WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

где Zдбi(t) - текущее значение рельефа дна борозды под i-м корпусом, м; ZППi(t) - текущее значение рельефа поверхности поля над i-м корпусом, м; а – устанавливаемая глубина обработки, м.

Рисунок 9 – Расчетная схема навесного плуга с одним опорным колесом

С учетом колебаний плуга при движении по рельефу поверхности поля ZПП(t) и колебаний плуга в продольно-вертикальной и поперечно-вертикальной плоскостях определяем значение рельефа дна борозды Zдб(t):

. (10)

где mi – расстояние от присоединительного пальца до точки крепления i-то корпуса, м; n – расстояние от присоединительного пальца до точки крепления опорного колеса, м; h1 – высота крепления нижних продольных тяг к трактору (точка 1), м; h2 – положение оси подвеса на плуге, м, ; Н – высота стойки рабочего органа, м; h3 – высота стойки плуга, м; h4 – расстояние от оси крепления нижних продольных тяг до оси крепления верхней тяги на раме трактора, м.

При известной глубине обработки можно определить силу сопротивления различных типов рабочих органов.

В таблице 3 представлены результаты расчетов на ЭВМ влияния места установки корпуса плуга на навесном плуге с одним опорным колесом на характеристики тягового сопротивления и глубины обработки каждого корпуса. Для проведения расчетов был сгенерирован профиль рельефа поверхности поля, характерный для зоны Южного Урала согласно разработанной методике.

Таблица 3 – Результаты расчетов.

Показатель

Значение показателя при номере корпуса

1

2

3

асрi, см

25,0

25,0

25,1

аi, см

1,55

2,01

2,44

Rкорi, Н

4334

4340

4345

Ri, Н

268,7

348,9

422,3

Vi, %

6,2

8,04

9,72

Таким образом, с удалением корпусов от опорного колеса среднеквадратические отклонения глубины обработки и тягового сопротивления возрастают. В связи с этим влияние конструктивных параметров корпуса плуга на агротехнические показатели его работы увеличивается, что должно быть учтено при выборе пределов регулирования параметров рабочих органов.

Аналогично определялось влияние месторасположения корпуса плуга на раме навесного и полунавесного плуга с двумя опорными колесами на тяговое сопротивление рабочих органов.

Анализ теоретических и экспериментальных исследований показал, что для полунавесных плугов не существует четкой зависимости характеристик тягового сопротивления и глубины обработки от места расположения опорных колес и рабочих органов на раме орудия. Здесь важен рельеф поверхности поля, по которому перекатываются опорные колеса. В связи с тем, что величина рельефа поля является случайной функцией, характеристики тягового сопротивления и глубины обработки будут носить случайный характер в пределах характеристик свойств почвы и рельефа поверхности поля.

В главе 6 «Рекомендации производству и технико-экономические показатели внедрения» предлагаются пути совершенствования рабочих органов почвообрабатывающих машин на основе обеспечения возможности регулирования их основных конструктивных параметров или установки приспособлений для дополнительного крошения почвы при работе на твердых почвах.

Результаты выполненных исследований позволили установить:

  • пределы регулирования углов постановки лемеха и долота ко дну и к стенке борозды, обеспечивающих выполнение агротребований для различных видов обработки почвы при минимально возможном тяговом сопротивлении рабочего органа;
  • параметры приспособлений для дополнительного крошения почвы и места их установки на поверхности отвала корпуса плуга и на поверхности стрельчатых рабочих органов.

Рекомендуемые конструктивные параметры различных типов рабочих органов для основной и предпосевной обработки почвы, а также места установки приспособлений и их параметры переданы на заводы, производящие почвообрабатывающие машины и их рабочие органы (ЗАО ИПП «ТехАртКом» г.Челябинск, ООО «Варнаагромаш» с.Варна Челябинской обл., ОАО «Стерлитамакский завод строительных машин» г.Стерлитамак Республика Башкортостан).

Рассчитана технико-экономическая эффективность применения корпуса плуга и лапы плоскореза с дополнительными крошителями. Использование дополнительных крошителей увеличивает степень крошения почвы, что способствует повышению урожайности. В качестве примера рассматривалось влияние степени крошения почвы на урожайность картофеля.

Экономические показатели определялись по известным методикам расчета и справочным данным.

Рассчитана экономическая эффективность применения корпуса плуга без крошителя, с крошителем, установленным под углом 0, 15, 30 и 450 к направлению движения. Экономический эффект по сравнению с серийным рабочим органом в сумме 317,5 руб./га получен для варианта установки крошителя под углом 150. В остальных вариантах экономический эффект не получен вследствие малой производительности агрегата или недостаточного крошения почвы.

Рассчитана также экономическая эффективность применения лапы плоскореза-глубокорыхлителя без крошителей и в вариантах с крошителями, установленными под углом 10 и 200 к направлению движения агрегата. Экономический эффект 369,6 руб./га обеспечивается в варианте установки крошителя под углом 100.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

  1. Установлено, что основным направлением совершенствования рабочих органов для основной обработки почвы является создание рабочих органов с регулируемыми конструктивными параметрами, адаптированными к конкретным почвенно-климатическим условиям и рабочих органов с дополнительными приспособлениями для крошения почвы.
  2. Показана целесообразность определения составляющих сил, действующих на различные типы рабочих органов, на основе учета скорости деформирования почвенного пласта и напряжений, возникающих при контакте почвы с рабочей поверхностью клина.
  3. Разработана математическая модель и получены аналитические зависимости для определения составляющих сил, действующих на двух- и трехгранный клин, с учетом нормального напряжения, возникающего на площадке контакта клина с почвой, которые связывают:
  • конструктивные параметры клиньев: для двугранного – угол постановки клина к дну борозды и ширину клина b; для трехгранного – угол постановки клина ко дну и к стенке борозды, ширина клина b;
  • технологические параметры – глубина хода клина а, скорость движения клина v;
  • свойства почвы: коэффициент внутреннего трения, коэффициент внешнего трения, сцепление почвы С, плотность почвы, скорость разрушения vр, угол сдвига.
  1. Установлено, что составляющие тягового сопротивления имеют квадратичную зависимость от глубины обработки и скорости движения агрегата.
  2. Получены аналитические зависимости для определения тягового сопротивления корпуса плуга, стойки СибИМЭ, лапы плоскореза - глубокорыхлителя и щелереза. Они позволяют установить влияние углов, и, скорости движения, глубины обработки и свойств почвы на тяговое сопротивление рассмотренных рабочих органов при обеспечении плотности почвы в пределах агродопуска. Из полученных зависимостей следует, что для обеспечения степени крошения почвы в пределах агродопуска значения углов, характеризующих тип рабочего органа должны находиться в пределах:
    • для корпуса плуга = 20…300, = 35…450;
    • для стойки СибИМЭ = 20…270, = 35…450;
    • для лапы плоскореза-глубокорыхлителя = 20…270, = 23…300;
    • для щелереза = 23…270.

Для обеспечения минимума тягового сопротивления при различных условиях работы значения углов, характеризующих тип рабочего органа, должны быть регулируемыми.

Установлены параметры дополнительных крошителей для лапы плоскореза: крош = 30…350, крош = 5…100.

  1. Получены уравнения регрессии, характеризующие зависимость тягового сопротивления от параметров рабочих органов и свойств почвы. Для различных типов рабочих органов установлены:
  • критический угол резания (крошения) кр = 35±30;
  • максимальная скорость движения агрегата с отвальными рабочими органами vmax = 11 км/ч.
  1. На основе изучения кинематики движения различных агрегатов по неровностям рельефа поверхности поля установлено:
  • колебания навесного и полунавесного орудий в горизонтальной плоскости незначительны и на характеристики глубины обработки и тягового сопротивления не оказывают влияния;
  • для навесных орудий по мере удаления рабочих органов от опорного колеса среднеквадратические отклонения глубины обработки и тягового сопротивления возрастают, что необходимо учитывать при выборе параметров рабочего органа;
  • для полунавесных орудий с двумя опорными колесами зависимости влияния месторасположения рабочих органов и опорных колес на характеристики тягового сопротивления и глубины обработки отдельных рабочих органов не прослеживаются. Они зависят от характеристик рельефа поверхности поля и свойств почвы;
  • значения конструктивных параметров рабочих органов для обеспечения агротехнических показателей работы орудия в зависимости от исходного состояния рельефа поверхности поля и свойств почвы должны быть регулируемыми.
  1. Рекомендуемые конструктивные параметры рабочих органов переданы в ЗАО ИПП «ТехАртКом» (г.Челябинск), ООО «Варнаагромаш» (с.Варна, Челябинская обл.), ОАО «Стерлитамакский завод строительных машин» (г.Стерлитамак, Республика Башкортостан).
  2. Расчеты показывают, что использование рабочих органов с регулируемыми приспособлениями для дополнительного крошения почвы обеспечивает экономическую эффективность при определенных сочетаниях крошения почвы и тягового сопротивления. Для корпуса плуга экономический эффект в сумме 317,5 руб./га обеспечивается при установке крошителя по углом 150 к направлению движения, а для плоскорежущей лапы экономический эффект в сумме 369,6 руб./га обеспечивается при установке крошителей под углом 100.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

      1. Рахимов И.Р. Исследование и разработка адаптивных рабочих органов основной обработки почвы // Сб.рефератов научно-исследовательских работ аспирантов. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002. – с.61-62.
      2. Рахимов И.Р. Силы, действующие на рабочие органы почвообрабатывающих машин при изменяемых условиях работы // Вестник ЧГАУ, том 41, 2004. – с.139-143.
      3. Капов С.Н., Рахимов И.Р., Файрушин Д.З., Устинова Е.А. Методические основы формирования парка почвообрабатывающих машин // Вестник ЧГАУ, том 41, 2004. – с.82-83.
      4. Рахимов З.С., Рахимов И.Р., Файрушин Д.З. Универсальные орудия для безотвальной обработки почвы // Тракторы и сельскохозяйственные машины, №5, 2004. – с.10-11.
      5. Соловьев Н.М., Баган М.С., Рахимов И.Р. Прочностные расчеты лемеха из высокопрочного чугуна // Вестник ЧГАУ, том 46, 2005. – с.188-191.
      6. Бледных В.В., Мазитов Н.К., Рахимов Р.С., Ковалев Н.Г., Стоян С.В., Хлызов Н.Т., Рахимов И.Р., Коновалов В.Н., Корочкин М.В. Влаго-, энерго-, ресурсосберегающий посевной комплекс «Уралец» // Достижения науки и техники АПК, №2, 2006. – с.2-4.
      7. Мударисов С.Г., Рахимов И.Р., Разбежкин Н.И. Моделирование процесса износа корпуса плуга // Достижения науки и техники АПК, №5, 2006. – с.42-43.
      8. Бледных В.В., Мазитов Н.К., Рахимов Р.С., Коновалов В.Н., Хлызов Н.Т., Стоян С.В., Рахимов И.Р. Универсальные энерго-, ресурсосберегающие почвообрабатывающие и посевные машины комплекса «Уралец» // Достижения науки и техники АПК, №9, 2006. – с.2-7.
      9. Патент на изобретение № 2236102. Борона. Мазитов Н.К., Сахапов Р.Л., Рахимов И.Р. и др. Заявка № 2003107463. Приоритет от 18.03.2003 г.
      10. Патент на полезную модель № 48691. Лаповый сошник. Стоян С.В., Мударисов С.Г., Рахимов И.Р. и др. Заявка № 2005118506. Приоритет от 14.06.2005 г.
      11. Патент на полезную модель № 51331. Широкозахватный блочно-модульный сельскохозяйственный агрегат. Стоян С.В., Алабугин С.П., Рахимов И.Р. и др. Заявка № 2005103958. Приоритет от 14.02.2005 г.
      12. Патент на полезную модель № 53100. Рабочий орган плоскореза – рыхлителя. Стоян С.В., Мударисов С.Г., Рахимов И.Р. и др. Заявка № 2005118505. Приоритет от 14.06.2005 г.
      13. Патент на полезную модель № 56106. Корпус плуга. Мударисов С.Г., Стоян С.В., Рахимов И.Р. и др. Заявка № 2006104151. Приоритет от 10.02.2006 г.

Подписано в печать 17.11.2006 г.

Формат 6084/16.

Объем 1,0 уч.-изд.л.

Тираж 100 экз.

Заказ № 365

УОП ЧГАУ

Pages:     | 1 | 2 ||






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