автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование оптимальных параметров асимметричного плоскорежущего рабочего органа для основной обработки почвы

РГБ ОД

Г; ' *,

ЧЕЛЯБЖСК'/Л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЬИ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ДУРДЫЕВ штиш НАРВАЕЗИЧ

ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ АСИММЕТРИЧНОГО Ш1ССКОРЕЗУЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА ДЕЯ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинг 1995

Работа выполнена в Челябинском государственном агроинженерном университете

Научный руководитель

Заслужонный деятель науки к техники РСФСР, лауреат Гос. премии РСФСР, доктор технических наук, профессор

Любимов Андрей Иосифович

Научный консультант ' - кандидат технических наук, доцент

Волостникова Нина Ивановна

Официальные оппоненты

доктор технических наук,профессор Дорохов Аркадий Порфирьевич

кандидат технических наук, Гордеев Олег Власович

Ведущая организация - Челябинский научно-исследозэтельский

институт сельского хозяйства

«

.Защита диссертации состоится в к часов на заседании специализированйого совета'

Ш

1995 г. 120.45.01

Челябинского государственного агроинкенёрного университета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах просим направить то адресу: 454080, г. челябинск-80, пр.им. В.И.Ленина,75, ЧГАУ

Автореферат разослан

£ - /У.)

19Э5 г.

Ученый секоетарь специализированного совета кандидат технических наук, доцент

А.А.Патрушев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Одним из путей пошлет--т эффективности использования почвообрабатывающих мьи—„ является их универсализация. Применение универсальных машн позволяет снизить издергал производства.

Создание нового сменного рабочего органа универсального плуга для мелкой основной безотвальной обработки почвы позволяет расширить возможности его применения, сократить парк машин и, соответственно, затраты на их приобретение, хранение и эксплуатацию. В этой связи работа, посвященная обосновании оптимальных параметров такого рзбочего органа, актуальна и имеет ванное народнохозяйственное и практическое значение.

Цель исследования. Обоснование оптимальных параметров асимметричного плоскорежущее рабочего органа для основной обработки, направленное на снижение материалов*ссости к улучшение агротехнических показателей обработки почвы. -

Объект исследования. Процесс взаимодействия асимметричного плоскорежущего рабочего органа с почвой.

Предмет исследования. Установление зависимостей мезду параметрами асимметричного плоскорекущэго рабочего органа и агротехническими и энергетическими показателями его работа.'

Методы исследовано;. Математическое моделирование процесса разрушения почвенного пласта асимметричным пласкоренгеим рабочта органом. При этом обосновано оптимальное соотношение ширины захвата лемехов рабочего органа, обеспечивающее устойчивость хода плуга в горизонтальной плоскости.

При обработке экспериментальных данных использовались метода математической статистики и регрессионный анализ, в результате которых получены регрессионные и:с ли второго порядка анергети-

- г -

часких и агротехнических показателей работы асимметричного плоскорежущего рабочего органа для обоснования его параметров.

Научная новизна. Б результате теоретических и экспериментальных исследований установлены закономерности изменения энергетических и агротехнических показателей работа асимметричного шюскорзкуцзго рабочего органа в Еавпаа'.ости от его параметров. На "основании анализа полученных закономерностей определены оптимально параметры асимметричного плоскорекусего рабочего органа.

Практическая ценность и реа-тазация работы. Полученные результаты могут использоваться при проектировании орудий с предлагаемыми рабочий органами и служить основой для разработки к кон-

I ■

струировакия новых рабочих органов.

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны эксперишнталыше образцы асимметричного плоскорекущвго рабочего органа, устанавливаемое на раму универсального плуга.

Опытше образца универсальных плукь с асимметричными плос-коре^уники рабочими органам,! прошли хозяйственные испытания в учхозе ЧГАУ и АО "Трубный" Челябинской области.

Апробация работы. Результаты исследований долоезны, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях ЧГАУ в 19921995 гг.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 5 работ.

Структура у. оОьеа работа. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, библиографии к приложений. Содержание работы изложено на 151 страницах машинописного текста, включая 41 иллюстрацию, 9 таблиц и библиографию из 145 наименований, в том числе 7 на иностранных языках; имеется 5 приложений.

_ з -

СОДЕРХАКЕ РАБОТЫ

Введение содержит краткое сС""">вание актуальности работы.

В перзой глава рассматривается особенности безотвальной обработки почзы и требования, предъявляемые к ней; обоснована необходимость создания есгамэтричкого плоскорекущего рабочего органа для мелкой основной безотвальной обработки почвы; выполнен анализ теоретических исследований по взаимодействию рабочих органов с почвой в разных условиях работа, а такзэ приведены результата теоретического изучения процесса разрушения почвенного пласта работал! органами поЗвообрабатывакща маикн.

Многочисленные исследования показываэт эффективность безотвальной обработки печвы. В севообороте рекомендуется большую часть (около 60%} основной безотвальной обработки почвы проведать на глубину 16...18 см, что снижает энергоемкость процесса, улуч-иает качество кропения почвы и обеспечивает 1C0S подрезание сорняков.

Ка кафедре "Почвообрабатнваюгке и посевные машины" ЧГАУ созданы одно- и двухрядные универсальные плуги со скеннкмл рабочими органами: стойками СибКМЭ, чизельныии рабочими органами-с наклонной стойками а отвальными корпуса.1®. Для выполнения основной безотвальной обработки почш на глубину 16. ..18 см универсальными плугами потребовалось создание нового сменного рабочего органа.

Существующие рабочие органы, устанавливаемые на плутуя раку, являются асиюлетрпчнт®, поэтому для стабилизации хода в горизонтальной плоскости слугит полевая доска. В работах Г.Н.Сине-окова и Ю.С.Сандииа отмечается, что сила трения, возникающая между полевой доской и стенкой борозди, составляет 15...25 % в балансе тягового сопротивления рабоче: г, эргана.

- ч -

С целью использования энергетических затрат, идущих на преодоление силы трения маяду стенкой борозда и полевой доской, на дополнительное крозешэ почва в предлагаемом рабочем органе полевая доска заменена укороченным левым лемехом. Устойчивость хода рабочего органа з горизонтальной плоскости обеспечивается выбором оптимального соотнесения ктрзиаг захвата его лемехов с учетом условий их работа.

Обос1'-;"анкэм параметров рабочего органа плоскорезного типа занимались глногио ученые: А.К.Бараев, А.П.Грибгнсвский, П.А.Шишкин, В.Е.Труфанов, Н.А.Пэчерцев, П.Г.Сзочнкков, И .М ..Максимов к др. Однако основное внимание исследователей было направлено на совершенствззшзгэ рабочих органов плоскорезов за счет введения дополнительного устройства или усложнения его конструкции, которые приводят к снижению наденностл к повышению затрат на его изготовление.

В связи с этим были определена следующие задачи исследования:

1. Изучить взаимодействие асимметричного плоскорежущего рабочего органа с почвой при полублокированном Условии его работы.■

2. Обосновать оптимальные параметры асимметричного плоскорежущего рабочего органа.

3. Исследовать влияние параметров асимметричного плоскоре— лсущего рабочего органа на энергетические и агротехнические показатели работы при основной обработке почвы.

4. Дать рекомендации по созданию асимметричного плоскорежущего рабочего органа для основной обработки почвы.

Во второй главе приведены результаты теоретических исследований по обоснованию оптимальных параметров асимметричного плоскорежущего рабочего органа. Сделан анализ работы плоскорезной лапы в полублокированных условиях. В результате анализа установле-

- э -

но, что правая лемех рабочего органа работает з более легких условиях, чем левый, так как с правой стороны имеется след предыдущего рабочего органа, поэтому пир.^- захвата правого. лемеха рабочего органа по отношений к левому доляяа быть больше настолько , чтобы уравновесить клиенты сил, действующих на правый и левый .лемеха, и обеспечить устойчивость хода плуга в горизонтальной плоскости без. дополнительных устройств.

Ка основании теоретических исследований установлено, что за счет разности условий работа лемехов рабочего органа затраты энергии на деЗорчЕциэ пласта правыми и левы.®: лемехами разные, поэтому для их уравновешивания ширина захвата левого Ъ7 и правого Ьп лемехов токе доляна быть разной. Ширину Ьп следует выбрать такой, чтобы обеспечивались достаточная сохранность стернл я качественное крошение почвы. Ширина Ь. должна быть такой, чтобы соотношения Ьп к Ь обеспечивали устойчивость хода плуга з горизонтальной плоскости.

Условием, обеспечившим устойчивость хода рабочего органа в горизонтальной плоскости при взаимодействии с почвой, является равенство боковых составлявши сил и моментов сил, действухвдх ка правый и левый лемеха: (Л

Лля проверки этих условий рассмотрено взаимодействие асим-мэтричяого плоскорежущего рабочего органа с почвой при его полублокированном условии работы. При этом лемеха рабочего органа представлены как трехгранный клин.

Изучением взаимодействия клина с почвой занимались В.П.Горя-чкня, В.С.Яегалов, А.Т.Вагин, В.И.Виноградов, А.П.Грибансвский, В.В.Бледных, Я.П.Осадчий, Н.А.Печерцвв, М.П.Быстров, О.В.Гордеез и др. Анализ этих работ показывает, что в зависимости от условия работы клина затраты энергии на разруг же пласта почвы различны.

- Ь -

Обще усилие, необходимое для преодоления сопротивления почвы деформации правым лемехом, работадзим в полублокированных условиях, и левым лемехом, рзботакгда в блокированных условиях, определяется выражениями:

где Нл - ■ сила сопрстивлежя почвы деформации клином в лобовом сечении, кН; Нб сила сопротивления почвы деформации кликом в боковых сечениях, кН.

Определением этих сил ззгклолись многие ученые. Так, определение Я5 подробно описано в рзботах Н.А.Печерцева и А.Т.Вагина. Однако А.7.Вагин .при определении этой силы предполагает, что раз-р^.аенив почвенного пласта происходит сдвигом, а б работе Н.А.Печерцева исследована горизонтальная проекция этой силы при дефор-мацяг отрыва.

а.И.ВиЕоградов, М.Д.Подскребко и др. в результате опытов доказали, что суглинистые связные почвы деформируются путем отрыва. а песчаные малосвязше почеы разрушаются сдвигом.

Оснознымя силами, которые создают предельные напряжения отрыва в пласте почвы, являются вертикальные силы вс здействия клина на пласт. Это положение принято в работах Г.Н.Синеокова, В.И.Виноградова и В.В .Бородина и др.

Для элементарной площадки с!?'5 (рис. 1) условие' предельного состояния пласта почвы в момент отрыва под действием нормальных напряжений можно записать в виде:

в »бРб = айб*со8^, (2.1)

пр о

где в^ - предел прочности почвы не,отрыв, Па; у^ - угол наклона боковой плоскости разрушения ко дну борозды в поперечном сечении пласта.

Рис.1.Схема отрыва пласта почеы лемехом в поперечно-вертикальной плоскости

Регепио уравнения (2.1) позволило получить выражение для определения силы сопротивления почвы деформации дтаехом в боковых сечениях:

й ^ок^яр**2 (1 -F60K)

RO ------кн (2.2)

COS (e+Sff)*sln2v<5*3lni'

где Кбок - коэффициент пропорциональности толщины отделяемого элемента пласта и глубины обработки (Кбок=0,?..'.0,87); а - глуби-нз обработки почеы; va- угол отрыва пласта в вертикальной плоскости; f - угол трения почвы о сталь; а, г - углы постановки лемеха к дну борозды я направлению'двихения соответственно.

Из выражения (2.2) следует, что основное влияние на величину бокового сопротивления лекэха оказывает глубина обработки, так как она входит в выражение квадратичной зависимости. Вместе с этим формула отражает зависимость R*5 от физико-механических свойств почвы (вдр.р), в тага» углов установки лемеха.

Для определения Пл начи принята математическая модель М.О.Быстроаз с учетом того, что правый лемех работает с перекрытием дЬ=Ьл-д1, где д1 - расстояние от 'кромки правого лемеха до следа впереди идущей стойки' (¿1=0...50 мм).

Математическая модель разруше. л почвы левыми и правыми лемехами асимметричного плоскорежущего рабочего органа имеет вид:

- а -

йл = КН (2.3)

«л « »-Л - ьл * ¿1>> «И (2'4>

где Kt, К2 - коэффициенты концентрации напряжений в левой и правой стороне рабочего органа соответственно (К,=2, К2=3); t, 1-вспомогательные функции, зависящие от угловых параметров рабочего органа, от углов отрыва пласта в разных плоскостях и от угла трения почвы о сталь.

На основании условия равенства боковых составляющих сил, действующих на лемеха рабочего органа, получено математическое Е'чрааение, определяющее оптимальной соотношение ширины захвате правого и левого лемэхов асимметричного рабочего органа, обеспечивающее устойчивость , хода его в горизонтальной плоскости с учетом «.-¿ойств почвы, углов установки лемехов и глубины обработки:

К1 (bn+¿l-2a*t*í*K2*K<30K)

b = -:--, мм (2.5)

л Kg+K1

На рис.2 приведены графики зависимости оптимальной ширины захвата левого укороченного лемехе от глубины обработки при различных значениях коэффициента трения почвы о сталь. Из рисунка ■ видно, что для асимметричного плоскорежущего рабочего органа с шириной захвата правого лемеха Ьд=350 мм и глубины обработки 16...18 см оптимальные значения Ь. колеблются от 105 до 130 мм.

< «Л

Горизонтальная составляющая Rx сил, действующа на асимметричный орган, характеризует его тяговое сопротивление:

V*cr + W W кН (2-6>

СТ ' -

где R - тяговое сопротивление сто!Йш, кН; - тяговое соп-

ротивление левого лемеха, кН; Rz(n) - тяговое сопротивление правого лемеха, кН.

_ о

Рис.З.Изкекйкиз .оггт"?'2."ьг:;зго значения ширины захвате левого укороченного лемехв^с? глубины обработки гичви: 1 - *?=25 2 - ^27°; 3 - р=30°

Тяговое сопротивление лемеха

где г^-3 - сопротивление шедрс-гш .я-пзвхя лемеха в почву, кН; - усилие, необходимое на 'храаспоргхрогку пласта, кН; - сопротивление деформацик пласта отрыву, кН; 1 - 'правый или левый лемех.

Для определения Я0*, /Т^) использованы вырзхекия

А.Т.Ваглнэ, З.й.Ежоградоза, К.А.Печерцеьа соответственно.

Ойдее мгозов соггрогивленка зс$а5«02р«гчйого рабочего органа:

1 ' (2.В)

+ ^ кН

где к - удельное сопротивление стойки, Па; 1 - ширина стойки, м; q - коэффициент объемного смятия почвы, К/мэ: & - путь смятия почвы, м; г - объемный вес почвы, КУм3; V - скорость движения, м/с; г - ускорение свободного падения, м/с2; Ф2 - функциональные зависимости от лов установки лемехов к дну

борозды и направлений двзшения, угла трения почвы о сталь; П=5111(а+*>)/81Пг'.

Приведенный на рис.3 график показывает баланс составляющих сил, действующа на асимметричный рабочий орган в зависимости от ширины захвата левого укороченного лемеха. Отсюда видно, что основная доля тягового сопротивления рабочего органа приходится на деформации пласта, что подтверждается данными исследований В.И.Виноградова, Г.А.Синеокова и .др.,- затем •:> сопротивление стойки рабочего органа, и незначительная доля идет на транспортировку пласта, внедрение лезвия лемеха в почзу.

59 120 170 230 310 Ьч

Рис.3.Баланс составляющих тягового сопротивления асимметричного рабочего органа при изменении иирины захвата левого укороченного лемеха

При определении боковой и вертикальной составляющих сил сопротивление стогш; не учитывается. Яз-эа незначительной доли сопротивления транспортировке пласта и внедрению лезвия лемеха в почву для упрощения формулы ими пренебрегла, в результате получены выражения:

г ш

Ь-Ъ +д1 п л

-). кН

(2.9)

Н„ --а»<з (—

Z * ГШ гр

1 • Л.

Ь -Ъ„+д1 п л

-), КН

(2.10)

да Ш.=51п(а+р)/С03г; Г=С0Э(а+р).

Полученные выражения (2.8-2.10) позволяю? проанализировать :зкеконке Нх. Ну, в зе.-йс:мэсти от физико-механических свойств :очвп, параметров и условий работы рабочего органа.

Ка основании расчетной cxer.ii асимметричного рабочего органа, оставленной с учетом условия работы лемехоз, при ЕЫборе точки рило:-:5ния сил, рассмотренных в работах А.1Г. Зеленина и А.Т.Зага-:а (рис.4), получено уравнение-.разворачивающего момента, дейстзу-г;его но асимметричный рабочий орган:

а*©

пр

2*К<

(Ь^д!)2

-)(П+П1*с1©'), Ем (2.11)

3»К0

Яс«

Рис.4.Расчетная схема асимметричного рабочего органа при полублокированном условии работы*

В третьей главе описаны пргграмма и методика эксперименталь-ых исследований, выбор регистрирующей аппаратуры и метода измэ-¡екия исследуемых параметров.

Опыты проводились на полях учхоза ЧГАУ, село Долгодеревенс-ое Сосновского района Челябинской области, в 1993-1994 годах.

Почвэ - чернозем выщелоченный средне суглинистый, рельеф поля -розный, твердость 2,64...3,51 ГШа, влажность 23,5...25.9 % в .слое 0...300 мм.

При подготовке к экспериментам разработаны и изготовлены тензоузлы и приспособления для замера составляющих сил Н^.Ну,?^ и моментов этих сил Ыр> действующих на асимметричный плоскореаущий рабочий орган, а также тягового сопротивления орудия ?Л+РП. реакции почв! ':а опорное колесо <3 .

Комплект измерительной и регистрирующей аппаратуры, состояний из тензоусилигэля "ТОПАЗ-З-02", 12-канального осциллографа К-12-22 и расходомера топлива "1Ш-1&7", размещался на тракторе исследуемого агрегата. Погрешность измерения не прививала 5&.

Кзлсзанн методики проведения экспериментов к обработки из результатов. Обработка зксперллелтольшх данных ' осуществлялась методом регрессионного анализа с помодь» программы, написанной : система КгМСАБ, ка ПЭВМ типа 131' АТ.

В четвертой главе представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснований оптимальных параметров асимметричного плоскоренуцего' рабочего органа и сравнительных испытания.- Регрессионные уравнения, полученные в результате экспериментальных исследований, позволили проверить достоверность теоретических исследований п полученных зависимостей, описнвапзих работу асимметричного ■ плоскорекуь^го рабочего оргенг при взаимодействии его с почвой. Анализ теоретических и экспериментальных зависимостей позволил обосновать оптимальное соотношение ширины захвата лемехов асимметричного плоскореаущзгс рабочего органа. Затем исследовали влияние глубины обработка почвы на работу рабочего органа при оптимальном соотношеню ширины захвата его лемехов. '• .

При построении графиков теоретических зависимостей были принята: предел прочности при отрыве ©^=0,013 Ша; угол трения почвы о сталь <>=27°; угол установки лемехов к дау борозда <*=26°; угол раствора лезвия лемехов 2г=75°; высота подъема пласта 11=0,04 м; скорость двикения У^з.8 м/с.

Показателем, харакгеризущим устойчивость хода рабочего органа по глубине обработки, является среднеквадраткческое отклонение глубины обработки почеы На его величину влияют горизонтальная Н^ и вертикальная й3 составляйте сил, действующих на рабочий орган, так как ззглублящие способности определяются отношением этих составляюяих. Кх влияние на устойчивость хода орудия в целом проявляется в изменении его тягового сопротивления ?кр и реакции почвы на опорном колесе 0а.

Анализ зависимости горизонтальной составлящей сил, действующих на рабочий орган, от ширины захвата левого лемеха Ъл (рис.5а) показывает, что с увеличением &л в -целом она растет. Однако отметши что при Ьл>240 мм интенсивность роста й^ снижается, т.к. увеличивается значение перекрытия с правой стороны рабочего органа, тем самым создается разбаланс сопротивления лемехов и ухудшается устойчивость хода рабочего органа, что приводит к выглублеккю.

Зависимость вертикальной составлящей й„ от Ьд (рис.56) при ЬД=60—220 мм возрастает,'при Ьд>220 мм значения а почти постоянны. Это объясняется тем, что с увеличением значения перекрытия увеличивается часть правого лемеха, воздействующая на обработанную честь пласта. Подпор почвенного пласта на правый лемэх уменьшается, что влияет на величину й„.

ел

Зависимость Ркр=ИЬл) с увеличением возрастает аналогично зависимости НХ=Г(ЪД) (рис.6). Кривая О^ИЪ^ при Ьд=60...140 мм

Rx.nK

з.эа

3.16 3.14 3.02 2.10

Кх-эхсп.

У

/

к18снг Ьо =0 - сак1

6С Ш 1ВЗ 240 . 300 йл. нн

а>

Й1,Н 554

иг

514

570

СЬ'жсл. Л

4ffe~.cc»,

¿=13см; 1л ■ г35йм; д1 г - хО :

(0

120

110

210

300 Ьл, ии

б)

Рис.5.Изменение горизонтальной (а) и вертикальной" (б) составляющих сил, действующих на вабочкй орган, от.ширины захвата левого укороченного лемеха

возрастает, при Ьд>140 мм убывает. Таким образом, она имеет оптимальные значения при Ьд=110...200 мм. Такое изменение <Э2 можно объяснить тем, что, несмотря на возрастание значений зависимостей \ и с Увеличением Ъд, интенсивность их роста различна. Так как растет более .интенсивно,, чем Н„, то, чем больше Ь„, тем меньше заглубляющая способность рабочих органов. С уменьшением

заглубляющей способности рабочих органов уменьшается 0 , и орудие моеот качать выглубляться. Подтверкдением тому является изменение зависимости с?,=Г(Ь„), где наименьшее отклонение глуйгны обработал!

3 Л

наблюдается при Ъ =110... 150 №.

02, кН 5.и -

<.83 -

1.56 4. 40

to izo 135 гю zoo ал, т

?ис.6.Зависимости тягового сопротивления орудия и реакции почвы на опорное*колесо от ийрины захвата левого укороченного лемеха '

Критерием оценки устойчивости хода орудия в горизонтальней плоскости является среднеквадратическоэ отклонение ширины 'захзата орудия -5В, что обеспечивается равенством боковых сил, моментов сил, действующих на правый и левпй лемеха рабочего органа со стороны почвы, и усилий на пальцах механизма нависни.

Боковая составляющая Ry сил, действующих на рабочий орган, с увеличением Ъл возрастает "(рис.7). При значениях Ьл от 60 до 120 юл Ry имеет отрицательное значение. При дальнейшем увеличении Ьп (120...350 мм) значения Ry положительные. Перемену знака .Чу можно объяснить тем, что при. малой Ьд боковая составляющая правого лемеха ' Ну(П) больше, чем левого с увеличением Ъ^ картина

становится обратной. Наименьшее значение Ку—»0 наблюдается при. b =110...130 мм.

fiu.H. 1050

ita

asa

o.o

-350

10 iza 139 210 300 Ьл, ни

Рис.7.Изменение боковой составляющей сил, действующа на рабочий орган, от сирины захвата левого укороченного лемеха

Изменение разворачивающего момента, действующего па рабочий орган, в зависимости от Ь^ происходят аналогично Ry=í (Ьл) и И8И-мены^З разворачивающий момент К—»0 наблюдается при Ъ д= ' 110.,.140 мм (рис.8).

152

123

И

0.0

-И

Í0 123 ISO ¿V ЗПП Ьи, |«|

Рис.а.Мзменепке разворачивающего момента, действующего на .рабочий орган, от ширины захвата левого укороченного лемейа

Изменение усилий на право?,! ■ и левом пальцах в зависимости от

Чп (рис.9) показывает, что оптимальные значения Р и Р , обеспе-

Dy-txion.

(Ъ^тес?^

к12си; 1л?3:Сим; &I 1' sG ? Cúnst

чишющта устойчивость работы плуга в горизонтальной плоскости, имеем при значен,:.2Х Ъд=110...130 мл. Наименьшее отклонение ширины захвата орудия, как показывает изменение зависимости © =í(bj,

* S Л

наблюдается при b =105... 135 мл.

Рис.9.Зависимости усилий на правом и левом пальцах от ширины захвата левого укороченного лемеха

Анализ этих зависимостей от глубины обработки показал, что для глубины обработки 16...18 см значения b =110... 130 мм и ■■ bn=350 tai, что вполне приемлемо по агротехническим .требованиям.

В результате исследований по определению агротехнических показателей работы асимметричного плоскорежущего рабочего органа в зависимости от Ьл (60; 120; 200; 23С; 300 мм) наилучшие показатели получены г£я Ьд=120 мм.

Пятая глава содержит оценку ожидаемого сшгаенля энергетических затрат и материалоемкости процесса. Применение универсального плуга ПН-5У-02 с асимметричными плоскарекущиш рабочими органами на мелкой основной безотвальной обработке почвы позволяет повысить эффективность операции по прямым затратам энергии на 20.9 %, по энергетическим затратам на жглтовлекке средств механизации

на 61 %, обдую эффективность на 27,8 %, а также снизить удельную материалоемкость процесса на 49,7

ЕЫЕОДЫ И Р2КС&ЕНДАЦКИ

1. Для основной безотвальной обработки почва на глубину 16...18 см в качестве рабочего органа рационально использовать асимметричный шюскорегущий рабочий: орган как один из смокннх рабочих орга:-г,- универсального плуга, что позволит увеличить количество выполняемых технологических операций, годовую загрузку, снизить материалоемкость процессов обработки почвы и .уменьшить парк ггзяин хозяйства, следовательно, затраты на приобретение, эксплуатация -л хранение.

2. Установлено, что при расположения стрельчатого рабочего органа (тшз плоскорогкой лапы) по плукгой схеме правый лемех работает в более легких условия;:, чем левый, в связи с тем, что правы:! лемех работает в полублсккрозакном условие, а левый - в блокированном. Поэтому ширина захвата правого лемеха должна быть больше настолько, чтобы обеспечить устойчивость его хода в гор?.-' зонтэльзой плоскости без дополнительных устройств.

3. Получены:

- аналитическое выражение для определения силы бокового разрушения пласта почвы лемехом;

- математическая модель разрушения почвй „"раЕым и левым лемехам асимметричного плоскорежущего рабочего органа, учитывающая его параметры, физико-механические свойства почвы, условия работы и глубину обработки;

- математическое выражение для определения оптимального соотношения ширина захвата лемехов асимметричного рабочего органа, обеспечивающего устойчивость его хода в горизонтальной плоскости;

• - уравнение общего тягового сопротивления асимметричного рабочего органа с учетом параметров-и условий работы, физико-мэханических свойств почвы;

- уравнение разворачивающего момента сил, действующих на асимметричный рабочий орган.

л. Полученные уравнения регрессии здекзатно описывают зависимость силовых и агротехнических показателей рабочего органа от его параметров и позволяют обосновать оптимальные параметры асиммэтричног-'. плоскорэхудого рабочего органа.

5. Установлено, что для проведения основной безотвальной обработки почт.: на, глубину 16...18 см оптимальное соотношение сирины захвата левого . и правого лемехов асимметричного плоскорежущего рабочего органа, обеспечивающее у:-.ойчиЕость хода по глубине и в горизонтальной плоскости с наилучшими агротехническими показателями", находится в следующих пределах:

- ширина захвата правого лемэха - 350...400 мм;

- ширина захвата левого лемеха - 110...130 мл.

6. В-результате испытаний установлено, что универсальный •• плуг с асимметричными плоскорежущими рабочими органами го сравнению с культиватором-плоскорезом ПН-5 увеличивает степень крошения почвы на 15,33, уменызает ереднаквадратическое отклонение глубины обработки на 51,8 % и гребнкстость поверхности поля на 35,5 %.

7. Применение универсального плуга ПН-5У-02 с асимметричными плоскореауидои работая органами на мелкой основной безотвальной обработке почвы позволит повысить эффективность операции по прямым затратам энергии на 20,9 %, по энергетическим затратам на изготовление средств механизации за 61 % , обяуи эффективность на 27,8 %, а также снизить удельную материалоемкость процесса на 49,7 %.

- ¿ТУ-

ПО ШЕЕШАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

1. Волостшкова Н.И., Дурдаев А.Н. Асимметричный рабочий орган плуга. Иы£орм. листок N¿48-95, Челябинск: ИНГИ, 1995.

2. Дурдыев А.Н. Асимметричный рабочий орган // Вестник ЧГАУ. Челябинск, 1993, К 3.

3. -ев А.Н. Обоснование конструктивных параме^тоз асим-

метричного рабочего органа для -универсального плуга-рыхлителя // Наука - сельског-у хозяйству: Материалы зональной науч.конф. Курганского СХИ. Курган, 1994.

4. -Дурдаеа А.К. Экспериментальное обоснование конструктивных параметров асимметричного рабочего органа // Вестник ЧГАУ. Челябинск, 1994, N 8.

5. Дурдаев А.Н. Обоснование конструктивных параметров асимметричного рабочего органа/УБестник ЧГАУ. Челябинск, 1995, N 11.

подписано к печати 1S.10.9S Форпа/п бО *90.'/гб

ГиражЮо лез. Заеаз ^23ЧГАУ.