автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Исследование процесса и разработка чизельного культиватора для работы в плодово-ягодных насаждениях

1 П ллт Ш1» РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СШСКОХОЗЯЙСТВШНЫХ НАУК

ВСЕРОССИЙСКИЙ СЕДЕКЦИОШО-ТЕХНОЛаГИЧЕОЮЙ

ИНСТИТУТ САДОВОДСТВА И ШИОМШЖОВОДОТВА

На правах рукописи

СТАРОВОЙТОВ Сергей Иванович

УДК S3I.3I: 634. 1/7

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА И РАЗРАБОТКА ЧИЗЕНЬКОГО КУЛЬТИВАТОРА дач РАБОТЫ В ШОДОВО-ЯГОДНЫ НА-САВДЕШЙХ

Специальность 05.20.01 - Механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученоЗ степени кандадата технических наук

Москва - 1994

Работа выполнена во Всероссийской селекционно-технологической институте садоводства и питонниководстъа (ВСТИСЦ), г. Москва.

Научный руководитель: кандидат технических наук,

старший научный сотрудник ШЕЬИН Б.В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук

ШОВ И.М.

кандидат технических наук ПРОТАСОВ В.Т.

Ведущее предприятие: Всероссийский институт механизации сельского хозяйства (ВШ)

Защита состоится • "3$ * июня 1994 г. в 13^2 часов на васедании специализированного совета К 020.20.02 во Всероссийском селекционно-технологическом институте садоводства и ш-тоыниководотва .

Адрес: 115598, Москва-598, Бирюлево-Загорье.'

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " " 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук, ст, науч. оотрудошк

А.А.Цымбая

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

дтстууиштг^тт, темн. Существующим системам содержания почвн в июдово-ягодных насаждениях присуще уплотнение почвы в пределах 1алегания корневой системы как в меядурядье, так и в плодоносном ряду (в частности при возделывании земляники), что требует [роведения безоборотного рыхления.

Пассивное чизелевание, обеспечивающее безоборотное рыхление гласта, вызывает повреждения корневой системы по всей ширине зах-¡ата.

Совмещение операций рыхления почвы в зоне залегания кориевол ¡истемы и создание мелкокомковат! структуры в пределах ловерх-юстного слоя позволит снизить количество проходов по полю сель-:кохозялственноЗ техники.

Это обусловливает необходимость разработки культиватора, »ыхлящего почву с минимумом повреждения корневоП системы, без обо-, юта пласта, с образованием мелкокомковатой структуры в пределах говерхностного слоя. При этом использование активных рабочих от>-'анов позволяет уменьшить тяговое соптх>тивление, и как следствие того - применение менее металлоемких тоатстотхэв, что являетгя од-:им.из путе*1 уменьшения негативного воздействия ,ча почву.

Работа выполнялась во Всероссийском селекционно-технологичес-:ом институте садоводства и питомниководства (ВСТИСП). Тема дис-¡ерташюнной работы является составной частью тематика научных :сследованш: института (задание03.Ы.С2.13.Номвр государственной вгметрадии С182.Ю52^.

Цель и задачр исследования. Разработка технологического провеса и обоснование конструктивных параметров чизельного культи-атора, способного при его применения в плодово-ягодных насаяде-яях совершать безоборотное гаасление пласта с минимальным поврек-

I

дением корневых систем и создавать мелкокомковатую структуру в, пределах поверхностного слоя.

Объекты и место доследований. Объектами исследований являлис! технологический процесс рыхления почвы ножевыми рабочая! органами, экспериментальный образец культиватора для междурядной обработки почвы. Исследования проводились в отделе механизации Всероссийского селекционно-технологического института садоводства и питомнико-водства, в НПО "ВИСХОМ", в отделе испытаний "Информагротеха", в совхозе им. В. И.Ленина Московской области, в ОПХ "Центральное" Московской области.

^с^лоБятт». Теоретические исследования проводили с использованием теории малин л механизмов, методов матештическо го анализа и моделирования, аналитической геометрии. Для анализа технологических процессов использованы методы математического пла нирования эксперимента. В процессе экспериментальных исследовагай применялось тензометаирование при определении энергетических пока зателеп. Изучалось влияние режима работы на показатели качества, служащие для оценки данного технологического процесса. Для этих целей использовались методики в соответствии с ОСТ. и методика, разработанные в отделе механизации института.

Науч^ад новизна. Разработан метод изыскания длин звеньев исполнительного механизма чизельного культиватора и его расположение на плоскости при минимуме воздействия рабочих органов не оби батызаемый пласт. Получена математическая модель, увязывающая фо1 му передней поверхности рабочего органа (ножа), траекторию его заглубления, параметры среды с энергоемкостью взажоде!.ствия. Предложен, обоснован и определен коэффициент относительной раврьг ленности, учитывающий деформацию пласта на глубине до в после кр тической глубины резаний при периодическом воздействии на пласт

работах органов.

Цряртттчептгяя якя^лоптт, шботч. Разработана система показателей, оценивающая тзаботу чизельного культиватора на залуженных иеждурядьях и в чистом пару. Определены размеры звеньев кривошип-икоромыслового механизма и их положение в плоскости. Обоснована геометрическая фора задней и передней поверхности рабочего орга-ш. Разработан экспериментальный образец чизельного культиватога.

реа-ядзштя, исплдттппантм. По результата!.! исследо-

5ания в НГШ "Садмаи" разработана техническая документация на чи-)ельный культиватор АЧ-92, АЧ-93. Производственная проверка про-гзводияась в 1992, 1993 годах в хозяйствах Московской области, [окументшшя на чизельный культиватор петзедана в Брянский ИНТ И а Ш "Садоаш".

Аттпбттш работу. Основные положения диссертационной работы Осуждены и одобрены: .на научной конференции молодых ученых Мос-:овской сельскохозяйственной академии им. • К.АЛимирязева (г.Млск-а, 1992 г.); на научно-практической конференции по вопросам садо-одства (г. Москва, ВСТИСП, 1993 г.); на заседаниях секции иехани-ации Ученого совета ВСТИСП (1991-1993 г.г.).

П^ДЙШШ теа'Штатав дсошряаяи; По результатам диссеита-ионной работы опубликовано четыре научных статьи.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 183 слайдах машинописного текста, содержит 77 рисунков,. 29 таблиц и остоит из введения, пяти глав, выводов, а также библиографии из .1 наименований, из которых 17 - ка пностпанных языках.

П0Ш5АНИБ РАБОТЫ ;

ВШШШ обоснована актуальность темы, иалоаены основные элсиения, которые выносятся на защиту.

й п-ягтой -рлярр приведен обзор тсзногогиЗ содержания почвы в

плодово-ягодных насаждениях, рассмотрены конструкции машин с активными рабочими органами, ршсшцими почву без оборота,пласта, д* анализ моделей взаимодействия рабочих останов со средой.

Существующим системам содеринния. почвы в плодово-ягодных насаждениях присуще уплотнение почвы в пределах 8алегания корневой системы. Следствием интенсивного воздействия ходовых систем и рабочих органов ва живую среду является нарушение структурности поверхностно!« слоя при неизбежной потери гумуса.

При анализе известных технологий по информационным источника! установлено, что безоборотное рыхление пласта активными рабочими органами возможно при рыхлении почвы под поверхностью, при " применении ротационного плуга о видоизмененной формой кромки рабочего органа и использовании устройств, лоаволяадих выводить нож из контакта о почвой в момент его выхода. Также исключен оборот пласта при применении исполнительных механизмов, имитирующих траекторию ручного штшсения. Последнее наиболее целесообразно. Подобная имитация возможна кривошшно-коромыологш механивмом, кулиснш механизмом и механизмом с эксцентричным приводом. На сегодняшний день наибольшее распространение получили механизмы с крившипно-коро-мысловым приводом. Тем не менее при достаточно большом количестве методов синтеза не. отработан метод изыскания длин звеньев механизма в его расположения на плоскости при условиях нанесения минимума повреждения корневой системы и малой энергоемкости процесса рыхлев

Исследования В.П.Горячкина, А.Н.Зелендаа, Е.М.Панова, А.С.КУШ на рева, Г.Л.Хайлиса, А.П.Оседчего и других авторов достаточно полно отражают взаимосвязь с энергоемкость» процесса параметров кон-тастпруащей поверхности, скорости движения для элементарного клина 8 пассквню: рабочих органов. На основании stex разработок шжнс получить оптккальныд профиль. Обоснование параметров активного рабочего органа требует комплексного подхода.

Основываясь на вше излаженном, в теоретические и экспериментальные исследования входили следующие задачи:

1. Разработка технологического процесса взаимодействия актив- • кого рабочего органа с почвой; о его оценкой при многоцелевом применении. . .

2. Изыскание размеров звеньев исполнительного механизма и его расположения на плоскости.

3. Обоснование конструкционно-технологических параметров культиватора. ..

4. Оценка влияния режима работы на энергетику процесса и показатели качества.

Во второл,главе.представлено теоретическое исследование технологического процесса с изысканием длины звеньев, расположения на плоскости кривошипно-коромыслового механизма.

Посдедоватедьность воздействия рабочего органа на почву

Рас. I. Последовательность взаимодействия рабочего органа с почвой, а - этап внеяоения, б- этап заглубления, в- этап выхода; I- твбочта отесан; 2- петзедняя поверхность, С- тзеяучая кроша петзедне^ повемщосгл, 4- задняя поверхность, *Р - угол скольяенгл. И -глубина обработки, А -заднлл угон резания,ВI - область

При рассмотрении гоны деформации в поперечной плоскости в момент максимального 8агдубле:шя рабочего органа (рис. 2а) видно, что разрыхленную структуру формируют глубина обработки H ,

fi *р

Рис, 2. Зоны деформации почвы при контакте рабочего орган а- в попеюечноЛ плоскости в момент шкеимального ваг дубления, б- пов'ешиость адхленкя» вкд оверху; I- нок: Вкр - критическая глубина резания, jr - угол окалывания, S - толпцша тзабочего охзгана, H - глуби на обработки, H - расстояние меяду рабочими органам А в С - области скалывания, & - область внедрения и возмущенного состояния.

критическая глубина резания , толщина рабочего 9 , угод екг В

лывания -g- » Если рассматривать вэаямоде.Чствие двух рабочих опте нов при одновраыешои их вяедтйнии в почву, то jze с вше перэч! лешшын показателями на фаркотсязанае еони разрыхяенности охазывг

S

влияние расстояние меяду нами. На рио. 26 представлена область рыхления, включающая область окалывания С , имеющая общие точки контакта с областью скалывания другого нояа е область скалывания А , область, состоящая из области внедрения В| и возмущенного состояния Вд (рис. 16).-

Поскольку сфера щтаеивниа чизельного имеет большой диапазон, аля оценки качества его работы использовали систему показателей: 1аличвв частиц размером 0-30 т в пределах поверхностного слоя, этносительнвй воэ#тщентаюазрыхлен8ости, показатель сохранения застительного покрова, относительный коэффициент повреждаемости.

Анализ кинематической схемы (рис. 3) культиватора позволил шбрать рациональное сочетание длив его звеньев.

Алис

и с

д 1ч

t* в рг и А * 4

■w ч\ч \\\ v!5>

Н 0

Рис. 3. Кинематическая схема исполнительного механизма.

чизельного культиватора. , éj , £з , /у , ¿г , -звенья механизма, ñ - угол наклона стойря & к горизонту, <к - угол давления, А - минимально допустимый зазор медду поверхностью почвы и плоскостью движения шатуна, Н - глубина обработки.

Размеш звеньев 2-7 и is отражают требуемую глубину обработ-I, минимально допустилый зазор Д между поверхностью почвы и юсностью движения шатуна /з , конструктивные особенности сочле-шия кривоаипа ¿2 и иатуна ¿3 .

Размеры звеньев h , iz, ¿3 , /у , фоаярущях четырехзвенныЛ ¡xaHHSM, определены методом случайного поиска, где базой является нематический анализ механизма. Критерием оценке технологической

схамь* даьпэатотж выбрано условие обеспечение выхода авева А жз хонтакта о почвой, угол давлен»» ^ в период юиссхаюльного заглублена*, отклонение угла й (угол наклона шатуна £з к готя-вопту) в момент ввода рабочего оргыва п контакта о почвой, как уелоаве беаоборогаого рыхления хиаота.

Прк взаимодействии рабочего органа (авево Л ) культиватора вахнв&шш параметром является форма траекторив заглубления реву-дей кромки рабочего органа, которая составляет часть рабочей ветви I (рхс. 4а) шатунной кривой, образованной звеньями крнвсшшно--коромыелового механизма. За основу рвеполовеввя шатунной кривой на плоскости (а в его в свою очередь угол наклона етойкв // че-тврех&вевного мехашгаш к горизонте) принимается условие, прв которой в первоначальной точке контакта 0 (тяо. 46) кривой о почвой рабочий орган, ааглубляясь, вмел бы мшемшаяьную скорость движени

Рис. 4. Траектория движения крявотяпно-коромыслового механизма. I - ветвь рабочего хода, 2 - ветвь холостого хода, 0 - точка соответствия максимальной скорости давкенш pesymS крошш.

Такое расположение механизма на плоскости, прз котором точке О шатунной кривой рабочей ветви левит над поверхностью, вызовет недоиспользование ккнетическоа анергии механизма» а размещение точки 0 виге уровня поверхности почвы ш счет поворота стоик® вызовет увеличение с&тра? анергии процесса заглубления, определи« емое пли исЕояьгозжпш следующего выражения; .

где Др.К. - затраты энергии на процесс заглубления ревущей кромка;

- параметры а апроксашровавная шатунная крдвал, являющаяся траекторией заглубления;

С, Я * параметры кривой удельного сопротивления от угла ¡галлона дефорыатора;

5 ... - площадь контакта ревущей крошш.

В третьей главе обоонована геометрия задней и передней поверх-гостн рабочего органа, получено уравнение крутящего момента. опре-[алены габаритные разнеры стабилизационной полевой доска, выведет ависимость яоаЗВшиента относительной разрнхлеяяоотп от яаиструя-■ивнкх параметров я режимов работы.

Основой обоснования геонетрии задней и передней поверхности абочего органа является уравнение длоскопараддвльного двнаания вердого тела, возводящее составить уравнение дшгавная лгбоЗ точ-э рабочего органа (нота):

У,яу-СЛ4КЙ4-ХЛ'Г1кЯ "6 (3)

дэ Х,Ц - параметры кривой задней кли передней поээргностн рабочего органа;

Щй) - кривая заглубления ревучей вроыки; % - глубина внедрения;

{< -■гоаффшаенг $ункпзоЕальной зоелсишсти угга поворота рабочего органа от глубины внедрения.

Евсыятие точка 0 центра, *ооркаваз 5^0Х^ задней хромкой рабочего

л

V

( X/, У/) в uouqht соприкосновения с почвой будет больше нудя (рис. 5), то есть будет выполняться условие:

Рис. 5. Схеиа внедрения рабочего органа.

1- задняя поверхность рабочего органа,

2- траектория 8аглубдения ревущей кромки.

Описание задней в передней лгитн едошш рабочего органа осущесткмется сладухщим вырасениеи:

структивными параметрами механизма в начальный мо-ыент времени.

Условие выражения 4 выполнимо в том случае, если параметр определится ив шравешш (при Oi Х£ ?Ссз ):

A'COJK ■Л-у-И'ИК-Л + а/^О Их

Ш

(6)

где

h ^r(X^-f) { i Afx-X-tos)

/-ХК

(7)

^ 7~-x~R + f{-XK)Z (8)

Q_x К■ ifos-x2 ^ а^Уоз-Х* k-Vos Y

Хоз ' Хоз H-XKf + b?{t-XK) (9) ,

При условии действия нормального и касательного ¡^ усилия со стороны почвы на алемэнт ноаа ¿/S , совокупность которых формирует переднюю поверхность рабочего органа, получено выраие-нио работы /4 , связывающее параметры линии кромки, параметры вреда с энергоемкостью рыхления (рас. 6):

А-'р'/Ашп+^Алпл.) (Ю)

?де р' - давление почвы на элементарную площадку; % - коэффициент трения почвы о металл; Атл - суммарная работа сил трения; Аляп - суммарная работа сил нормального давления. У*

Рис. 6. Cxeia. сил, действувдах на влементаршй участок ноаа. I- передняя поверхность рабочего органа, 2- траектория движения элементарной

площадки

|-ifjf*j-l c^-cvdtß+m&fitity] äh (и)

и

где И - вяубива обработки;

4) - функциональная зажсиыооть, отражающая связь глубины вступления в контакт со оредой элементарной пло-птоки № о ее координатой X , определяемая из выражения;

А1яг """""" ъеы-жкн• т

//../¿¡Л _ • '

ПЩ* CcsK.fi! <14>

Данная модель не отражает инерционность пласта, тем самим ограничивая свое применение. Выход на менее энергоёмкую поверхность рабочего органа, описываемую выражением 5, осуществляем перебором значений параметра ^ при режиме, обуславливавшим без-инерционную работу исполнительного механизма.

На основании дейстнияреакцш почш ва переднюю поверхность и ва режущую кройку рабочего органа получено уравнение крутящего момента: .

м = ЬхЫ (15)

где Ркк - усилие, затрачиваемое ва впедрение режущей кромки рабочего органа (рве. 7); Р - усилие цротаскиванхя рабочего органа; & - усилие внедрения рабочего органа.

Параметры Ерц , Р Д определяются следующими выражениями:

таскнвания рабочего органа; £ - усидвэ внедрения рабочего органа; Ррк - сопротивление внедрению рэкущаЗ крошек.

р. $+тк Й <17> Л^^ЭДр^ (18)

Еа оонокшпи расчетных параметров получены графические ва-зпсеиостн крутящих ыоыентов доя различных типов почвы (рис. 8).. Адекватность теоретической крагой 2 в. Едспэряыентадьной кривой 3. соблюдена.

Уравновешивание ^гльтиватора а горизонтальной плоскости осуЕгэетвдЕзтся посредством полевой доска, проходящей на гдубззо 10-12 см о целью некгочения повревдешя корневоЗ езотзлн, Вняет ее определится из следувцего гнрзаохаш:

1 р-л

где ^ , - расстоянке от цеетра тянестн зультязатора до Рабочих органов .крайнего исполнительного ыззшппп.

к

5сс

чоо а» 200 КО

/

/ , /

/

/

г

003

0.«

0,15 8,2 023

Рйо. 8. Графики расчетных и экспериментальных крутящих моментов. 1,3,5- расчетные теоретические кривые при работе культиватора на среднем, тяжелой и сильно задернелоы суглинке; 4- экспериментальная кривая суммарного крутящего момента; 2- экспериментальная кривая крутящего момента на преодоление сил полезного сопротивления.

Разрыхленность пласта за один цшсд внедрения рабочих органов определяется коэффщиентоы К -

где - подача на рабочий орган за один цикл внедрения;

X - продольное смещение режущей кромки с учетом предшествующей траектории заглубления;

Игр - высота гребня в плоскости скольжения;

- максимальное продольное смещение резчицей кромки при движении по траектории ааглубдения.

На основе экспериментально определенных параметров области раэрупения, цри использовании выражения 20, построены графы® (рио. 9), связывающие разрыхленность пласта о режимом работы культиватора.

V

л

\ 2

\

^4

05 гр ърф

Рйо. 9. Влияние режима работы на относительный коэффициент разрыхления. I» кривая при частоте вращения кривошипа - 100 об Дин; 2- кривая при частоте вращения кривошипа - 125 об/млн.

Четвертая глава йшшет программу, методики, анализ результатов лабораторных н лабораторно-полевых. исследований. Методики применялись как предусмотренные отраслевыми стандартами, таа и вновь разработанные.

Одним из лояазате&ей, с учетом которого нзнсхзвавтся размеры звеньев крившпшо-корсгагсясвсго ызханиэиа, является колебание угла наклона шатуна £з я горизонту а момент гнхода ножа из ночвы, связанное валргшуэ с безоборотным рыхаением пласта. Црз работе ^льтнватора на стерневой фоне, кинематическая схега ло-торого позволяет црз.эгмублении йметь колебания угла & в про-

делах 17 градусов, получено 7£# сохранение растительного покрова.

Величина работа при заглублении нона, спроектированного с учетом несмятия заднзй кромкой борозды для конкретного режима' работы, будет возрастать, если этот рабочий орган использовать для последующих режимов работы (рио. 10).

Рис. 10. График изменения работы при внедрении ножа при различных условиях проектирования простиля задней кромки. I- режим работы (100 об/шш-0,5 м/с), 2- рекиы работы (125 об/миг- 0,8 м/с).

Результаты эксперимента, одениванцего влияние передней грани рожа Б-1, спроектированного на основании ыиниыуш воздействия касательный и норшлгьннх. реакций почвы, такае подтвердит: теоретические исследования (табл. I).

Таблица. I.

Оценка влияния передней кромки на энергоемкость рыхления

условное обоз. : Б-1 ;

pesaoj раб. : Б-0 • • Б+1

ICO об/шн - 0,5 м/с 182 Лд IS7 J& 213 М

На основания многофакторного эксперимента, связанного о' оценкой влияния режима работы на затраты энергии, было получено уравнение регрессии, адекватное по критерию Фишера:

Ц * Ш,8 + 49,7/1 -61,8^+65,5Л]г+бя|-Т6,5уГ'/ /^ (21) где X, - частота вращения кривошипа;

Х2. - скорость движения агрегата.

Поверхность отклика (рис. II) построена на основании результатов интерполяции выше приведенного уравнения регрессии.

. Bio. II, Поверхность отклика регрессионной модели работы при взаимодействии рабочего органа о почвой от момента внедрения до полного заглубления.

- частота вращения кривошипа; X¿ ~ скорость движения культиватора.

Характерная вогнутость поверхности отклика указывает на существовании менее энергозатратного pesma работы в пределах частоты вращения дришшш равной ICO об/ига и при поступательной скорости от 0,5 ц/с до 0,8 ¡»/с-

Црн доследовании вяпяшш расстояния иеаду рабочими органами,

Г7

их профаля поперечного свчеши-т <«аергозатраты в на содержание фракций размером 0-30 ш были получены уравнения регрессии, адекватные реальномупроцессупо критерию Фишера: Уя в 426 +15,% -4,3X2 -22xf -9Х| -Ш^ (22)

. ÜS 63 -1,73Х1+3,4ЭХ2-+3,272|-4.08Х|-2|5П1Х2 (23)

где -. выходной параметр модели, отражаюцай'средний крутящий . момент, на валу привода чизельного культиватора;

ÜS - процентное содержание частиц размером 0-30 мм в преде* дах поверхностного слоя.

На ооновании решения компрошсной задачи установлено, что: плоский профиль, рабочего органа, с величиной расстояния между ножами равной 0,22 м, обеспечивает максимальное содержание частиц размером О-ЗО ш в пределах поверхноотного слол при минимуме энергозатрат процесса ршаения, ...

На основании уравнения регрессии, члены которого отражают проведенное каттапреобразование:

3 = 4,0Ы),15Х1 -O.lTXg +0,033^ 40,053^0,071^ (24)

построена номограмма (рис» 12), отображающая наличие частиц размером 0-30 мм в поверхностном сдое почвы в зависимости от режима работы агрегата. С учетом вращения кривошипа исполнительного механизма в пределах нулевого уровня (100 об/шн), обеспе-. чиващего минимум энергоемкости рыхления при возможности изменения. поступательной скорости, точка С является тем пределом работы с учетом наибольшей производительности при соблюдении минимума энергозатрат и требуемой степени крошения почвы.

В результате эксперимента установлено увеличение коэфрщве! та относительной выравненносги в трех областях с постоянно! частотой Еращення кривошипа при увеличении скорости движения.

Х2

-0,2

XI

0Я

0,6 <

Рис. 12. Номограьма содержания частиц размером 0-30 мы в пределах поверхностного слоя. XI - частота вращения кривошша; 12 - скорость движения агрегата.

Это связано с увеличением подачи, что в свою очередь сникает интенсивность рыхления, приближая выравненность после прохода к выравненное™ поверхности до прохода культиватора. Тем не менее данное обстоятельство указывает на то, что работа данного культиватора не способствует устранению гребнеобразования обрабатываемой поверхности.

При исследовании влияния работы культиватора с частотой вращения кривошпа 100 об/ыин и с поступательной скоростью движения 0,5 м/с, обеспечивающей ыининуы воздействия рабочего органа на почеу при своем внедрешш з виглублешш, установили, что( линзшалышй уровень расположения секторного центра сечениЗ в преданной зоне меядурядья при отсутствии наиболее вырагеннкх пи-*ов составил 240 ¡лл (рис. 13). Скелетные корни диаметром, яревн-иидим 8 ш5 цреиызщественно располагались на тлубине 280 ш.

19

Ам

109 20»

Рис. 13. Глубина расположения секторного центра сечении скелетных корней в срединной зоне кекдурвдья. 1-8 - номера секторов.

При раскопках обнаружено три повреждения с рванш характером. Относительный коэффициент повреждаемости с учетом площади контрольного участка с габаритными размерами 2,14 м х 4 м составил 0,35 шт. /м2.

В пятсй главе представлены материалы о хозяйственных испытаниях культиватора. Их результаты:адекватны данным лабораторных, дабораторно-полевых исследований. Расчетная эффективность применения культиватора в ценах 1992 года, при ожидаемом 5% повышения урожайности яблоневых насагдений, составит 118008 рублей.

ОБЩИЕ ВЫВОда И ПРВДСШШЯ

1. Существующие почвообрабатывающие орудия не обеспечивают безоборотное рыхление пласта в пределах залегания корневой сясте ыы при условии создания мелкокомковатой структуры в поверхностном слое почвы.

2. Культиватор о кривошитгно-коромысловым механизмом привода ножевого рабочего органа с параметрами: // = 0,28 м; ¿22=0,1 м; ¿3=0,25 м; ^=0,258 м; ^¿7=0,35 ы; ^ = 33° обеспечивает бе: оборотное рыхление обрабатываемого слоя почвы.

3. Экспериментально установлена возможность существования

юнее энергозатратного (без сообщения кинетической энергии обра-атнваемоцу пласту) режима работы прн постоянной частоте враще-ш кривошипа в пределах 100 об/мин и при изменении поступатель-юй скорости агрегата от 0,5 и/о до 0,8 ц/о.

4. Установлено, что параметры передней кромки ножевого рабо-:его органа должны оптимизироваться при частоте вращения кривоши-а 100 об/мин и изменении поступательной скорости культиватора

>т 0,5 ц/с до 0,8 д/с. Ножевой рабочий орган, имеющий форму вад-teñ поверхности, изысканной для режима с частотой врещения краво-шпа 75 об/мин и поступательной скороотью 0,8 и/с, обеспечивает. >аботу без смятия борозды на всех остальных режимах. .

5. Прн расстоянии между рабочими органами 0,22 м, о плоским фо^илем передней кромки обеспечивается максимальное содержание гаотиц размером 0-30 ш в поверхностном слое при минимальных шергозатратах. Максимальная величина заглубления полевой доски грл обработке промышленных плодовых насаждений не более 240 мм.

6. На основании данных экспериментальных и теоретических ^следований разработано и изготовлено два культиватора с 4-мя гсполнительнши кривошипно-коромысловыш механизма!,и. Кривошипы размещены в противогазе друг относительно друга. Расстояние между срайними рабочими органами соседних секций составляет 0,22 м.

7. Оптимальная рабочая скорость культиватора 0,5 ц/с соот-ютствует частоте вращения кривошипа, равной 100 об/шн.

8. При работе на чистопаровом фоне, в частности для зеьшши-ш, соблюсти минимум энергозатрат с учетом максимума фракций раз-íepoM 0-30 мм в поверхностном слое, позволит эксплуатация дультя-;атора с частотой вращения кршзотпа 100 об Дега и прз рабочей SKopocTE 0,575 ц/о.

9. С целью создания максимальной разрыхленности залуженного пласта работу следует осуществлять при частоте вращения кривошипа 125 об/мин и при поступательной скорости движения 0,5 м/с.

10. Разработанный культиватор прошел хозяйственные испытания в Московской области. Ожидаемый экономический эффект от его применения составит II8008 рублей в сеаон.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

I. Применение чизельнсго культиватора для обработки почвы под землянику./Дехника в сельском хозяйстве, IS33. -02, -с. 28 , (в соавторстве).

. 2. Исследование влияния параметров чизельного культиватора на энергоемкость рыхления .//Тезисы научной конференции молодых ученых.9-П июня 1992 г. Московская о/х академия им. К.А.Тимирязева.-Li., 1992.. Рукопись депонирована so ВНШЗйагропроц.

3. дизельный культиватор с активными рабочими органами АЧ-9: Информационный листск М03-93,г.Брянск <в соавторстве).

4. Культиватор дня безоборотного рыхления пласта в пределах залегания корневой системы.//Тез.дога.Межвузовской научно-практической конференции. 16-17 марта 1994г.-Великие Луки, 1994

^в соавторстве^.

Подписано в печать II.05.94. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная. Бумага газетная. Тира* 100 экз. Заказ Я228.

Отпечатано в подразделении оперативной полиграфии БГШ.