8 - Зависимость изменения относительного тягового сопротивления Rx различных рабочих органов от угла постановки лемеха (долота) ко дну борозды, (а), скорости движения v (б) и глубины обработки а (в)

В пятой главе «Изучение влияния конструктивной схемы и месторасположения рабочих органов на раме орудия на тяговое сопротивление рабочих органов» рассмотрено влияние месторасположения рабочего органа и опорного колеса на раме орудия на тяговое сопротивление рабочего органа. Рассмотрены варианты навесного плуга с одним колесом и навесного и полунавесного плуга с двумя опорными колесами. Для этих случаев составлены уравнения колебания рабочего органа на раме орудия при движении по случайному профилю рельефа поля.

Глубину хода рабочего органа, установленного на навесном плуге с одним опорным колесом согласно расчетной схеме (рисунок 9), запишем в виде

ai(t) = а + (Zдбi(t) - ZППi(t)), (9)

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»