автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование формы и параметров рыхлительных рабочих органов с целью снижения энергозатрат на обработку почвы

Научно-производственное объединение по сельскохозяйственному машиностроению

НПО висхом

На правах рукописи

ВЕТОХИН Владимир Иванович

УДК 631.312.3

ОБОСНОВАНИЕ ФОРМЫ И ПАРАМЕТРОВ РЫХЛИТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ НА ОБРАБОТКУ ПОЧВЫ

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Научно-производственном объединении по сельскохозяйственному машиностроению НПО ВИСХОМ

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор И.М.ПАНОВ

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор П.Н.Бурченко

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Л.Б.Думай

Ведущее предприятие - Головное специализированное конструкторское бюро по почвообрабатывающим машинам ГСКТБ ПО "030Р"

Защита состоится 12 февраля 1992 г. в 10 часов на заседании специализированного совета Д 132.02.01 Научно-производственного объединения по сельскохозяйственному машиностроению НПО ВИСХОМ по адресу: 127247, Москва, Дмитровское шоссе, 107

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НПО ВИСХОМ

Автореферат разослан 10 января 1992 г.

" Ученый секретарь .специализированного совета доктор технических наук, профессор ¿^^¿¡^^А. А. Сорокин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми-, Б настоящей время одной из тенденций в технологии обработки почви является увеличение доли энергосберегающей и минимальной обработок почвы, включающей замену отвальной пспашки безотвальным рыхлением. В то же время в традиционной системе технологий о применением отвальноГ; вспашки заметное место приобретают операции периодического, один раз в 3-5 лет.разуплотнения почвы методом глубокого рыхления, Указанные тенденции определяются необходимостью борьбы с эрозией, сохранения влаги а почва, уменьшения уплотнения почвы, сокращения расхода горючего, экономии времени, труда р оборудования с целью рентабельного производства высокоурожайных сельскохозяйственных культур. В последнее время в земледелии выдвигается экологический подход, что придает особое значение борьбе с зрозией почвы,

Перечисленный тенденциям а основной обработке почви наиболее полно отвечают чизельные плуги и плуги-рыхлители. Однако, по данным хозяйственного использования и МНС,эти орудия обладают рядом недостатков, в том числе увеличенными затратами топлива при почвоуглублении,достигающими 30 кг/гв, Показатели рыхлительных орудий в значительной степени определяются формой и параметрами их рабочих органов.Таким образом,необходима разработка новых рабочих органов, устраняющих известные недостатки и снижающих энергозатраты на обработку почвы.

Цель работы. Обоснование формы и параметров рыхлятельних рабочих органов, обеспечивающих высокое качество и снииение энергозатрат на обработку почвы,

Объект исследования. Процесс взаимодействия рыхлктельных рабочих органов с почвой, рабочие органы рыхлителей.

Методы исследований. В работе проводились теоретическое и физическое моделирование процессов взаимодействия рыхлитель-¡гызс рабочих органов с почвой на основе теории реформируемых сред,а также лабораторко-полевые испытания с использованием тензоматрйческих' к других современных методов и средств измерений,

Научная новизна. Получены аналитические модели процесса крошения почви И процесса взаимодействия рыхлительной рабочей поверхности с почвой, в которые входят физино-механическиэ Характеристики почвы и параметры рабочей поверхности.Разработаны метод обоснования и методика проектирования форма и пара-

негров рабочих поверхностей рыхлителей.Проведена систематизация теоретических рабочих поверхностей для использования в качестве базы для практического конструирования. Новизна способа определения формы профиля рабочей поверхности рыхлителей подтверждена авторским свидетель.зтвом на изобретениа.

Практическая ценность. Предложенный метод обоснования и методика проектирования формы к параметров рабочих поверхностей позволили разработать серис рыхлительных рабочих органов и рабочий орган телероза. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили адекватность полученных результатов теоретическим положениям и позволили получить данные для характеристики эффективности новых рабочих органов.

всний реализованы в конструкциях рабочих органов серийно попускаемых плугов ПЧ-2,5,ПЧ-4,5, ГТСК-2,5, ПЧК-4,5, плугов-ршс-лителей ПРН-4-35, ПРИ-5-35,ПРН~8-40, ПРПВ-5-50, рабочих органов ПРИ 31.000 и ПРИ 51.000.устанавливаемых на рамах серийншс отвальных плугов и серийной рабочем органе щелереза для ориек-таторов пропашных машин.

тации доложены и получили положительную оценку ка ивучкых конференциях профессорско-преподавательского состава КПИ и 1983—1965 гг., научной конференции молодых ученых и специалистов систем»' НПО "Сахсвекла" в 1985 г., научной конференции профессорско-преподавательского состава Ыелнтопольского ШСХ в 1985 г..Украинской республиканской научно-технической конференции "Проблемы конструирования к технологии производства сельскохозяйственных машин", !<ировоград, 1956 г., заседаниях секции НТС НПО ЕИСХОМ в 1986-1989 гг., Ш юбилейной научно-технической конференции ЧШСХ в 1991 г., заседании НТС ГСКТВ ПО "030Р", г.Одесса. Результаты работы представлялись на выставках ВДНХ СССР; HTTIi-87, ИР-68, НТТЫ Москвы и Московской области -88, СТТ-89, а автор удостоен серебряной и двух золотых медалей.Образца рабочих органов экспонировались на международных выставках и ярмарках в СССР, ГДР, Болгарии, Чехословакии, Югославки, Финляндии, Китае, ФРГ к Испании.

результаты исследования опубликованы в 19 печатных работах и двух отчетах о НИР.в т.ч. в описаниях к полученным 12 авторским свидетельствам и к 2 зарубежным патентам но изобретения.

Результаты исследо-

Основные положения к результаты диссер-

Основше положения к

Структура и объем работы.Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций,списка испоаьзованной литература из 162 наименований и приложений. Содержание иэлояено на 212 страницах, включает 19 таблиц и 113 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность tsmu, определены цель я задачи исследования,дана краткая аннотация основных результатов и приведены положения, выносимые на защиту.

В первой глава проанализированы назначение, конструкции и технологические параметры чизелышх плугов и плугов-рихлите-лей. Сравнение различных схем расстановки рабочих органоз выполнено по параметрам надежности и иачестза осуществления технологического процесса, энергозатратам на рыхление почвы, а такие по степени удовлетворения другим агротехническим требованиям. Устаноллено, что использованная в отечественном чизоль-ном плуге ПЧ-4,5 иногорпдиаи схема расстановки рабочих органоз близка к оптимальной,а предложенная в результате проведенного нами анализа компоновка кизильного плуга ПЧ-2,5 признана изобретением.Отмечено,что значительное влияние на энергозатраты при рыхлении почвы имеяг форма и параметры рабочих органов, обобщенные значения которых приводятся.

Проведен обзор'результатов научных исследований Бабицкого Л.Ф. .Ваукова A.B.', Вурченко П.Н., Бидлингмайера Р. В., Бистро-ва М.П., Вагина А,Т., Виноградова В.И., Глейберзона Д.А., Гу-коза Я.С..Косынбаева К.К., Кирюхииа З.Г., Иорабельского В.И., Куишарева A.C. .Синеокова Г.й., Труфанова В.В, и других. Обобщение экспериментальных данных ряда исследователей показывает, что из параметров' клина,являющегося основой рабочих органоз рыхлителей,наиболшее влияние на энергоемкость и степень крошения почвы оказывают угол постановки рабочей поверхности и дну борозды и угол раствора передней кромки. Форма рабочей поверхности значительно влияет на течение технологического процесса. Для описания поведения почвы при деформации приемлемой считается теория Кулона-Мора.

Снижение тягового сопротивления при уменьшении угла постановки клина можно объяснить изменением типа деформации почза с переходом от сдвига с сватаем н отрыву или сдвигу с

меньшим сжатием, а также снижением скорости отделения пласта от монолита.Существенное улучшение качественных и силовых показателей плоского клика возможно путем изменения его формы.

Предварительное изучение вопроса позволило сделать вывод о целесообразности криволинейной форкы рабочей поверхности рыхлителей,наметить пути обоснования параметров рабочих органов, имеющих пониженное энергопотребление и сформулировать следующие задачи исследовании:

- углубить изучение механизма крошения и рыхления почвы под действием плоских и криволинейных деформаторов;

- определить факторы, влияющие на энергоемкость обработки почвы;

-разработать модель, отражающую физическую сущность взаимодействия рыхлительного рабочего органа и почвы;

- на основе созданной модели (¡конструировать рабочие органа чизелыгого плуга и плуга-рыхлителя, удовлетворяющие постазлегкмк требованиям;

- провести сравнительные экспериментальные исследования сконструированных рабочих органов и аналогов к дать техни-ко-эконочичеснув оценку их применения;

- передать полученные результаты исследований в конструкторские организации для внедрения р серийное производство Новых рабочих органов.

Во второй главе проведено аналитическое исследование процессов взаимодействия рабочих органов рыхлителей с почвой. Проанализированы свойства почвы как объекта воздействия рабочего органа и определено, что снижения энергоемкости рыхления почвы с повышением его качества можно достичь путем деформирования почвы преимущественно растяжением и сдвигом с минимальной скоростью переменно направленных деформаций.

С целью выяснении механизма крошения почвы рассмотрим распределение касательных Т и нормальных 0 напряжений в поперечном сечении пласта ( рис. 1). Нормальные напряжения равны:

\ - у 11, / ( 1 )

где у - ордината точки сечения относительно нейтральной оси поперечного сечения 0, = 02;

Их - в - изгибающий момент; - момент инерции;

1Х - расстояние от точки приложения силы до рассматриваемого сечения.

а - слама к определеим» распределения касательных напряжений по внеэте поперечного сечения пласта; 3 - схема ¿изменения соотколэяия нормальных и касательных напряжений здоль пласта; а - схема крошения пласта почвы путем последовательного деления на слои вследствие сдвига

Распределение касательных напряжений по высоте поперечного сечеиия пласта определяется из условия равновесия элементарного параллелепипеда со стороной dx и шириной Ь, равней ширине пласта ( рис. 1 е ):

И/2 Н/2

Trv b dx = Г( U + dM )/ J2 у dF - f U / J у dF, откуда

xy Jy, h,

Гху"Гух « ( H'/4 ' У* ) / <• 2 ^ ).

t - Q H2/( 8 Jj ) ( 2 )

Таким образом, касательные напряжения по высоте пласта распределены по параболическому закону, а максимальное значение касательного напряжения будет при у - 0, го есть ка нейтральной оси Oj.

Соотношение максимальных значений касательных Т^, и нормальных бх напряжений изменяется по длине пласта. Определим длину пласта 1х,при которой равновероятно разрушение от максимального нормального напряжения ÖpacT в нишей части пласта и максимального касательного напряжения ТХу у нейтральной оси Oi поперечного сечения с учетом соотношения П пределов прочности почвы на сдвиг [X] и растяжение (dpacTl ,то есть определим условие равенства:

t■ - П d ( 3 )

где П ь lt]/[d' ] ш 1,7 х 4,7(по экспериментальным данным).

Учтем также, кроме поперечной Q, продольную составляющую Р силы реакции пласта,соотношение между которыми P/Q » ctg Ц), и эксцентриситет е приложения продольной составляющей Р относительно нейтральной оси (L сопротивления трапециевидного поперечного сечения пласта, е » п Н, где у » 17°4- 30°, п - 0,5 -г 0,65 (по экспериментальным данным ).

Максимальное суммарное нормальное напряжение ÖDacT будет равно:

<Wr " 2 Н Q/(3Jz ) " 2 Р /( b Н ) - 2 Н Р е/( 3J2 ).

После подстановок в равенство ( 3 ) и упрощений получим:

1Х = Н ( 3/16 П + 1/8 ctg у + n ctg <j! ) ( 4 )

Для минимальных и максимальных значений, входящих в зависимость параметров ( 4 ), имеем интервалы:

1Х »( l,2f 2,6 ) Н, или 1х - k Н, где к - 1,2-г 2,6.

Из анализа соотношения рассчитанного значения 1_ и

реальной длины 1 внедрения клина следует, что пласт в результате сдвигов до момента отделения от монолита почвы, разделяется по высоте на несколько слоев до достижения величины Нсл при которой соблюдается равенство ( см. рис. 1 в ):

Нсл ° / к или Нсл - ( 0,2 т 0,4 ) Н ( 5 )

Таким образом, в момент достижения предела прочности на ^двиг вблизи нейтральной оси пласт делится на два менее связанных слоя, в кавдом из которых в тот же момент происходит перераспределение напряжений, вызывающее аналогичный результат. Таким образом,- наблюдается последовательно-параллельное ( цепное ) деление пласта на слои. Вследствие закона парности касательных напряжений одновременно происходит сдвиг поперек слоев, что в совокупности приводит к крошению пласта клином.

Графически две альтернативные модели крошения пласта представлены на рис.2. Модель отделения пласта от монолита со сдвигом и поворотом макроэлементов учитывает рыхление,то есть возрастание объема пласта при крошении связной почвы.

Проведенный анализ показывает, что уменьшение скорости, а следовательно энергоемкости деформации пласта почвы, достигается при вогнутой криволинейной форме продольного профиля рабочей поверхности клина. При этом конечная деформация объема почвы достигается элементарным приращением угла сдвига,что, в свою очередь, вызывается элементарным приращением угла крошения .

Максимальное снижение энергоемкости процесса будет достигнуто при равномерном давлении вдоль рабочей поверхности. Уравнение оси пласта,изогнутого равномерно распределенной силой ч, будет иметь вид:

у ° Ч ( х* - 4 1? х + 3 I4)/ ( 24 Е Зг ) С 6 )

где Е - модуль деформации.

Формула ( 6 ) описывает вогнутую кривую, кривизна которой уменьшается от начальной к нонечной точке. При развитии этой тенденции изменения кривизны и рассмотрении кривизны как дифференциальной характеристики, вогнутая кривая закономерно переходит в выпуклую. В результате использования такой кривой в качестве продольного профиля рабочей поверхности клина почва, подвергшаяся предельной деформации сжатия на передней части вогнутого участка, деформируется растяяением на участке

Рис. 2. Модели механизма отделения пласта почвы от монолита

а - путем формоизменения макроэлементов пласта сдвигом; б - путем сдвига и поворота макроэлементов пласта

поверхности с противоположным знаком кривизны. Следовательно, кроме эффекта снижения энергоемкости крошения от снижения скорости деформации, такал форма позволяет реализовать эффект Баушингера, чем достигается дополнительная экономия энергии.

Из анализа соотношения нормальных напряжений в поперечном сечении пласта при изгибе с учетом взаиыопсложения оси инерции поперечного сечения пласта 0, и нейтральной оси 0£ деформации пласта установлено,что для снижения избыточного сжатия почвы радиус Япр вогнутой части продольного профиля рабочей поверхности должен быть:

Йпр & 2/3 Н.

где Н - толщина пласта или максимальная глубина обработки почвы.

Известно, что деформация элементарного объема материала в одном направлении сопровождается изменением его размеров в поперечных направлениях. Вследствие зтого деформация сжатия пласта параллельно продольному сечению приводит к изменение его формы в поперечных сечениях (рис. 3 ). Развив эту тенденцию, го есть подвергнув пласт дополнительному растяяению в поперечных направлениях возможно снизить предельное напряжение разрушения сдвигом Тпр.так как из теории Кулона-Мора следует, что разрушение возможно при различных сочетаниях наибольшего С)| и наименьшего нормальных напряжений. Анализ диаграммы Пора показывает (см. рис. 3 в ), что возможное' вследствие изменения соотношения компонентов напряденного состояния, снижение предельного напряжения сдвига ДТ составляет:

АГ - в1пф /(' I + в1пч> ) 100 X , (?)

или в зависимости от величины углаф внутреннего трения почвы

дт - за 4 40 % :

Для моделирования растяжения пласта в поперечных направлениях представим пласт в поперечных сечениях как систему ра-диально расходящихся частиц ( рис. 4 ).Пря этом распределение наибольших и наименьших (5д нормальных напряжений соответствует экспериментальным данным, полученным различными исследователями.

В работе предложен метод построения формы поперечного профиля рабочей поверхности рыхлительных элементов,основанный на сформулированной выше условии малоэнергоемкого крошения почвы, то есть условии дополнительного растяжении почвы. При

а - продольное сечзняэ: б - поперечное сечениз; в - диаграмма Мора; г - борма лшеаной повзряноетэ пласта

1М)

0-ЛУ4'1р/2

С0-2Ф

Ряс 4. Модель деформация пласта и схема проектирования формы поперечного профиля рабочей поверхности:

э - при зогиутой форма переднего образа; б - при выпуклой форме переднего обреза

этом форма рабочей поверхности рассматривается как переменная по ходу пласта и в каждом промежуточно« поперечном сечении вызывающая требуемые деформации пласта с учетом деформаций пласта,произошедших в нем к моменту прохождения данного сечения ( см. рис. 4 ).

Установлено, что с учетом знака, величина кривизны поперечного профиля рабочей поверхности должна уменьшаться от переднего к заднему обрезу. Это соответствует изменению формы поперечного профиля, в частности, от вогнутой к выпуклой (см.рис.4а), или от вогнутой к прямолинейной, или от выпуклой к более выпуклой ( см. рис. 4 6).

В ряде случаев, кроме показателей, определяющих крошение пласта, к работе рыхлителей предъявляется требование сохранения выровненности поверхности поля. В работе проанализированы факторы, определяющие выровненность поверхности поля, и в качестве основного фактора выделено сочетание фориы и параметров рыхлительного элемента,и формы и параметров ножа и стойки рыхлителя. Показано,что комплексу требований при основной обработке почвы удовлетворяет нож, охватыващий пласт по части его периметра,то есть рабочий орган типа скобы или полускобы. Периметр пласта-это граничная поверхность из семейства поверхностей сдвигов, образуемых рыхлктельныни элементом. Рассмотрим факторы,влияющие на форму семейства поверхностей сдвигов.

В общем случае сдвиги происходят при предельном состоянии почвы по поверхностям. £ и У действия максимальных касательных напряжений, Поверхности £ и и расположены в какдой точке массива почвы под углом X. - ТТ /4 - \р/2 к направлениям N действия максимальных главных напряжений & ( рис. 5а), которые в рассматриваемых поперечных сечениях совпадают с направлениями действия элементарных сил Р; ( рис. 5 б,в,г ). В свою очередь, направления действия элементарных сил определяются как формой рыхлительного элемента, так и соотношением удельного давления Руд на рабочей поверхности и предела прочности почвы на сжатие 1бсв!. Удельное давление Руд зависит от эквивалентной площади Бдкв рабочей поверхности рыхлительного элемента, которая упрощенно может быть представлена соотношением ширины Ь рыхлительного элемента н глубины рыхления Н. Для различной величины отношения Ь/Н возможны три характерных формы поперечного сечения семейств поверхностей сдвигов и соответствующие им три основные формы поперечного профиля ножа

Рис. 5. Схема образования поверхностей сдвигов в почве под действием рыхлительных элементов раз-.личной ширины (б, в, г) и вторичной системы поверхностей сдвигов под действием нояа-стойки (д):

1 - рыхлительный элемент; 2 - ноя-стойка

1 и стойки 2 плуга-рыхлителя ( см. рис. 5 С,в,г ), а именно: трапециевидная форма поперечного сечения пласта с прямыми сторонами (рис. 5 6 ), со сторонами, прямолинейными в верхней части и закругленными по логарифмической спирали в нижней части ( рис. 5 в ), а также со сторонами в форма логарифмических спиралей ( рис. 5 г ).

Анализ действия ножа кавдой формы на пласт, образованный рахлительным элементом, показал, что возможности ноаа по дополнительному крошении почвы при каждой форма различны. Эта возможность оценивается отношением угла X - Т(/2 ~ Ц)/2 и угла А между линиями сдвигов ^ и первичного семейства, образованного рыхлительным элементом 1, и линиями сдвигов и вторичного семейства, образуемого ножом 2 ( см. рис. 5 д ). При выполнении поперечного профиля ножа и стойки по одной из линий семейства логарифмических линий сдвигов вероятность возникновения нового семейства линий сдвигов максимальна, то есть степень крошения почва будет возрастать.

В третьей глава изложены программа и методика экспериментальных исследований, обоснована методика лабораторных исследований, описаны конструкция лабораторной экспериментальной установки, методика проведения полевых исследований и объектн исследований.

Основная цель экспериментальных исследований проверка теоретических положений и выводов,а такяа получение сравнительных характеристик спроектированных и базовых рабочих органов.

Для экспериментального определения формы продольного профиля рабочей поверхности использованы специально разработанные способ и .устройство,признанные изобретением. Новый способ основан на том, что гибкая рабочая поверхность, нагруженная с тыльной стороны равномерно распределенным посредством ввдкос-ти или газа давлением,под действием обрабатываемой почвы приобретает равновесное положение, соответствующее минимальной энергоемкости процесса. Экспериментальный рабочий орган перемещался э почвенном канала вблизи прозрачной стенки, что позволяло фиксировать изменения профиля гибкой рабочей' поверхности.

Для проварки теоретических полоаений о рациональной форма поперечного профиля рабочей поверхности провзден лабораторный эксперимент с саряой различных сочетаний форм поперечного про-

филл рыхлительиык глементсш и форм 1юнтактирую1!|ей с т;нк поверхности пласта.Контактной поверхности пласта предварительно придавался профиль, как соответствующий условию рациональной деформации, так и не соответствующий ему, после чего Пласт подвергался действию деформатора.а картина трещинообразования и крошения почвы фиксировалась фотографическим способом.

Полевые экспериментальные исследования проводились с рабочими органами чизепьногс плуга и рабочими органами для плугов-рыхлителей па полевой базе ГСКТБ "Одессапочвомаш" в с. Красносслки, на полях ОПХ СКФ ВИМ, на Прибалтийской, Северо-Западной, Западной и других МИС, во ВНИИШП и КНИИТИМ, и включали энергетическую и агротехническую оценки по стандартным методикам. Кроне того, ирсводились раскопки и фотографирование обработанного слоя почвы как вдоль, так и поперек хода рабочих органов. Фотографирование картины трещинообра-зованкя в почве проводилось но ходу орудия и после его внезапной остановки.Изучались почвенгае наросты на рабочих поверхностях и распространение зон различных деформаций почвы.

Иа базе чизельного плуга ПЧ-4,5 сравнивались рабочие органы, оснащенные новыми и базовыми долотьяии и лапами. Новое долсто имело Э-оброзный продольный и погнуто-випуклый поперсч-шй профили, а углы в постановки участков рабочей поверхности к дну борозды составляли 7°г 35я.Базовое долото имело плоскую рабочую поверхность и угол р - 35°. Новая лапа включала открылки с выпуклой конусной поверхностью и выпуклую вверх перед нш кройку с углом раствора около 180°, с угол р - 18°-г 27°. Вазовая лапа имела в средней части выпуклую цилиндрическую рабочую поверхность и отирылки плоской формы, угол раствора равнялся 63°, а угол р ™ 35®.

На плугвж-рихлителях устанавливались новые рабочие оргшш ПРИ 31.000 и ПРН 51.000 и сравнивались с известит«! рабочими органами Рвгар1ов. Новые рабочие органы оснащены испытанными ранее долотьями с Б-образши продольник и вогнуто-выпуклым поперечным профилями. Поперечный профиль пока и стойки выполнен пряиыц в верхней части и вогнутый по" дуге окружности радиуса 255 -г 400 мм в нижней части,з в целой близок к форме логарифмической спирали. Рабочая поверхность новей имеет винтообразную форму, а стойки - цилиндрическую.

Численные результаты экспериментов обработаны статистическими методами.

В четвертой главе приведены и проанализированы результаты лабораторных и полевых исследований.

В результате лабораторных экспериментов установлено, что при равномерно распределенном по рабочей поверхности давлении ,продольный профиль приобретает вогнутую в передней части и выпуклую в задней части форму,что соответствует теоретическим выводам. В исследованных условиях положение точки перегиба профиля,определяемое соотношением расстояния по горизонтали от передней кромки до точки перегиба 1л к расстоянии по горизонтали от передней до конечной точки Ь,лежит в пределах 0,55 -г 0,64.

Лабораторное изучение форм поперечного профиля поназало, что при соблюдении теоретически обоснованных рекомендаций крошение почвы происходит преимущественно от деформаций растяжения и сдвига. Выпуклая форма поперечного профиля способствует расширению зоны деформации почвы, а вогнутая - сужении.

Полученные при испытаниях чизельного плуга результаты свидетельствуют,что плуг, оснащенный новыми долотьями и лапами, имеет соответственно на 27,8 % и 12,5 X меньшее тяговое сопротивление, чем оснащенный базовыми. Результаты близки к теоретически обоснованному максимально возможному сгогаени» энергоемкости процесса почвообработки на 30 -г 40 % .достигаемому вследствие изменения типа деформации почвы.

Результаты оценки энергоемкости подтверждаются данными по- крошению обработанного пласта. Крошение пласта рабочим органом, оснащенным новым долотом, систематически происходило по радиально расходящимся поверхностям, а стенки борозды имели вогнутую криволинейную форму. В продольной плоскости пласт совершал волнообразное движение, соответствующее Б-образной форме продольного профиля долота. Количество пылевидной фракции почвы по следу прохода рабочего органа незначительно. Общее сложение пласта указывает на преобладание деформаций сдвига с растяжением при наличии отрыва элементов пласта.

Рабочие органы, оснащенные базовыми долотьями плоской формы, Наряду с образованней почвенных глыб оставляли зону распыленной почвы на расстоянии около 10см по обе стороны долота и на 2 т 3 см кипе уровня хода передней кромки долота, что свидетельствует о сжатии почвы, превышающем предел ее прочности. Общее сложение пласта указывает как на отделение

элементов пласта путей отрыва,так и на наличие сдвига со вжатием, которое приводит к перетиранию и распылению значительной части объема пласта.В действительности отрыв и снятие чередуется,а процесс носит циклический характер, как это описывается общепринятой моделью деформации пласта.

Результаты работы новых и базовых лап также существенно различаются. Между глыбами, слагающими пласт после обработки новыми лапами, имеютсл отчетливые промежутки, а сами глыбы смещены и повернуты относительно мест своего естественного за легация. Слой распыленной почвы незначителен и расположен на дне борозды,то есть в зоне, непосредственно прилегавшей к рабочей поверхности.Сказанное свидетельствует об отделении пласта путем сдвига с растяжением и расхождении элементов пласта в радиальных направлениях в поперечном сечении пласта. Реальная картина деформации пласта совпала с моделью деформации, использованной при проектировании формы рабочей поверхности.

В тех те условиях слой почвы, обработанный базовыми стрельчатыми лапами, состоит из почвенных глыб, пространство между которыми заполнено распыленной почвой. Распылена такие почва ниже уровня хода передней кромки лапы,то есть как и при работе базового долота гаеет место значительное сжатие почеы, распространяющееся в данном случае ш большую часть пласта. Высота гребней на дне борозды составляй? 10 ? 12 см, ЧТО Примерно в два раза превышает этот пашаатель для новый я&п.

При испытаниях на МИС новые лепи показали большую зону рыхления, о чем свидетельствует меньшая (¿еразрушакиш:

гребней, а гакяя высокая степень крошения, превосходящая Требования ТЗ. ;

Исследования рабочих органов плугов-рыхлителей поодзалй, что совместное действие на пласт - долота и наклонного нежа обеспечивает повышение качества крошения почвы по сравнению с рабочими органами чизельного плуга ПЧ. Выровненность поверхности поля также нарушается в меньшей степени. Исследования рабочего органа ПРИ 31.000 в СКФ ВИМ в сравнении с рыхлителями Рагар1ои 1600 и Рагар1оп 1510 показали близкое качество крошения и несколько меньшее тяговое сопротивление рабочего органа ПРН 31.000.

Испытания во ВНШМОШ рабочего органа ПРН 31.000 в составе пятикорпусного плуга-рыхлителя ПРН-5-40 в сравнении с орудиями ПРПВ-4-50 и Рагар1ои 1800 показали соответствие дгротехни-

- 1в -

ческим требованиям по гребнистссти поверхности поля ( 2,3 -г 2,8 см ), толщине взрыхленного верхнего слоя ( 24,6 -г 35,4 см при допустимой не менее 20 си ) и по крошению почвы ( фракции менее 50 мм составляли 79,2 -г 88,5 % при требуемых 50 % ). Наименьшую высоту гребней на дне борозды (на 9,3 -г 14,0 % ), а тем самым больший фактический объем взрыхленной почвы, а также лучшее по сравнению с орудием ПРПВ-4-50 крошение почвы, обеспечил рыхлитель ПРН-5-40.

При проведении энергетической оценки установлено, что удельное тяговое сопротивление орудия ПРН-5-40 меньше на 3,9 т18,9 Я.чем ПРПВ-4-50 и на 23,2 -г 29,1 чем Рагар1ои 1800.

Погектарный расход топлива при обработке орудием ПРН-5-40 меньше на 1,7 4 4,0 кг ( 9,1 -г 21,4 Г. ),чем орудием ПРПВ-4-50 и на 4,6 кг ( 24,6 % ), чем орудием Рагар1ои 1800. В это же время производительность обработки; поля плугом-рыхлителем ПРН-5-40 выше на 12,7 -г 17,8 % , чем плугом-рыхлителем ПРПВ-4-50,и.на 27,1 -г 34,5 '/., чем рыхлителем Рагар1ои 1800.

Хозяйственные испытания подтвердили результаты энергетической оценки. Производительность за час основного времени плуга-рыхлителя ПРН-5-40 превосходит на 8,7 4- 14,6 % производительность плуга-рыхлителя ПРПВ-4-50 при соответственно меньшем на 2,0 — 18,2 % удельном расходе топлива.

Результаты испытаний рабочего органа ПРН 31.000 в составе различных орудий в различных зонах страны использовались при создании рабочего органа ПРН 51.000.

Как показали испытания в КШИТИИ, при повышенной твердости почвы ( до 5,2 МПа ), когда рабочий орган ПРПВ 31.000 ( аналог Рагар1ои 1510) имел тенденцию к выворачиванию элементов пласта,рабочий орган ПРН 51.000 обеспечивал повышенное крошение верхнего слоя почвы и выровненную поверхности поля без применения дискового ножа.

При испытаниях в ОПХ СКФ ВИИ установлено, что на сопоставимых глубинах обработки рабочий орган ПРН 51.000 превосходит по степени крошения почвы рабочий орган Рагар1о* на 9,1 % . Отмечен рост . степени крошения почвы с увеличением глубины обработки органом ПРН 51.000. В условиях повышенной влажности почвы рабочий орган ПРН 51.000 обеспечивает существенно более рыхлое сложение пласта, чем Рагар1от». Выявлена возможность применения рабочего органа ПРН 51.000 при обработке травяного пласта без использования дискового ножа.

В результате энергетической оценки установлено, что наименьший тяговым сопротивлением в диапазоне глубин кода рабочих органов 20 -г 45 см обладает орудие, снабженное органами ПРН 51.000. Повышение влажности почвы от. 18 % до 22 % привело к повышении тягового сопротивления плуга ШШ-4-35 на 18,6 % и не изменило сопротивление орудия с рабочими органами ПРН 51.000.Следовательно, рабочий орган ПРН 51.000 без ущерба для энергозатрат может применяться при обработке почв повышен ной влажности.'

Тяговое сопротивление орудия, снабженного органами ПРН 51.000, на 22 -г 36 %, а орудия, снабженного органом Рага-р1отг, на 12 -г 26 % меньше сопротивления плуга ПЛН-4-35 .( сопротивление плуга ПЛН-4-35 на всех глубинах принято за 100%).

Полученный материал подтверждает соответствие формы ножа и стойки ПРН 51.000 форме системы трещин. Фотосъемка с длительной выдержкой проиллюстрировала и подтвердила элементы механики взаимодействия пласта почвы и рабочего органа, определившие форму рабочего органа на этапе теоретических исследований.

8 пятой главе описаны методика проектирования рабочих органов, практическое использование, патентная защита и технико-экономическая эффективность результатов исследований.

Процесс проектирования по предлагаемой методике содержит семь этапов, начиная с этапа анализа агротехнических требований и заканчивая этапом анализа результатов реализации конструкции рабочего органа.

На этапе выбора форм продольного и поперечного профилей рабочей поверхности для широкого круга рабочих органов рационально использовать приведенную в диссертации таблицу. В 165 ячейках таблицы, в виде, систематизированном на основе установленной связи между необходимым изменением пласта почвы и формой профилей поверхности, представлены формы рабочих поверхностей почвообрабатывающих орудий и имеется информация о возможности применения каждой поверхности. Из них в данной работе при конструировании рыхлителей использовано 7 форм рабочих поверхностей.

Конструирование и изготовление рабочих органов с криволинейной рабочей поверхностью на современном уровне предусматривает применение средств автоматизации,для чего необходимо математическое описание поверхности. На этапе расчета геометри-

ческих параметров используется математическое описание рабочей поверхности дзойной кривизны.выполненное на основе метода моделирования поверхностей непараметрическиыи окрушностными сплайнами.

Теоретические положения и методика проектирования применены при создании конструкций рабочих органов машин и орудий, выпускаемых в нестоящее время ПО "ОЗОР", Каменец-Подольским заводом сельхозмашин и другими заводами,а также при разработке перспективных конструкций.В главе описаны созданные технические решения со ссылками на полученные авторские свидетельства и зарубежные патенты.

Основная доля экономического эффекта образуется при эксплуатации в народном хозяйстве серийно выпускаемых новых машин и орудий, элементы которых созданы в результате практического применения наших научных выводов.

Например, экономический эффект от эксплуатации чизельного плуга Г1Ч-4,5, объясняется тем, что за счет меньшего тяговогб сопротивления новых рабочих органов достигается более высокая производительность в сравнении с плугом ПЧ-4,5,оснащенным базовыми рабочими органами.Это значительно снижает эксплуатационные затраты при обработке почвы; Экономический эффект составляет 643 руб. на одно орудие в год, что при фактическом выпуске 13327 плугов ПЧ-4,5 равняется 8891 тысяче рублей.

Эффект применения рыхлительного рабочего органа ПРН 31.000 рассчитан как среднее полезных эффектов на рабочий орган при работе в составе 4- и 5-корпусных плугов и равен 223 руб. В настоящее время выпущен 60201 рабочий орган ПРН 31.300, что создает экономию 13424 тысячи рублей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Обзор исследований рыхлителей почвы показал, что энергетические, технологические и экономические показатели в основном .определяются компоновкой орудия, схемой расстановки, формой и параметрами рабочих органов.Применяемые в отечествен-них чязельиых плугах и плугах-рыхлителях схемы расстановки рабочих органов близки-к'оптимальный,в то время как форма и параметры рабочих органов трзбувт совершенствования с целью снижения энергоемкости обработки почвы и поыышэнля степени удовлетворения агротехническим требования!.« по крошения почвы,

выровненности поверхности поля и другим.

-2, Снижение энергоемкости рыхления почвы с повышением его качэства возможно достичь при учете того, что разрушение происходит при различных сочетаниях величин и знаков напряжений, а такие с учетом существенной разницы сопротивления почвы различным видам деформации, то есть осуществляя деформирование почвн преимущественно растяжением и сдвигом с минимальной скоростью разнонаправленных деформаций.

3. Крошение почвы под действием клина происходит как последовательно-параллельное деление пласта на кнонсство слоев в результате действия предельных касательных напряжений как в поперечном, так и продольном направлениях, причем первичный сдвиг наиболее вероятен вблизи нейтральной оси сопротивления поперечного сечения пласта.

4. Для снижения энергоемкости обработки почвы продольный профиль поверхности рыхлительного элемента должен иметь воп!у-тую форму в передней части я выпуклую - в задней, кривизна профиля доляна уменьшаться от переднего обреза к заднему, в частности, с перс.годок профиля з внлуклуя форму.Радиус вогнутой части продольного профиля с цель» снижения избыточного скатия доляен Сыть Сольяе или равен двум тритеа максимальной глубины обработки почвн .Точна перегиба Б-образиого продольного профиля должна летглть от передней точки профиля на расстоянии 0,55 т 0,64 длины профиля по горизонтали.

5. Снижение энергоемкости обработки почвы на 30 4- 40 X достигается, если одновременно с деформацией скатил пласта в продольном направлении подвергнуть пласт растяжении 5 поперечном направлении,что реализуется при переменной по ходу пласта форме поперечного профиля рабочей поверхности, кривизна которого уменьшается от переднего к заднему сечению.

6. Расширение зоны действия рыхлительного элемента достигается при выпуклой форме поперечного профиля переднего обреза, угол охвата пласта которым должен быть равен примерно удвоенному углу и утреннего треКия почвы. Сувениа зоны рыхления достигается при вогнутой форме переднего обреза рабочей поверхности и угле охвата пласта, большем или равном Т1/2.

7. Сохраните пыровненности поверхности поля и сютаение энергозатрат на обработку почвы достигается при выполнении по перечного профиля нона и стойки по одной из-линий семейства логарифмических линий сдвигов, возникающих в почве под

действием рыхлительного элемента. Одновременно это. повышает вероятность образования в пласте от действия ножа нового семейства поверхностей сдвигов, то есть способствует увеличешш степени крошения почвы и полноты обработки пласта. .

8. Форму логарифмической спирали поперечного профиля ножа и стойки рабочего органа плуга-рыхлителя рационально реализовать в виде профиля,прямолинейного в верхней части и дугообразного в нижней.При этой для обработки большинства почв на глубину Н - 25 4- 45 см радиус дуги должен быть 250т350 мм.

9. Обоснованные формы и параметры рабочих поверхностей реализованы: - в конусной лапе чизельных плугов ПЧ-2,5, ПЧ-4,5, ПЧК-2,5 и ПЧК-4,5; - Б-образном долоте для чизельных •щугов и рабочих органов ПРИ 31.000, ПРПВ 31.000 и ПРИ 51,000 плугов-рыхлителей; - стойке и ноже рабочих органов ПРИ'31.000 и ПРИ 51.000 плугов-рыхлителей, а также могут быть использованы в рабочих органах других почвообрабатывающих орудий.

10. Испытания показали, что чизельные плуги ПЧ-4,5, ПЧК-2.5 и ПЧК-4,5,-оснащенные новыми долотьями и лапами, имеют соответственно на 27,8 % и 12,5 % меньшее тяговое сопротивление,чем оснащенные базовыми; при большей ширина зоны рыхления новыми лапами.

И. Испытания рабочих органов плугов-рыхлителей ПРИ 31.000 и ПРН 51.000 показали, что они имеет на 3,9 4 39,1 X меньшее тлговое сопротивление,чем рабочие органы Рагар1оя при лучшем качестве крошения почвы.

12. Предлагаемый метод проектирования,основанный на принципа отображения рабочей поверхностью требуемых деформаций пласта, позволяет создавать эффективные рабочие органы почвообрабатывающих машин, в методика проектирования малоэнергоемких рабочих органов ношэт быть использована при подготовке конструкторов сальхозмашин.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Конструирование поверхностей воздействия на почву рабочих органов чизелызого плуга: Отчет о НИР ( замшит.)/ Киевский политех.нн-т; Рук. тейы А.В.Павлов; Исп. В.И.Взтохин -Н ГР 01830056704; Иив. N 0284007869В. - Киев, 1983, - 125 с.

2. Обоснование формы рабочей поверхности орудий дла п:у бокого рыхления почвы: Огчет о НИР (заключит.)/ Киевский политех. ин-т; Рук. теш В.И.Корабельский; líen. О.И.Ветохин -К ГР 01840051507; Инв. N 02870004998 -.Киев, 1986, - 272 с

3. Проектирование и воспроизведение рабочих поверхностей Почвообрабатывающих машин с помощью сплайн-функций // - Проблемы конструирования и технологии производства с.-х. машин: Тез. докл.респ. науч.-техн. конф. - Кировоград, 1956,- С. 4-t ( соавторы Дорошенко D.A., Гетьман Л.Г. )

4. Обоснование формы поверхности рабочих органов для глубокого рыхления почвы. -H., 19В7. 4 с. Деп. в ВНИИТЗЙагроп-рон.

5. Применение направляющих щелей при возделывании сахарной свеклы для управления культиватором. - Чернигов: Десна, 1987. - 19 с. ( соавторы Данченко В.Н., Якименко К.Н. }

6. Автоматизированное проектирование рабочих поверхностей рыхлнтельиых орудий С повышенной крошащей способностью // Конструирование и технология пр-ва с.-х. машин: Респ. кеквед. науч.-техн. сб. - Киев: Тзхи1ка, 1988. - Вып. 18. - С. 6-9

( соавторы Дорошенко Ю.А., Гетькаи А.Г, )

7. Рекомендации по применении ориентаторов пропгигмх агрегатов конструкция НПО "Сехсвскла". - Киев, 1933. - 23 С. - ( Препринт/ НПО "Сахсвекла"; К 76 )

( соавторы Глуховский B.C., Данченко В.И., Якименко К.Н. и др. )

8. Вопросы теории взаимодействия рабочих органов глубоко-рнхлигелей с почвой // Исследование и разработки почвообрабатывающих и посевных ыаашн: Сб. науч. тр. / D1ÍCK0". - !í. : BilCXOM, 1988. -С. 43-61 ( соавторы Панов U.U., Сучкоа К.В. }

9. A.c. 1033018 СССР, ЫКН А 01 В 13/18. Глубскорцхлитель / Заявл. 15.03.С2; Опувл. 07.08.83. Вол. К 29 '

( соавторы Панов К.LS., Озбашев В.А., Кузнецов D.A. к др. )

10. A.c. 1052175 СССР; Ш(И А 01 В 35/00'. Рабочий орган орудия для обработки почвы /Заявл. 01.07.81; Опубл. 07.11.83. Вал. H 41 ( соавторы Павлов A.B., Корабельсккй В.П., Сара-пулов А.К. и др. . ) - .•-.'•".'

11. A.c. 1281186- СССР, mm Д 01 В 15/00. , Рабочий орган для безотвальной обработки почвы / Заявл. 30,05.85. Опубл. 07.01.87. Бал. N1

( соавторы Сасин B.C., Панов H.H., Кирвхик В.Г. и др. )

12. А.с, 1303051 СССР, А 01 В 13/03. Рабочий орган почврг обрабатывающего орудия / Заявл. 23.02.83; Опубл. 15.04.87, Вш. N 14 ( соавторы Панов И.И,, Кузнецов Ю.А. и др, )

13. A.c. 1367877 СССР, ШЙ А 01 В 35/26. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия / Заявл. 15.04,66; Опубл. 32.01.88. Бюл. NS

(соавторы Глуховсий В.С,', Данченко В.Н., Мухин Ю.С, и др. )

14. A.c. 1396975 СССР, МКИ А 01 В 13/16. Рабочий орган для нарезки щелей в почве / Заявл. 15.04.86; Опубл, 23,05,88 Вш. N 19

( соавторы Глуховский B.C., Данченко В.Н., Ыухин Ю.С, и др. )

15. A.c. 1442093 СССР, МКИ А 01 В 13/08. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы / Заявл, 04.05,84; Опубл, 07.12.88, Вюл. N 45.

( соавторы Панов И.Ы., Кузнецов Ю.А., Сонис З.Г. и др. )

16. А,с, 1456028 СССР, ЫКИ А 01 В 34/20. Лапа рыхлителя почвы / Заявл. 06.03.07; Опубл. 07.02.89. Вюл. N 5 (соавторы ' Панов И.М., Кузнецов Ю.А,, Кузьмин Г.П. и др. )

17. A.c. 1487829 СССР, МКИ А 01 В 35/00. Орудие для рыхления почвы / За»..'.л, 15.04.87; Опубл. 23.06.89, Вюл, N 23 ( соавторы Сонис З.Г., Гильштейн П.М., Ройтберг Л.И, и др. )

16; A.c. 1545953 СССР, МКИ А 01 В 13/08. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы / Заявл, ?3,04.86; Опубл, 28.02.93. Вюл. N б

( соавторы Панов И.М., Корабельский В,И. Яновский Ю.С, и др.)

19. A.c. 1563601 СССР, МКИ А 01 В 15/00, Способ определения формы профиля рабочей поверхности рыхлителя почвы / Заявл, .15.07,80; Опубл. 15,05,90. Бюл. N 18.

20. A.c.' 1568900 СССР, МКИ А 01 В 13/02, 39/14. Рабочий о£ган для вскрытия борозди /Заявл,. 09.03.88; Опубл. 07,06.90. Вюл. И 21

{ соавторы Глуковский B.C., Козицкий И.Ы,, Комарчук С.С, )

21. Пат. 193998 Венгрия, МКИ А 01 В 13/08. Muveloszerszam alajmegmunkalo gepekhez / Заявл. 24.07.85; Выдано 29,09.£7 ( соавторы Панов И,И., Кузнецов Ю.А., Сонис З.Г. к др. )

22. Пат. ' 197144 Венгрия, ЙКИ А 01 В 13/08. Munlmazerszeт taalajmuvelo eszkozhos / Заявл. 03.05.85; Выдано 10.01.90 ( соавтора Панов И.Ы., Кузнецов D.A., Ройтберг Л И. и др. )

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ конструкций и технологических параметров 8 чизельных плутов и плутов-рыхлителей

1.2. Анализ формы, конструкций и параметров рабочих 22 органов рыхлителей

1.3. Краткий обзор научных исследований

1.4. Цель и задачи исследований

2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 43 РАБОЧИХ ОРГАНОВ С ПОЧВОЙ

2.1. Свойства почвы как объекта воздействия рабочего 43 органа и физические предпосылки малоэнергоемкого технологического процесса 2. 2. Обоснование формы и параметров продольного профиля рабочей поверхности рыхлительного элемента 2. 3. Обоснование формы и параметров поперечного профиля 78 рабочей поверхности рыхлитльного элемента

2. 4. Обоснование формы и параметров поперечного профиля ножа и стойки рабочего органа плуга-рыхлителя

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Цель и программа экспериментальных исследований

3.2. Обоснование методики лабораторных исследований 101 и конструкции экспериментальной установки

3. 3. Методика проведения полевых исследований и объекты 109 исследований

3. 3.1. Исследование рабочих органов чизельного плуга

3. 3. 2. Исследование рабочих органов плуга-рыхлителя

3.4. Методика обработки экспериментальных данных и оценка погрешности измерений

4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Результаты лабораторных экспериментов

4.2. Результаты полевых экспериментов

4.2.1. Исследования рабочих органов чизельных плугов

4.2.2. Исследования рабочих органов плугов-рыхлителей

5. РЕАЛИЗАЦИЯ И ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА 179 РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Методика проектирования рабочих органов и 179 рекомендации по ее использованию

5.2. Практическое использование и патентная защита 191 результатов исследований

5.3. Технико-экономическая эффективность результатов 206 исследований

5.3.1. Расчет экономической эффективности плуга-глубоко- 206 рыхлителя чизельного ПЧ-4,5, снабженного новыми рабочими органами

5. 3. 2. Расчет экономической эффективности рабочего органа плугов-рыхлителей ПРН 31. ООО

В настоящее время одной из тенденций в технологии обработки почвы является увеличение доли энергосберегающей и минимальной обработок почвы, включающей замену отвальной вспашки безотвальным рыхлением. В то же время в традиционной системе технологий с применением отвальной вспашки заметное место приобретают операции периодического ( один раз в 3-5 лет ) разуплотнения почвы методом глубокого рыхления. Указанные тенденции определяются необходимостью борьбы с эрозией, сохранения влаги в почве, уменьшения уплотнения почвы, сокращения расхода горючего, экономии времени и труда с целью рентабельного производства высокоурожайных сельскохозяйственных культур.

Известно, что в некоторых случаях в результате эрозии теряется весь плодородный слой почвы / 91; 64, с. 58 /. Среднегодовые потери почвы в результате смыва составляют в США 20,7 т/га / 72, с. 4, 14, 58 /. Потери почвы неминуемо приводят к снижению урожайности сельскохозяйственных культур. По данным Корнельского университета ( США ) при толпщне верхнего слоя почвы 30 см потери урожая от смыва слоя почвы толщиной 2,5 см составляют: для кукурузы - 250 кг/га; сои - 160 кг/га; пшеницы - 100 кг/га; овса - 150 кг/га / 72, с. 15 /. Чтобы сохранить продуктивность, различными методами ограничивают смыв почвы. Например, по данным университета штата Небраски ( США ) уменьшение эрозии составляет: при террасировании - 50 % ; при контурной обработке - 50 % ; при минимальной обработке почвы -90 % / 72, с. 17 /. Как видно методы минимальной обработки почвы являются наиболее эффективными для борьбы с ветровой и водной эрозией. При этом необходимо: сократить величину обработанной поверхности почвы до минимума; сохранить пожнивные остатки на поверхности поля; улучшить структуру нижнего горизонта. Применение чизельного плуга удовлетворяет двум последним требованиям, а плуга-рыхлителя - всем указанным требованиям.

На основании исследований НПО ВИСХОМ и ГСКТБ ПО "030Р" с нашим участием разработано, а в конце 1984 года начат серийный выпуск чизельных плугов ПЧ-4,5 шириной захвата 4,5 м к трактору К-701, в 1987 году начато производство плуга ПЧ-2,5 к трактору Т-150К.

Однако, по данным государственных испытаний / 112 / чи-зельный плуг ПЧ-4,5 в зоне Южно-Украинской МИС и КНИИТИМ при рыхлении почвы на глубину 45 см неудовлетворительно агрегатиру-ется с трактором К-701 по тяговому ресурсу. В зоне Поволжской ШС при междуследии 500 мм рыхлитель ПЧ-4,5 не выполняет требований ТЗ по толщине верхнего слоя почвы и высоте неразрыхленных гребней на дне обработанного слоя. Кроме того, затраты топлива при почвоуглублении велики и доходят до 30 кг/га.

Таким образом, необходима разработка новых рабочих органов плугов-рыхлителей и чизельных плугов, устраняющих недостатки серийных орудий и снижающих энергозатраты на обработку почвы, что является целью данного исследования.

Диссертационная работа включает решение следующих задач: теоретическое и экспериментальное исследование механизма крошения почвы и разработка модели этого процесса, определение рациональных способов деформации почвы при минимальных энергозатратах и сохранении или повышении качества крошения почвы, определение взаимосвязи формы рабочей поверхности рыхлителей и процессов дефомации почвы, и на этой основе теоретическое и зксприментальное обоснование формы рыхлительных элементов рабочих органов чизельного плуга, ножа и стойки рабочего органа плуга-рыхлителя, рабочего органа щелереза, определение агротехнических, эксплуатационно-технологических и экономических показателей новых рабочих органов в сравнении с базовыми.

Научная новизна исследований заключается в обоснованных: модели крошения почвы; взаимосвязи рационального способа деформации пласта и формы рабочей формы поверхности рыхлительного элемента; методе построения формы рабочей поверхности; методе экспериментального определения профиля рабочей поверхности; методике проектирования рабочих органов.

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

- представление крошения почвы как процесса послойных сдвиговых деформаций вдоль и поперек пласта, и количественная оценка его показателей;

- рациональность придания рабочей поверхности рыхлительного элемента криволинейной формы с переменнной кривизной поперечного и продольного профилей от переднего к заднему обрезу поверхности;

- установленная взаимосвязь между формой и параметрами рыхлительного элемента, и рациональной формой и параметрами ножа и стойки рабочего органа;

- оценка влияния формы ножа рабочего органа плуга-рыхлителя на агротехничекие показатели, в том числе на степень крошения пласта.

Технические решения, выполнение на основе научных результатов данного исследования, защищены 12 авторскими свидетельствами СССР и 2 зарубежными патентами. Кроме этого по материалам работы имеется 8 публикаций.

Основные положения работы доложены и получили одобрение научных конференций профессорско-преподавательского состава КПИ в 1983-1985 гг. ; научной конференции профессорскопреподава-тельского состава Мелитопольского ИМСХ в 1985 г.; Украинской республиканской научно-технической конференции "Проблемы конструирования и технологии производства сельскохозяйственных машин", Кировоград 1986 г.; научной конференции молодых ученых и специалистов системы НПО "Сахсвекла" в 1985 г.; заседаниях секции НТО ВИСХОМ в 1986-1989 г. ; XXX юбилейной научно-техни-ческой конференции ЧИМЭСХ в 1991 г.; заседании НТС ГСКТБ ПО "030Р" г. Одесса. Результаты работы представлялись на выставках ВДНХ СССР: НТТМ-87, ИР-88, НТТМ Москвы и Московской области -88, СТТ-89, а автор удостоен диплома, серебряной и двух золотых медалей. Образцы рабочих органов экспонировались на международных выставках и ярмарках в СССР, ГДР, Болгарии, Чехо-Словакии, Югославии, Финляндии, Китае, Испании и ФРГ.

Результаты диссертационной работы реализованы в серийно выпускаемых чизельных плугах ПЧ-4,5, ПЧ-2,5, ПЧК-2,5, ПЧК-4,5; щелерезе ориентаторов пропашных машин типа ОПА и ОПМ; плугах-рыхлителях ПРПВ-4-50, ПРН-4-35, ПРН-5-35, ПРН-8-40; рабочем органе ПРН 31.000, устанавливаемом на рамах серийных отвальных плугов типа ПЛН и опытном рабочем органе ПРН 51.000. Методика проектирования малоэнергоемких рабочих органов используется в учебном процессе КИСХМ ( Кировград ).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведенные экспериментально-теоретические исследования процессов деформации почвы под действием клинообразных рабочих органов, раскрытие физической сущности процесса и определение на этой основе принципов и способов малоэнергоемкого рыхления почвы позволили сделать следующие выводы и рекомендации:

1. Обзор исследований рыхлителей почвы показал, что энергетические, технологические и экономические показатели в основном определяются компоновкой орудия, схемой расстановки, формой и параметрами рабочих органов. Применяемые в отечественных чи-зельных плугах и плугах-рыхлителях схемы расстановки рабочих органов близки к оптимальным, в то время как форма и параметры рабочих органов требуют совершенствования с целью снижения энергоемкости обработки почвы и повышения степени удовлетворения агротехническим требованиям по крошению почвы, выровнен-ности поверхности поля и другим.

2. Снижение энергоемкости рыхления почвы с повышением его качества возможно достичь при учете того, что разрушение происходит при различных сочетаниях величин и знаков напряжений, а также с учетом существенной разницы сопротивления почвы различным видам деформации, то есть осуществляя деформирование почвы преимущественно растяжением и сдвигом с минимальной скоростью разнонаправленных деформаций.

3. Крошение почвы под действием клина происходит как последовательно-параллельное деление пласта на множество слоев в результате действия предельных касательных напряжений как в поперечном, так и продольном направлениях, причем первичный сдвиг наиболее вероятен вблизи нейтральной оси сопротивления поперечного сечения пласта.

- 218

4. Для снижения энергоемкости обработки почвы продольный профиль поверхности рыхлительного элемента должен иметь вогнутую форму в передней части и выпуклую - в задней, кривизна профиля должна уменьшаться от переднего обреза к заднему, в частности, с переходом профиля в выпуклую форму. Радиус вогнутой части продольного профиля с целью снижения избыточного сжатия должен быть больше или равен двум третям максимальной глубины обработки почвы. Точка перегиба S-образного продольного профиля должна лежать от передней точки профиля на расстоянии 0,55 ч-0,64 длины профиля по горизонтали.

5. Снижение энергоемкости обработки почвы на 30 -г- 40 % достигается, если одновременно с деформацией сжатия пласта в продольном направлении подвергнуть пласт растяжению в поперечном направлении, что реализуется при переменной по ходу пласта форме поперечного профиля рабочей поверхности, кривизна которого уменьшается от переднего к заднему сечению.

6. Расширение зоны действия рыхлительного элемента достигается при выпуклой форме поперечного профиля переднего обреза, угол охвата пласта которым должен быть равен примерно удвоенному углу внутреннего трения почвы. Сужение зоны рыхления достигается при вогнутой форме переднего обреза рабочей поверхности и угле охвата пласта, большем или равном НУ2.

7. Сохранение выровненности поверхности поля и снижение энергозатрат на обработку почвы достигается при выполнении поперечного профиля ножа и стойки по одной из линий семейства логарифмических линий сдвигов, возникающих в почве под действием рыхлительного элемента. Одновременно это повышает вероятность образования в пласте от действия ножа нового семейства поверхностей сдвигов, то есть способствует увеличению степени крошения почвы и полноты обработки пласта.

- 219

8. Форму логарифмической спирали поперечного профиля ножа и стойки рабочего органа плуга-рыхлителя рационально реализовать в виде профиля, прямолинейного в верхней части и дугообразного в нижней. При этом для обработки большинства почв на глубину Н = 25 ч- 45 см радиус дуги должен быть 250 -г- 350 мм.

9. Обоснованные формы и параметры рабочих поверхностей реализованы: - в конусной лапе чизельных плугов ПЧ-2,5, ПЧ-4,5, ПЧК-2,5 и ПЧК-4,5; - Б-образном долоте для чизельных плугов и рабочих органов ПРИ 31.000, ПРПВ 31.000 и ПРИ 51.000 плугов-рыхлителей; - стойке и ноже рабочих органов ПРИ 31. ООО и ПРИ 51. ООО плугов-рыхлителей, а также могут быть использованы в рабочих органах других почвообрабатывающих орудий.

10. Испытания показали, что чизельные плуги типа ПЧ-4,5, оснащенные новыми долотьями и лапами, имеют соответственно на 27,8% и 12,5 % меньшее тяговое сопротивление, чем оснащенные базовыми, при большей ширине зоны рыхления новыми лапами.

11. Испытания рабочих органов плугов-рыхлителей ПРИ 31.000 и ПРИ 51.000 показали, что они имеет на 3,9 -г- 39,1 % меньшее тяговое сопротивление, чем рабочие органы Рагар1о¥ при лучшем качестве крошения почвы.

12. Предлагаемый метод проектирования, основанный на принципе отображения рабочей поверхностью требуемых деформаций пласта, позволяет создавать эффективные рабочие органы почвообрабатывающих машин, а методика проектирования малоэнергоемких рабочих органов может быть использована при подготовке конструкторов сельхозмашин.

1. Агротехнические требования на плуги-глубокорыхлители чизельные к тракторам класса 3 и 5. Шифр по Системе машин 21.24. - М. , 1980.

2. Агротехнические требования на плуги-рыхлители без оборота пласта к тракторам класса 3 и 5. Шифр по Системе машин Р 21. 52. - М. , 1985.

3. Адлер Ю. П. , Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 279 с.

4. Акт о сравнительных испытаниях рыхлителъных рабочих органов для влагосберегающей технологии / СКФ ВИМ. Армавир, 1986. - 8 с.

5. А. с. 1033018 СССР, МКИ А 01 В 13/08. Глубокорыхлите ль/ Панов й. М. , Ювбашев В. А. , Кузнецов Ю. А. , Ветохин В. И. и др. -Заявл. 15.03.82; Опубл. 07.08.83. Бюл. N 29.

6. А. с. 1052175 СССР, МКИ А 01 В 35/00. Рабочий орган орудия для обработки почвы / Ветохин В. И. , Павлов А. В. , Кора-бе льский В. И. и др. Заявл. 01.07.81; Опубл. 07.11.83. Бюл. N 41.

7. А. с. 1281186 СССР, МКИ А 01 В 15/00. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы / Сасин В. С. , Панов И. М. , Кирю-хин В. Г. , Кузнецов Ю. А., Ветохин В. И. и др. Заявл. 30. 05. 85; Опубл. 07.01.87. Бюл. N 1.

8. А. с. 1303051 СССР, МКИ А 01 В 13/08. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия / Панов И. М. , Кузнецов Ю. А. , Павлов А. В. , Корабельский В. И. , Ветохин В. И. и др. Заявл. 32.02.83; Опубл. 15.04.87. Бюл. N 14.- 221

9. А. с. 1367877 СССР, МКИ А 01 В 35/26. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия / Глуховский В. С. , Ветохин В. И. , Данченко В. Е , Мухин Ю. С. и др. Заявл. 15.04.86; Опубл. 23.01.88. Бюл. N 3.

10. А. с. 1396975 СССР, МКИ А 01 В 13/16. Рабочий орган для нарезки щелей в почве / Глуховский В. С. , Ветохин В. И. , Данченко В. Е , Мухин Ю. С. и др. Заявл. 15. 04. 86; Опубл. 02. 05. 88. Бюл. N 19.

11. А. с. 1442093 СССР, МКИ А 01 В 13/08. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы / Панов И. М. , Кузнецов Ю. А. , Ветохин В. И. и др. Заявл. 04.05.84; Опубл. 07.12.88. Бюл. N 45.

12. А. с. 1456028 СССР, МКИ А 01 В 34/20. Лапа рыхлителя почвы / Панов И. М. , Ветохин В. И. , Кузнецов Ю. А. и др. Заявл. 06.03.87; Опубл. 07.02.89. Бюл. N 5.

13. А. с. 1487829 СССР, МКИ А 01 В 35/00. Орудие для рыхления почвы / Сонис 3. Г. , Гилыптейн П. М. , Ройтберг Л. И. , Николаев В. С., Ветохин В. И. Заявл. 15.04.87; Опубл. 23.06.89. Бюл. N 23.

14. А. с. 1545953 СССР, МКИ А 01 В 13/08. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы / Панов И. М. , Ветохин В. И. , Кора-бе лтекий В. И. и др. Заявл. 23. 04. 86; Опубл. 28. 02. 90. Бюл. N 8.

15. А. с. 1563601 СССР, МКИ А 01 В 15/00. Способ определения формы профиля рабочей поверхности рыхлителя почвы / Ветохин В. И. , Ветохина Е. В. Заявл. 15. 07. 88; Опубл. 15. 05. 90. Бюл. N 18.

16. А. с. 1568900 СССР, МКИ А 01 В 13/02, 39/14. Рабочий орган для вскрытия борозды / Глуховский В. С. , Ветохин В. И. , Козицкий И. М. и Комарчук С. С. Заявл. 09. 03. 88; Опубл. 07. 06. 90. Бюл. N 21.

17. Бабенков И. С. , Иванов К И. , Хесин Г. Л Исследование взаимодействия бурового инструмента и породы методом фотоупру- 222 гости. М.: Недра, 1970. -128 с.: ил.

18. Бабицкий Л. Ф. Исследование и обоснование геометрических параметров зубчатых рабочих органов культиваторов для противоэрозионной обработки почв: Автореф. . к. т. н. МИМСХ.- Мелитополь, 1979. 20 с.

19. Багиров И. 3. Взаимодействие почвы с двухгранным клином на повышенных скоростях// Тр. / Науч. конф. ЦНИИМЭСХ Минск: Госиздат БССР, 1963. - с. 27-31.

20. Байметов Р. И. , Мирахматов М К выбору лобового профиля рыхлительной лапы чизельного культиватора// Вопросы механизации и электрификации сел. хоз-ва: Тр. / САИМЭ. Ташкент, 1970. -Вып. 13. с. 73-78.

21. Балатон Е. Результаты эксперименталльных исследований рабочих органов глубокорыхлителя// Сб. науч. тр. / МИИСП. М ,- Т. 15; Вып. 1. с. 78-81.

22. Баранов Д. С. Измерительные приборы, методика и некоторые результаты исследования распределения давлений в песчаном грунте// Науч. сообш, / ЦНИИ строит, констр. М. , 1959. - Вып. 7. - с. 57.

23. Бауков А. В. Исследование и обоснование формы рыхли-тельных рабочих органов культиваторов для почв юга Украины: Автореф. дис. . к. т. н. , Харьков, 1969. - 27 с.

24. Бауков А. В. , Кушнарев А. С. Поперечный профиль рыхли-тельного органа и процесс трещинообразования// Науч. тр. / МИМСХ Мелитополь, 1967. Т. 5, Вып. 3, с. 22-34.

25. Бауков А. В. , Кушнарев А. С. Сравнительные испытания рыхлительных рабочих органов культиваторов в полевых условиях// Науч. тр. / МИМСХ. Межтополь, 1967, Т. 5, Вып. 3, с. 35-45.

26. Бахтин П. У. Физико-механические и технологические свойства почв// Справочник конструктора с. -х. машин. М. 1967.- Т. 1, с. 693-712.

27. Березанцев В. Г. Осе симметричная задача предельного равновесия сыпучей среды. М.: Гостехиздат, 1952, 120 е.: ил.

28. Березанцев В. Г. Предельное равновесие связной среды под сферическими штампами// Известия АН СССР, 1955. - N 7.

29. Бибутов КС. Тяговое сопротивление рабочего органа глубокорыхлителя// Вопросы механизации и электрификации сел. хоз-ва: Тр. / САИМЭ Ташкент, 1983. - Вып. 24. - с. 44-54.

30. Бородкин В. В. Изучение деформаций почвы при вспашке: Автореф. дис. к. т. н. М. , 1952. - 22 с.

31. Бронштейн И. Е , Семендяев К А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М. , Наука, 1981. - 720 с.

32. Бурченко ЕЕ К вопросу взаимодействия почвенного пласта и плоского клина // Сб. науч. тр. / ВИМ М. , 1978, - т. 82, - с. 138-155.

33. Бурченко Е Е О развертывающейся лемешно-отвальной поверхности скоростного корпуса // Сб. науч. тр. / ВИМ М. , 1978, - Т. 82, - с. 3-24.

34. Вагин А. Т. , Зенкевич Е. И. Технологические основания механизации обработки почв Нечерноземной зоны СССР// Тр. / ЦНШ-МЭСХ НЗ СССР. Минск, 1964. - т. 3, - с. 3-11.

35. Вагин А. Т. К вопросу обоснования параметров рабочих органов для основной обработки почв// Вопросы с.-х. механики. -Минск: Урожай, 1967.

36. Веников В. А. Теория подобия и моделирования. М. , 1976. - 479 с. : ил.

37. Виноградов В. И. Взаимодействие рабочих органов плуга с почвой и методы снижения энергоемкости пахоты: Автореф. дис. д. т. н. М. , 1969. - 70 с.

38. Винокуров В. Е , Малов А. К , Конаков В. В. Применение теории предельного равновесия сыпучей среды при построении профиля почворежущего лезвия// Сб. науч. тр. / Московский лесотех-нич. ин-т, М. , 1977. - Вып. 99. - с. 103-106.

39. Воросы сельскохозяйственной механики/ Под ред. М. Е. Ма-цепуро. Минск: Урожай, 1965. - Т. 15. - 272 с.

40. Гасилин В. И. Исследование влияния скорости обработки почвы на основные параметры и показатели работы культиваторной лапы: Автореф. дис. к. т. н. Ростов-на-Дону, 1974. - 21 с.

41. Герсеванов ЕМ. Собрание сочинений. Стройвоенмориздат, 1948. Т. 1,2.

42. Герсеванов Е М. , Полыпин Д. Е. Теоретические основы механики грунтов. М. ; Стройиздат, 1948. - 248 с.

43. Глейберзов Д. А. , Грибановский А. IL К обоснованию оптимальных параметров рабочего органа культиваторов-плоскоре-зов//Материалы НТС/ ВИСХОМ. М. , 1970. - Вып. 27.- с. 275-281.- 225

44. Гологурский Т. М. Технологические процессы в почве при ее обработке. Петроград.: Отдел машиноведения с.-х. Ученого комитета, 1916. - с. 92-125.

45. Голушкевич С. С. Статистика предельных состояний грунтовых масс. М.: Гос. изд. техн. -теорет. лит-ры, 1957. - 288 с.

46. Гороховский В. М. Механика грунтов. Изд-во Рост, ун-та, 1988. - 160 с.

47. Грачев Л. А. Влияние постановки ножей и стойки плоскорежущих лап на сопротивление почвы при культивации// Вестник с. х. науки. Мех-я и эл-я. М.: Сельхозгиз, 1940. - Вып. 5.

48. Грибановский А. П. , Глейберзон Д. А. Оптимальные параметры рабочего органа культиватора-плоскореза для поверхностей обработки почв, подверженных ветровой эрозии//Сб. науч. тр. / КазНИИМЭСХ Алма-Ата, 1970. - Т. 5, - с. 49-60.

49. Губкин С. И. Пластическая деформация металлов. М.: Металлургиздат, 1961. - Т. 1-3.

50. Деграф Г. А. К вопросу определения тягового сопротивления двугранных клиньев// Вестник с. х. науки. Алма-Ата, 1966. - N 7. - с. 73-77.

51. Деграф Г. А. Некоторые результаты исследований напряжений в почве// Вестник с. х. науки. Алма-Ата, 1966, - N 10. -с. 87-89.

52. Деграф Г. А. Об оптимальных углах резания// Вестник с. х. науки. Алма-Ата, 1966. - N 7. - с. 78-81.

53. Деграф Г. А. Определение тягового сопротивления трехгранных клиньев// Вестник с. х. науки. Алма-Ата, 1969. - N 8. -с. 69-73.

54. Демидко М. Е. Влияние скорости на сопротивление двугранного клина// Материалы НТС / ВИСХОМ. М.: ЦИНТИАМ, 1963. -с. 196-211.- 226

55. Дереза С. М. О критической глубине рыхления почвы плоским клином// Сб. науч. тр. / Примор. СХИ. 1979. - Вып. 56.- с. 104-107.

56. Джонсон У. , Меллор П. Б. Теория пластичности для инженеров: пер. с англ. М.: Машиностроение, 1979. - 567 е.: ил.

57. Дорошенко Ю. А. Геометрическое моделирование и алгоритмизация расчета криволинейных технических форм по их точечному каркасу: Дис. к. т. н. : 05. 01. 01/ К , 1988. 100 с.

58. Желиговский В. А. Основы теории технологического процесса вспашки// Докл. ВАСХНИЛ. 1937. - Вып. 2.

59. Желиговский В. А. Элементы теории почвообрабатывающих машин и механической технологии с. х. материалов. Тбилиси: Груз. СХИ. 1960. с. 46-50.

60. Жолобов А. И. , Милащенко Н 3. Минимизация обработки почв в США // Земледелие. -1981. N 8. - с. 58-61.

61. Жук Я. М. , Рубин В. Ф. О сопротивлении почвы различным деформациям// Почвообрабатывающие машины: Сб. науч. исслед. работ/ Всесоюз. ин-т с. -х. маш-я. М. , 1940. - Вып. 3. - с. 35-37.

62. Зеленин А. К Физические основы теории резания грунтов.- М. -Л. : Изд-во АН СССР, 1950.

63. Зеленин А. К Резание грунтов. М.: Изд-во АН СССР, 1959. - 271 с.

64. Зеленин А. К , Баловнев В. И. , Кедров И. П. Машины для земляных работ (Основы теории разрушения грунтов, моделирование процессов, прогнозирование парамеиров): Учеб. пособие. М.: Машиностроение, 1975. - 424 с.: ил.

65. Кацигин В. В. Основы теории выбора оптимальных параметров мобильных сельскохозяйственных машин и орудий/ Вопросы с.-х. механики. Минск: Урожай, - т. 13, 1964. - 270 с.- 227

66. Кирюхин В. Г. Изыскание и исследование плужного корпуса для пахоты на повышенных скоростях: Автореф. дис. . к. т. н. -ВИСХОМ. М. , 1974. - 31 с.

67. Кирюхин В. Г. Исследование деформаций почвы при вспашке// Усовершенствование орудий для основной обработки почвы: Материалы НТО / ВИСХОМ. М. , 1960. - Вып. 7.

68. Консервирующая или минимальная обработка почвы: Материал фирмы: Монсанто, США. 78 с.

69. Кориненко П. П. и др. Механизация обработки почвы под лесные культуры. М.: Агропромиздат, 1987. - 247 с.

70. Кузнецов В. Д. Физика твердого тела. Томск: Красное знамя, 1941.- Т. 2. 772 с.

71. Кушнарев А. С. , Бауков А. В. К вопросу определения рациональной формы бокового профиля рабочих органов землеройных машин// Науч. тр. / МИМСХ. Мелитополь, 1967. - Т. 5; Вып. 3. с. 13-21.

72. Кушнирев А. С. , Бауков А. В. Характер образования трещин в почве перед вертикальными деформаторами// Тр. / ЧИМЭСХ. Челябинск, 1969. - Вып 46. - с. 35-42.

73. Кушнарев А. С. , Кузьмин В. И. , Мельник Е Е Исследование прочности почвы в сложном впряженном состоянии// Материалы НТС/ ВИСХОМ М. , 1970. - Вып. 27. - с. 51-55.

74. Кушнарев А. С. , Бауков А. В. Некоторые закономерности деформации почвы// Тр. / ЧИМЭСХ. Челябинск, 1970. - Вып. 33. с. 44-49.

75. Кушнарев А. С. Механико-технологические основы процесса воздействия рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий: Дис. . д. т. н. Мелитополь, 1980. - 329 с.

76. Кушнарев А. С. Механика почв: задачи и состояние работ/ /Мех-я и электрофикация сел. хоз-ва. 1987. - N 3. - с. 9-13.- 228

77. Луканин Ю. В. Некоторые вопросы деформации почвы при ее обработке// Усовершенствование почвообраб. машин: Материалы НТС/ ВИСХОЕ Е: ЦИНТИМАШ, 1962. - с. 73-84.

78. Макарова Е А. Влияние физико-механических свойств на напряжения при обработке почв// Тр. / ЦНИИМЭСХ НЗ СССР. 1964. Т. 3. - с. 12-20.

79. Малышев Е В. О влиянии среднего главного напряжения на прочность грунта и о поверхностях скольжения// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1963. - N 4.

80. Мацепуро Е Е. , Манюта И. В. Сопротивление почвогрунтов воздействию двугранного плоского клина//Вопросы земледел. механики / АН БССР, Ин-т механизации и электрификации сел. хоз-ва. Минск, 1959. - Т. 2; Гл. 3. - с. 64-102.

81. Мацепуро Е Е. , Кацыгин В. В. , Макаров Е А. и Новичихин В. А. //Вопросы технологии механизированного селькохозяйственного производства. Минск, 1963. - Т. 1.

82. Мецепуро В. М. Исследование сопротивления почв и грунтов методами теории подобия//Вопросы с. -х. механики. Минск: Урожай, 1970 - Т. 19.

83. Мецепуро В. Е , Ликликадзе К. Д. , Седов Е В. Исследование деформации грунтов при вдавливании штампов//Тр. / ВИЕ

84. Е , 1975. ' Т. 69. - с. 92-108.

85. Мацепуро В. Е , Калацкий А. Е Исследование сопротивления почв и грунтов при больших скоростях сдвига// Тр. / ВИЕ -Е , 1975. Т. 69. - с. 133-139.

86. Методика определения оптовых цен на новую машиностроительную продукцию производственно-технического назначения (временная) / Гос. ком. СССР по ценам. Е: Прейскурант из дат, 1987.

87. Моргун Ф. Т. , Шикула Е К. , Тарарико А. Г. Почвозащиное земледелие. Киев: Урожай, 1983. - 240 с. , ил.

88. Новиков Ю. Ф. , Якущенко Л. Л. Расчет скорости распространения волны объемного сжатия в почве// Конструирование с. -х. машин. Ростов н/Д. 1969. - с. 3-8.

89. Новиков Ю. Ф. Исследование напряженного состояния почвы в процессе вспашки// Сб. тр. / РИСХМ. Ростов н/Д. , 1967. -Вып. 1. - с. 95-97.

90. Новицкий П. В. , Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат. 1985. - 274 с.

91. Новичихин В. А. О закономерностях сопротивления почвы вдавливанию. //Сборник статей по земледельческой механике. М. , 1968. - Т. 10. - с. 229-247.

92. Обоснование формы рабочей поверхности орудий для глубокого рыхления почвы: Отчет/ КПИ; В. И. Корабельскйй, В. И. Вето-хин. N ГР 01840051507, Инв. N 02870004998 -Киев, 1986.- 272 с.

93. Отчет по хоздоговорной работе "Лабораторно-полевые исследования рыхлительных рабочих органов наклонного типа" / СКФ ВИМ. Армавир, 1986. - 18 с.

94. Патрашев А. Н. Гидромеханика. М.: Военмориздат. 1953,- 720 с.

95. Плющев Г. В. Исследование процесса глубокого рыхления почвы и выбор оптимальных параметров рабочего органа пропашного культиватора-глубокорыхлителя для южной орошаемой зоны земледелия: Дис. . к. т. н. КазНИИМЭСХ Алма-Ата. 1973. - 136 с.

96. Поскребко М. Д. Выбор оптимальных углов установки лемеха для вспашки связных почв//Тракторы и сельхозмашины, 1965.- N 9.

97. Протокол N 29-145-84 (6019710); N 29-146-84 (1063110) приемочных испытаний плугов-рыхлителей Параплау 2000 (Англия) и ПРПВ-8-50 (ПО "Одессапочвомаш") / Гребенки: ВНИИМОЖ, 1984.- 151 с.

98. Протокол N 31-81-85 (6017210) государственных сравнительных испытаний импортного образца 6 корпусного плуга-рыхлителя Параплау 1800 (Великобритания)/ Центральная государственная машиноиспытательная станция. Солнечногорск, 1985. - 65 с.

99. Протокол N 31-91-85 "И" (3010510) государственных приемочных испытаний импортного образца чизельного плуга модели 910 производства США /Шно-Украинская государственная машино-испытательныя станция. Херсон, 1985. - 67 с.

100. Протокол N 29-8р-86 (б/ш) государственных приемочных испытаний плуга-рыхлителя ПРПВ-4-50 / ВНИИМОЖ. Гребенки, 1986. - 89 с.

101. Протокол N 29-94-86 (1060810) государственных приемочных испытаний плуга-рыхлителя ПРН-5-40 / ВНИИМОЖ. Гребенки, 1986. - 87 с.

102. Протокол N 31-23-24-87 (4062510, 4062610) государственных приемочных испытаний плута чизельного ПЧ-2,5 с приспособлением ПСТ-2,5 / Центральная государственная машиноиспытательная станция. Солнечногорск, 1987. - 27 с.- 231

103. Протокол N 7-117-88 (1060810) государственных приемочных испытаний опытного образца плуга чизельного для сплошной обработки почв, засоренных камнями, ПЧК-4,5 / Западная государственная зональная машиноиспытательныя станция. 1988. - 38 с.

104. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки / Под. ред. IL Г. Петрухи. Машиностроение, 1974.- 616 с.

105. Резников ЕС. Результаты исследования чизельного рабочего органа//Почвообрабатывающие машины и динамика агрегатов: Сб. науч. тр. / ЧИМЭСХ. Челябинск. - 1985. - с. 34-39.

106. Решение о постановке на производство плуга-глубоко-рыхлителя чизельного ПЧ-4,5. Шифр по Системе машин 21.24/1. 1985.

107. Седов JL И. Методы подобия и размерностей в механике.- Е : Наука, 1967.

108. Сергиеко В. А. Технологические основы механизации обработки почвы в междурядиях хлопчатника. Ташкент: Фан, 1978.-112 с.

109. Синеоков Г. Е Экспериментальное определение сопротив-леня рабочих органов плугов и культиваторов// Почвообр. маш.: Сб. НИР/ ВИСХОЕ Е: Машгиз. , 1949. Вып. 4.

110. Синеоков Г. Е Сопротивления почвы, возникающие при ее обработке: Дис. . д. т. н. / АН СССР Почвенный ин-т им. В. В. Докучаева. Е, 1954. - Т. 1. - 166 е., т. 2. - 139 с.- 232

111. Синеоков Г. Е Деформации, возникающие в почве под воздействием клина// Тр. / ВИСХОМ. М.: Машгиз, 1962. - Вып. 33. - с. 3-28.

112. Синоков Г. Е , Панов И. М. Теория и расчет почвообрабатывающих машин. М.: Машиностроение. 1977. - 228 с.

113. Славин О. К Исследование контактных напряжений между телами с производительными поверхностями контакта// Расчеты на прочность. М.: Машиностроение. 1983. - Вып. 23. - с. 130-145.

114. Смирнов В. Д. Определение реологических свойств почвы// Проблемы снижения уплотняющего воздействия на почву ходовых систем трактора, мобильной с.-х. техники и раб. органов почвообр. машин: Сб. науч. тр. / УСХА. Киев, 1982.- с. 167-174.

115. Соколовский В. В. Теория пластчности. М.: Гостехиз-дат, 1950. - 396 с.

116. Соколовский В. В. Статика сыпучей среды. Изд. 3-е. -М.: Физматгиз, 1960. - 244 с.

117. Сорокин А. А. , Гасанов В. И. Оптимальный угол наклона лемеха картофелеуборочной машины. М. , 1983, 11 с. ил. ,- Рук. деп. в ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш, 16 дек. 1983 г. , N 417 тс.

118. Сорокин A.A., Лутхов ЕЕ Обоснование формы (продольного сечения) и угла наклона лемеха картофелеуборочной машины. М. , 1989, 14 с. , ил. , - Рук. деп. ЦНИИТЭИ автосельхозмаш.

119. Тезисы доклада на научно-техническом совете по результатам приемочных испытаний чизельного плуга ПЧК-4,5 / Прибалтийская государственная зональная машиноиспытательная станция. Цесис, 1988. - 16 с.

120. Тезисы доклада на научно-техническом совете по результатам приемочных испытаний плуга чизельного для каменистых почв ПЧК-2,5 / Прибалтийская государственная зональная машиноиспытательная станция. Цесис, 1988. - 16 с.- 233

121. Теория пластических деформаций металлов / Е. П. Унксов, У.Джонсон, В. П. Колмогоров и др. М. : Машиностроение, 1983. -598 с.

122. Техническое задание на разработку плуга-глубокорыхли-теля чизельного ПЧ-2,5. Р 21.24 СМ. М. , 1986.

123. Тененбаум M. М. Сопротивление абразивному изнашиванию.- М. : Машиностроение, 1976. 271 с.

124. Тененбаум M. М. , Шамшетов С. Н. Метод анализа взаимодействия рабочих органов с почвой// Исследование и обоснование раб. органов систем автоматизации с. -х. машин для с. -х. культур: Сб. науч. тр. / ВИСХОМ. М. , 1984. - с. 96-99.

125. Терцаги К. Теория механики грунтов. М. : Госстройиз-дат. 1961.

126. Тимошенко С. П. Курс сопротивления материалов. -M. -JL : ОГИЗ, 1932. 588 с.

127. Тимошенко С. П. Сопротивление материалов. Т. 2. Более сложные вопросы теории и задачи. - M. -JL : ОГИЗ, 1946. - 456 с.

128. Тимошенко С. П. История науки о сопротивлении материалов: С краткими сведениями из истории теории упругости и теории сооружений: Пер. с англ. М. : Гос. из-во техн. - теорет. лит. , 1957. - 536 с.

129. Томленов А. Д. Терия пластических деформаций металлов.- М. : Машгиз, 1951.

130. Тряпицин Д. А. Обоснование параметров чизельного рабочего органа с наклонной в поперечно-вертикальной плоскости- 234 стойкой// Исслед. и разраб. почвобраб. и посевных машин: Сб. науч. тр. / ВИСХОМ. М.: ВИСХОМ, 1988. - с. 61-70.

131. Цытович H. А. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1968. - 260 с.

132. Шенк К Теория инженерного эксперимента: Пер. с англ. / Под ред. H. П. Бусленко. М.: Мир, 1972. - 382 с.

133. Шгаерман И. Я Контактная задача теории упругости. М.: Гостехиздат, 1949.

134. Chisholm Т. S. , Porterf ield J. G. , Batchelder D. G. A soil bin study of three-dimensional interference between flat plate tillage tools operating in an artificial soil // Trans, of ASAE: 1972. - Vol. 15; N 1. - p. 43 - 48: ill.

135. Cultivating Implement: Заявка 2100105 GB, МКИ A 01 В 15/00 / Linger B. A. (GB): Howard Machinery pic (GB); Заявл. 24. 05: 82, Опубл. 22.12. 82, НКИ A 1 В

136. De Albuquerque J. С. , Hettiaratchi D. P. Theoretical mechanics of subsurface cutting blales and buried anchers // J. Agr. Eng. Res.: -1980. Vol. 25; p. 121 - 144.

137. Deltagard 260 non-stop. Проспект фирмы Gard: 30500 Potelieres France, 2 p.

138. Farm Indastry News. 1987, - Vol. 20; N 8. - p. 51.

139. Godwin R. J. , Spoor G. Soil failure with narrow tines // J. Agr. Eng. Res. 1977. - Vol. 22; pp. 213 - 228.

140. Grisso R. D. , Perumpral J. V. , Desai C. S. A soil-tool- 235 interaction model for narrow tillage tools // ASAE Paper: Vol. 80 1518. - pp. 20.

141. Hettiaratchi D. P. , Vitney В. D. , Reece A. R. The calculation of two dimensional soil failure // J. Agr. Eng. Res.: 1966. - Vol. 11; N 2. - pp. 89 - 107.

142. Hettiaratchi D. P. , Reece A. R. Symmetrical theree dimensional soil failure // Journal of Terramechanics, 1967. - Vol. 4; N 3. pp. 45 - 67.

143. Johnson V. , Sowerby R. The yielding of rigidplastic thick-walled cytinder analysed using slip line theory // Bull. Mech. Engng. Educ. 1967. - N 6. - p. 201.

144. Lucius J. Bestimimung des einflubes der vevformungsge sohwingigkeit anc die bruchspannung in boden // Deutsche Agrartechnik. 1971. - N 11. - s. 526 - 528.

145. McKyes E. The calculation of draft forces and soil failure boundaries of narrow cutting blades // Transac. ASAE. -1976. Vol. 21. N 1. pp. 20-21.

146. McKyes E. , Ali 0. S. The cutting of soil by narrow blades // J. Terramechanics. 1977. - N 2. pp. 43 - 48.

147. McKyes E. Soil cutting and tillage. Elsevier, Amsterdam-Oxford-New York-Tokyo, 1985. - 217 p.

148. Plasse R. , Raghavan g. S. V. , McKyes E. Simulation of narrow blade performance on different soils // Proceeding of the ASAE. Pepar N 83-1539. - 1983. - December 13-16.

149. RABA-IH глубокорыхлитель/ Проспект фирмы RABA Magyar Vagon es Gepgyar, H-9002, GY0R. -4 c.

150. Rabewerk Tieflockerungsgerate zum Aufbrechen verhärteter Boden und Ortsteinschichten / Проспект фирмы Rabewerk Bad Essen - linne, Kreis Osnabuiick. - DE. - 4 s.- 236

151. RDZ DUTZI. KR System reduziert lkre kosten, siichert lhre Ertrage / Проспект фирмы RDZ Dutzi GmbH. D-7521 Zeufern / West Germany. -4 s.

152. RIPPERS, SUBSOILERS AND BEDDERS / Проспект фирмы John Deere, USA. 24 p.

153. Sicam Chiselam Chiseleur Profond / Проспект фирмы RAU-France. Les Landes Genusson France 85130 La Gaubretiere -B. P. N 2. - 4 s.

154. Siemens I. C. Mechanics of soil as influenced bu tillage tools // J. Transac. ASAE: Vol. 8. N 1. 1965.

155. Sowerby R. , Johnson W. Use of slip line field theory for the plaaaastic design pressure vessels // Proc. 4 th Int. Conf. on Expt. Stress Analysis, 301. Cambridge, 1970. Pub. by I. Mech. E. (1971).

156. Sous Soleuses, S. 0. 190290390 / Проспект фирмы Huard 44110 Chateaubiant, FR. -2 c.

157. Spoor G. , Godwin R.J. An experimental investigation in to deep loosening of soil by rigid tines // J. Agr. Eng. Res. 1978. - Vol. 23; N 3. - pp. 243 - 257.

158. Tanner D. W. Further work on the relationship between rake angl and the performance of simple cultivation implement // J. Agr. Eng. Res. 1960. - Vol. 5; N 2.

159. Tool carriers and toolbars / Проспект фирмы John Deere. USA. 31 p.