автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров и режимов работы винтозубового рабочего органа для поверхностной предпосевной обработки почвы

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА (ШМ)

На правах рукописи

МАТЯШИН Николай Юрьевич

УДК 631.313.72

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ВИНТОЗУБОВОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Специальность 05.20.01 - Механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1992

Работа выполнена в лаборатории оптимизированных машинных технологий возделывания пропашных культур Всероссийского научно-исследовательского института механизации сельского хозяйства . (ШМ).

Научный руководитель - кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Кабаков Н.С.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Бурченко П.Н.,

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник Юзбашев В.А.

Ведущее предприятие - НПО "Нечерноземагромаш".

Защита состоится " ¿?/~" 1992 г. в YO час.

на заседании Специализированного совет'а Д.020.02.01 по присуждению ученых степеней кандидата и доктора технических наук при Всероссийском научно-исследовательском институте механизации сельского хозяйства по адресу: 109428, Москва, 1-й Институтский проезд, дом 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИМ.

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат технических наук

Л.В.Мамедова

БИШ|ИОТЕК.А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Предпосевная обработка почвы предусматривает рыхление, выравнивание, уплотнение подповерхностного слоя, подрезание сорняков и создание условий, исключающих их приживаемость. Применение одаооперационных агрегатов, выполняющих комплекс указанных технологических операций-, связано с растягиванием агротехнических сроков, переуплотнением почвы и повышением энергетических и трудовых затрат. Использование известных комбинированных агрегатов для обработки почвы под посев зерновых колосовых и мел-косемянных культур на глубину 3...5 см в условиях Нечерноземной зоны Российской Федерации неэффективно вследствие неустойчивости глубины хода рабочих органов, больйой материалоемкости и высокого тягового сопротивления. Наиболее полно отвечают требованиям к предпосевной обработке почвы (выравнивание поверхности поля при одновременном рыхлении и крошении верхнего слоя почвы, толщина которого соответствует глубине заделки семян возделываемой культуры) ротационные орудия бесприводног'о типа.

Учитывая агротехническую важность качественной поверхностной предпосевной обработки почвы, следует считать разработку бесприводных ротационных рабочих органов актуальной научно-технической задачей.

Работа выполнена в соответствии с научно-технической программой О.сх.71.04.01.ОЗ.И.

Цель исследования - обоснование конструктивных параметров и режимов работы винтозубовых рабочих органов, обеспечивающих совмещение операций окончательной подготовки почвы к посеву мелкосе-мянных и зерновых культур.

Объекты исследования - технологические процессы предпосевной • обработки почвы, бесприводные рабочие органы и комбинированные агрегаты.

Методика исследований. При выполнении теоретических и экспериментальных исследований использовали разработанные специальные методики с применением элементов высшей математики и теоретической механики по определению основных конструктивных параметров винто-зубового барабана:

- для графоаналитических исследований работы использован трактограф ТГМ-1;

- для определения параметров вингозубового рабочего органа была изготовлена лабораторная установка, позволявшая проводить исследования в почвенном канале;

- для оценки показателей работы макетных образцов исследуемых барабанов (плоскостное данамометрирование и агротехническая оценка) в полевых условияхтюпользовали экспериментальную установку;

- энергетическая оценка исследуемых рабочих органов проводилась с учетом качества крошения почвы.

Экспериментальные данные обрабатывали с применением методов математической статистики.

Научная новизна. Подучены аналитические зависимости для определения скорости и ускорения, длины пути, проходимого зубом в почве. Обоснованы цилиндрическая форма винтозубовых рабочих органов и эвольвентный профиль вертикальных стоек зубьев. Установлено, что тяговое и обшее сопротивление винтозубовых рабочих органов возрастает с увеличением угла атаки и скорости поступательного движения, причем характер изменения подобен изменению величины пути зуба в почве от указанных параметров. Предложена методика расчета винтозубовых рабочих органов.

Новизна технических решений подтверждена тремя авторскими свидетельствами на изобретения.

Практическая значимость. Разработана методика расчета основных конструктивных параметров и оптимальных режимов работы винтозубовых барабанов. Подученные аналитические зависимости и результаты экспериментальных исследований могут быть использованы про-ектно-конструкторскими организациями и научно-исследовательскими учреждениями при создании новых конструкций почвообрабатывающих машин и орудий с ротационными рабочими органами.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы в НПО "Почвопосевмаш" (г. Кировоград) при разработке исходных требований и конструкции агрегата комбинированного для предпосевной подготовки почвы и посева зерновых культур.

Апробация. Основные положения диссертации обсуждались на научных конференциях ШМ, Республиканской конференции, посвященной 50-летию Латвийской сельскохозяйственной академии (Рига-1989 г.), Всесоюзном научно-техническом семинаре (Казань-1989 г.), научно-практической конференции "Научные проблемы технического обеспече-4

ния АПК НЗ РСФСР" (Санкт-Петербург-1991 г.), НГС НПО "Почвопосев-маш" (Кировоград-1992 г.).

Публикации. Основные положения и результаты исследований изложены в пяти печатных работах, трех научно-исследовательских отчетах и трех авторских свидетельствах на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 156 страницах машинописного текста; включает введение, четыре главы, выводы и предложения, 21 таблицу, 38 иллюстраций, 5 приложений. Содержит 126 наименований литературы, из них 20 на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе "Состояние вопроса и перспективы развития орудий бесприводаого действия для предпосевной обработки почвы" приведен анализ конструкций машин и ротационных рабочих органов для подготовки почвы к посеву. Рассмотрены предпосылки интенсификации предпосевной почвообработки и тенденции развития принципов воздействия на обрабатываемую среду.

В результате анализа установлено, что для поверхностной обработки легких и средних по механическому составу почв целесообразно применять бесприводные ротационные рабочие органы. Достоинство упомянутых рабочих органов - обработка почвы на заданную глубину с возможностью изменения степени крошения. Однако выявлена необходимость их совершенствования с целью повышения качества технологического процесса.

Научные основы воздействия ротационных рабочих органов на почву изложены в трудах П.У.Бахтина, Р.Ф.Зиязетдинова. И.М.Грин-чука, П;П. Карцуши, Н.В. Даценко, И.Т. Коврикова, В.П. Мармалюко-ва, 0. Сапарова, H.A. Седнева", А.П. Спирина, И.М. Панова, Е.П.Яцу-ка и других исследователей. Этими исследованиями охватываются многие вопросы взаимодействия ротационных рабочих органов с почвой при ее обработке.

Вместе с тем, отсутствуют исследования, рассматривающие в пространственной системе координат общего случая работы исполнительных элементов (зубьев) сложной конфигурации, установленных на витках спирального барабана, работающего под углом атаки.

Анализ конструкций ротационных рабочих органов предопределил решение следующих задач:

1. Теоретические исследования винтозубовых рабочих органов для предпосевной обработки почвы и обоснование юс технологических характеристик и конструктивных параметров.

2. Обоснование формы зубьев и их расстановки на витках спирали. Разработка методики расчета и построения профиля зуба.

3. Определение расхода энергии на обработку почвы в зависимости от скорости движения и угла атаки.

4. Проведение сравнительной оценки агротехнических и энергетических показателей работы экспериментальной и базовой машин в полевых условиях.

Во второй главе "Теоретические исследования винтозубового рабочего органа" приведены результаты по обоснованию технологи- • ческих и конструктивных параметров. Винтозубовый рабочий орган (рис. I) при работе совершает сложное движение в пространстве, траектории которого описываются следующими уравнениями:

хч-1Н*-5т*у, у^о-сиД (I)

Х^^-БьаоСС^У, У^НсЫ),

У^О-со^; О)

где К - радаус барабана (по концам зубьев), м; с*. - угол поворота барабана, град; £0 - угол подъема винта, град; у- угол атаки (афронтальности), град;Д= 1Гв /1ГП - скоростной параметр ( 1ГП » - поступательная скорость агрегата и окружная скорость конца рабочего органа, м/с).

■ Первое уравнение описывает движение цилиндрического винтозубового рабочего органа, установленного фронтально и катящегося без скольжения (Л= I, у= 0°); второе - рабочего органа, установленного афронтально ( I. С®^ )• Третье и четвертое уравнения описывают движение того же рабочего органа, установленного фронтально ( ¡¡"= 0°) и афронтально ( 5" = ^) и катящегося со скольжением, т.е. 4 I. Знак плюс - для правого направления навивки, а знак минус- для левого. 6

I

У

Рис. I. Проекции траекторий движения цилиндрического винтозубового рабочего органа: h - шаг винта; Н,- глубина обработки; $,- зона рыхления почвы

г

одним зубом; 1,1 - точки начала вхождения зуба в почву и выхода из нее соответственно; 1,11,111 - витки спирали при j* = 0°; I' , II1 , III - при Г = К\ .

Кроме того, в работе рассмотрены винтозубовые рабочие орга-. ны конической формы. В этом случае траектории движения рабочего органа при фронтальном и при афронтальном качении барабана описываются уравнениями:

* -R(di/^Sinbt}j y^RCoSjiO-M; (5)

X^R^/A-SinotCoSpO-CflSotjslnpSinj-]-, Уко» RCosp (i-Cosoi);

где ^ - угол между осью и образующей конуса.

Уравнения (1)...(6) позволили решить ряд задач, связанных с обоснованием параметров винтозубового рабочего органа, в частности, определить скорость и ускорение конца зуба, обусловливающих процесс отбрасывания и перемещения почвы, длину пути зуба в почве, от которого зависит изменение энергетических и качественных показателей технологического процесса.

Абсолютная скорость [Г^ является одной из важнейших технологических характеристик работы винтозубового рабочего органа. Она определяется следующим образом:

- для цилиндрического винтозубового рабочего органа, катящегося фронтально без скольжения

= ± R[s,lno( Slrif+Cosjf Sitip(1-C0S<<Wt<j£„]

»

(6)

(7) 7

- то же для катящегося афронтально

"а/|Г, = Г г-2С05о£(С05Г-Ц£051гг5-) + ^2ге]°'5, (8)

- для цилиндрического винтозубового барабана, катящегося фронтально со скольжением

^•(ншМ/асом+^Ч,)''5, (9)

- то же для катящегося афронтально

Расчет по уравнениям (7)...(Ю) позволили установить, что за один оборот барабана отношение абсолютной скорости зуба к окружной (Ц^/Ц^) изменяется в среднем от 0,1 до 2,4. Минимум приходится на рабочую зону угла поворота барабана (сС = 0...30 и 330...360°), что благоприятно с точки зрения уменьшения энергоемкости процесса.

Сравнительный анализ результатов исследований двух форм барабана (цилиндрической и конической) позволил выбрать объект для дальнейших исследований - винтозубовый барабан цилиндрической формы.

Для определения энергоемкости винтозубовых рабочих органов определяли величину пути, проходимого каждым зубом в почве, так как многими исследователями отмечалось, что затраты энергии при работе ротационных почвообрабатывающих машин пропорциональны длине линии резания.

Обшие удельные затраты энергии N при работе винтозубового рабочего органа складываются из энергозатрат'на рыхление почвы №(и на ее отбрасывание

М,»к1[(1/Н-,)0/5) + Р/К,В5]-) (12)

Мг^.Ч/^, (13)

где К2 - коэффициент, характеризующий физико-механические свойства почвы и конструкцию рабочего органа, Н/м; I - длина пути зуба в почве, м; Р = 5,Н| - боковая площадь стружки, ьг; 6 - ширина захвата, м; И,- гдубша рыхления, м; - зона рыхления - рас-8

стояние от начала входа до выхода зуба из почвы на уровне поверхности поля, м; 5 - подача на один зуб, м; Кот^ - коэффициент отбрасывания почвы; щ,- масса почвы, перемещаемой в единицу времени, кг/с.

Для определения длины пути, проходимого зубом в почве, подучены аналитические зависимости, отражающие четыре возможных варианта работы винтозубовых цилиндрических рабочих органов.

Вариант а:

зг/г иг

К / К ] Ь К^п 1Г с11М 4 Я / К ] ^-К^пи'сШ , (14)

где

2. зг г я^ь

> г - 2) Я

Для второго интеграла Зг в математических таблице« даются значения лишь при 0=5 Ц«Я/2. При-ЗГ/г^Ц-О и

Л__а ,

□t=AR/кJ ^-кЧиг'ц'М —К] {ГкЧтЬ сИ , (14 )

где

и-ч , и,-о, 1,-0,

^ с1и--сИ, 11,=-^,

В этом случае табличные значения берут с противоположным знаком. Вариант б:

-Г/г и,

(15)

где

Вариант в:

-Т/г

И З ¡л и с111 +

(16)

где

Вариант г:

'ца"

1-К1Ып и с1и + \||-кЧтЧ|'сШ , (17)

где

1 йвр^бДту

Полученные интегралы уравнений (14)... (17) являются эллип-тическиш второго рода, находят их по специальным математическим таблицам. С использованием этих уравнений установлены зависимости длины пути зуба в почве от угла атаки, скорости движения, глубины обработки и диаметра барабана. Анализ зависимостей (рис.2) показал, что длина пути зуба в почве возрастает с повышением скорости движения или с уменьшением кинематического показателя Л , с увеличением угла атаки, диаметра барабана,глубины обработки. Наиболее интенсивно возрастает длина пути зуба в почве в зависимости от показателя режима работы Л и от глубины рыхления. Следовательно, для снижения энергоемкости необходимо уменьшать до определенной величины диаметр барабана, угол атаки и выбирать соответствующий режим работы Лопт .

Разработана методика энергооценки винтозубового рабочего органа с учетом качества крошения почвы, основанная на способе Риттингера. Согласно этому методу по результатам качества крошения почвы определяли удельные затраты энергии на обработку как

отношение Н/Рц. • С повышением степени измельчения общая поверхность почвенных агрегатов р^ возрастает. По последнему показателю устанавливали рыхлящую способность агрегата. Эффективность реализации мощности, необходимой для крошения почвы оценивали по величине 1/Ы , которая показывает, какой объем обработанной почвы приходится на единицу мощности. Расчет затрат энергии на обработку почвы учетом показателя ее крошения применим для приближенного определения полной работы только при дроблении с большими степенями измельчения.

Изучалось влияние угла атаки на скольжение барабана, изменение траектории движения и длины дути зубьев в почве.

Рис. 2. Зависимость длины пути зуба в почве С от показателя режима работы Д , глубины обработки h, и угла атаки у.

В работе приводится графический метод определения величины скольжения винтозубового рабочего органа в зависимости от угла атаки. Установлено, что скольжение барабана ff возрастает до 11% с увеличением угла атаки с 0 до 20°. При угле атаки 25° скольжение равно 17% и при угле 30° - оно составляет 24%. Таким образом, увеличивать угол атаки более 20° нецелесообразно ввиду возможного чрезмерного перемещения почвы, сгруяивания ее перед барабаном и больших осевых нагрузок на подлинники.

При обосновании формы зуба взято следующее положение: для обеспечения равномерного износа и самоочистки, снижения энергоемкости профиль его должен удовлетворять требованию постоянства ударного воздействия во всех его точках, т.е.iT^l^CoSf^Const, где iT^j - заданная или допустимая скорость ударного воздействия рабочего органа на почву, if.- угол между векторами скоростей . Построение эвольвентного рабочего органа, удовлетворяющего указанному требованию, осуществлялось после расчетов:

Fi-p.Cosif./Costft ; (18)

где 9;,- текущее значение угла наклона р^ к горизонту;

Чв=3/2-f^ J - угол скольжения; ^ - угол стреловидрости:

J - коэффициент трения почвы о сталь; р0- радиус спирали, на который крепят зубья; ^"fg+íif С ALp — шаг изменения угла); -текущее значение радиуса.

Разработана методика расчета параметров и построения эволь-вентного зуба, обладающего названным свойством.

От выбора шага h и угла подъема 6в винта зависят агротехнические и энергетические показатели работы винтозубового рабочего органа. Шаг винта зависит от диаметра барабана и £0. С другой стороны, шаг винта должен быть увязан с подачей на один зуб $ , глубиной рыхления h, и высотой (длиной) зубьев tls.

Для получения одинаковой по качеству обработки почвы по всей ширине захвата барабана стремятся к тому, чтобы развертка зубьев поверхности барабана в плоскости поля представляла много-заходной винт с квадратным расположением следов от соседних -четырех зубьев. Это требование выполнимо при условии, когда S=h=2h,»2hj. В случае установки П-образных зубьев шаг винта удваивается, и ширина основании зуба принимается равной удвоенной высоте зуба. Количество зубьевт на одном витке и на ñ витках находят по уравнениям:

m-2JíB/hCos'eo, (19) mn»2l]la/hCosl6p . (20)

От угла подъема винта зависит траектория движения зуба, с его увеличением возрастает боковое перемещение почвы, следовательно, крошение почвы и выравнивание поверхности поля улучшаются.

В третьей главе "Программа и методика исследований" изложены вопросы методического подхода к проведению экспериментальных исследований. Программа исследований предусматривала получение в лабораторных условиях необходимых данных для выбора параметров винто-зубовых рабочих органов, обоснование формы зуба и режима работы макетного образца. В полевых условиях определяли силы, действующие на винтозубовой барабан при различных режимах его работы, и величину его скольжения в зависимости от скорости движения и угла атаки; провели сравнительную arpo- и энергооценку показателей работы винтозубовых рабочих органов в сравнении с зубчатопланчатым, принятым в качестве базового варианта.

Лабораторные опыты проводили в почвенном канале БИМ на тяжелом суглинке, полевые испытания - на предкавказском слабовыщело-ченном суглинистом черноземе в Северо-Кавказском филиале БИМ. Условия работы и агротехнические показатели оценивали в соответствии 12

с ОСТ 70.4.2-80.

При определении энергетических и технико-экономических показателей использовали мобильную тензометрическую лабораторию.

В ходе экспериментов определяли следующие показатели: тяговое сопротивление Я'т> вертикальную составляющую сопротивления скорость движения (/"п , частоту вращения барабана 1/д и время.

Общее сопротивление находили по формуле

а общие затраты энергии из выражения

Угол наклона равнодействующей элементарных сил сопротивления р' находили по уравнению

Скольжение винтозубового рабочего органа определяли следующим образом:

6 = (1Гр-|0/иу 100 ,

гДе (Гр - рабочая скорость, м/с.

Предельная относительная ошибка энергетических показателей составила 855. Экспериментальные данные обрабатывали по общепринятой методике.

В четвертой главе "Результаты экспериментальных исследова-ний"приведены результаты исследований работы винтозубового барабана, проведенных в почвенном канале и в полевых условиях. Исследовали семь видом экспериментальных зубьев, причем за критерий оценки принимали затраты энергии на обработку почвы. Наименее энергоемким оказался зуб с эвольвентным профилем вертикальной стойки. Среднее значение силы сопротивления этого зуба на 25$ меньше в сравнении с радиальным цилиндрическим и на 17$ по отношению к контрольному (от агрегата ВИП-5,6). Объясняется это тем, что эвольвентный зуб входит в почву постепенно с постоянной скоростью и скольжением.

Исследованиями макетного образца винтозубового рабочего органа в почвенном канале установлено, что тяговое сопротивление при фронтальном расположении барабана в один след составило

450...500 Н/м и при расположении под углом атаки 20° - 700... 850 Н/м в диапазоне скорости движения 2...3,5 м/с. При работе барабанов в два следа Кт= 800...900 Н/м при у= 0° и Яг= 1200...1500 Н/м при у = 20° и тех же значениях поступательной скорости.

Полевые исследования проводили с целью установления зависимости тягового сопротивления осевой 1?ос, вертикальной составляющей сопротивления и общей силы сопротивления винто-зубового барабана от режима работы.

Как следует из результатов исследований (рис. 3), тяговое и общее Я0 сопротивление барабана возрастают при увеличении угла атаки и скорости поступательного движения.

Подтвердились теоретические исследования о том, что с увеличением угла атаки и скорости движения винтозубового барабана возрастает длина цути зубьев в почве и пропорционально это!ду увеличиваются силы сопротивления.

Тяговое сопротивление винтозубового барабана составило от 680 Н/м (при 1Г„= 2 м/с, у= 0°) до 2080 Н/м (при 1ГП=3,8 м/с и ТС = 20°). Для этих же режимов работы (Ц = 800... 1500Н/м, а 1000... 2450 Н/ы.

Общее гсопротивление при работе винтозубовых рабочих органов изменяется по величине и направлению. Угол наклона р' равнодействующей элементарных сил сопротивления к горизонту уменьшается в пределах

Рис. 3. Зависимость общего 8а , тягового и осевого сопротивлений при работе винтозубового рабочего органа

52...32° при у= 0...200 и 1ГП= 2...3,8 м/с (первый режим работы, т.е. угол вхождения зубьев в почву - острый). При втором ре-ясиме, т.е. угол вхождения зубьев в почву - тупой, угол р' возрастает с увеличением ^ и 1Га .

Энергоемкость и качество рыхления почвы зависят от режима работы винтозубового рабочего органа, угла атаки и поступательной скорости.

Расход тяговой мощности, в расчете на один метр захвата барабана, составил от 1,3 кВт 0°, \Гп= 2 м/с) до 7,7 кВт ( у = 20°, 1ГП= 3,8 м/с), а общие затраты энергии - 1,9...9,2 кВт/м.

Проведенные исследования подтвердили положение о том, что с увеличзнием угла атаки и скорости поступательного движения энергоемкость рыхления почвы винтозубовым барабаном возрастает.

Изучение скольжения винтозубового рабочего органа показало, что оно возрастает с увеличением угла атаки и скорости движения, что в конечном счете влияет на энергозатраты. Резкое увеличение скольжения барабана наступает при угле атаки более 20°, а потому работать при углах атаки Еыше указанной величины нецелесообразно.

В полевых условиях проведена сравнительная энергооценка двух способов работы винтозубового рабочего органа: первого (вхождение зубьев в почву происходит под острым углом) и второго (зубья входят в почву под тупым углом). Результаты исследований показали, что при работе винтозубового барабана в первом режиме затраты энергии на обработку больше по сравнению со вторым режимом работы в среднем на 15%. Причем разница в затратах энергии на обработку почвы в сравниваемых режимах работы винтозубового рабочего органа увеличивалась с повышением скорости движения трактора.

Снижение затрат мощности при втором режиме работы объясняется более плавным вхождением зубьев в почву, снижением ударных нагрузок и уменьшением затрат на отбрасывание почвы зубьями. Таким образом, с точки зрения затрат энергии на обработку почвы более предпочтителен второй режим.

Сравнительную оценку показателей работы винтозубового и зуб-чатопланчатого (базового от РВУ-6) рабочих органов проводили в различных почвенно-климатических условиях. Глубина обработки и ширина захвата были приняты одинаковыми.

Результаты сравнительных испытаний показали (рис. 4), что затраты энергии на 42...51% меньше при работе винтозубового ба-

15

рабана, а степень крошения почвы выше на 7...14%. Так, содержание наиболее ценной почвенной фракции (до 10 мм) в обработанном слое составило 54...83$, что соответствует исходным "требованиям к орудиям для предпосевной обработки почвы под зерновые и мелкосемянные культуры. По агропоказателяы выровненности поверхности поля, заделки сорной растительности в почву винтозубовой барабан также удовлетворяет предъявляемым требованиям.

Производственная проверка макетных образцов винтозубовых рабочих органов в различных почвенно-климатических условиях (Калининская МИС, Кировская МИС, СКФ БИМ, Владимирская МИС, ВНИИМОЖ. Учхоз КСХИ) подтвердила целесообразность и эффективность их применения на предпосевной подготовке почвы под зерновые и мелкосемянные культуры.

ОБЩИЕ ВЫВОда И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Анализ результатов исследований и конструкций машин показал, что для окончательной подготовки почвы к посеву (рыхление, выравнивание и уплотнение подповерхностного слоя) зерновых и мел-косемянных культур наиболее перспективны комбинированные орудия

с ротационными рабочими органами бесприводного действия.

2. Разработаны винтозубовые барабаны (A.c. Jí 1438637, 14754^9, 1572430), совмещающие операции ркхления и выравнивания почвы твердостью не более 1,5 МПа.

3. Обоснованы конструктивные параметры и режимы работы барабана: диаметр барабана - 340...360 мм, шаг винта - 200 мм, профиль вертикальных стоек зубьев - эвольвентный, угол атаки O...I50, рабочая скорость 2,5...3,9 м/с.

4. Предложено аналитическое выражение (20), позволяющее определять количество зубьев на витках спирали в зависимости от диаметра барабана, шага винта и угла подъема винтовой линии.

-- """

—

8,—_

---

2,0 2,5 3,0 #,«/«

ч ч , х\ =No

ч

Рис. 4. Энергооценка винтозубового (—) и зубчатопланчатого

(---) рабочих

органов

5. Установлено, что тяговое и общее сопротивление винтозу-бового рабочего органа возрастает с увеличением угла атаки и скорости поступательного движения, причем характер изменения сопротивления подобен изменению величины пути зуба в почве от указанных параметров.

6. Сравнительный анализ работы винтсзубового и зубчатоплан-чатого (базового) барабанов, входящих в состав комбинированной машины РВУ-6, показал, что удельные затраты энергии на обработку почвы при использовании винтозубового барабана в 1,5...2 раза ниже, чем зубчатопланчатого (1,82...5,35 против 3,7...8,6 кВт/м) при одинаковых качественных показателях.

7. Результаты исследований использованы в НПО "Почвопосев-маш" (г. Кировоград) при разработке исходных требований (утв. 03.12.86. Приложение к заявке Р-25/7) и конструкции почвообрабатывающей части агрегата комбинированного АКП-5 для предпосевной подготовки почвы и посева зерновых культур. Агрегат АКП-6 рекомендован в производство (протокол 34-31-91 Владимирская МИС и

№ 29-42-91 ВНИИМОН).

8. Ожидаемый народнохозяйственный эффект от использования комбинированной почвообрабатывающей машины РВУ-6 с предлагаемыми рабочими органами - 220 рублей в год (в ценах 1990 года).

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. A.c. № 1438637 (СССР). Почвообрабатывающее орудие. - Оцубл. в Б.И. № 43, 1988. (Соавторы Н.С. Кабаков, Ю.И. Матяшин и др.).

2. A.c. № 1475499 (СССР). Ротационный рабочий орган. - Оцубл. в Б.И. № 16, 1989. (Соавторы Н.С. Кабаков, Ю.И. Матяшин и др.).

3. A.c. № 1572430 (СССР). Ротационный рабочий орган. - Опубл. в Б.И. № 23, 1990. (Соавторы Н.С. Кабаков, Ю.И. Матяшин и др.).

4. Рабочие органы для совмещения операций поверхностной предпосевной обработки почвы// Тез.докл. Респуб.конф., 4-5 мая 1989 г. - Рига, 1989. - С.41.

5. Совмещение технологических операций - основной путь повышения производительности и экономичности работы ЬГГА// Тез.докл. Всесоюзн.науч .-техн.семинара. - Казань, 1989. - С. 46-50. (Соавтор Матяшин Ю.И.).

6. Почвообрабатывающее ротационное орудие с винтозубовыми рабочими органами// НТБ ВИМ. - 1989. - Вып. 73 - С. 6-9.

4 7. Разработка комбинированного почвообрабатывающего агрегата для качественной предпосевной подготовки почвы под посев льна и других культур (РВУ-6): Отчет о НИР / ШМ. - Договор » 10.024.89/308. - М., 1989. - 61 с. (Соавтор Н.С. Кабаков).

8. Концепция развития, прогноз, техническое обеспечение, технологическая карта и рабочие органы под посев зерновых в Центральных районах Нечерноземной зоны РСФСР: Отчет о НИР / ШМ.

- М., 1990. - 52 с. (Соавторы В.М. Балашов, Р.Д. Джавадов и др.).

9. Предпосевная обработка почвы комбинированной машиной с винтозубовыми рабочими органами // Тез.докл.научно-практич.конф. 15-17 мая 1991 г. - Санкт-Петербург, 1991 г. - С. 47.

10. Применение винтозубовых рабочих органов на подготовке почвы к посеву // НТВ БИМ. - 1991. - Вып. 81. - С. 37-41.

11. Предложения по совершенствованию комбинированного агрегата РВУ-6 и перспективный технологический регламент возделывания зерновых колосовых в ОПХ "Белгородское": Отчет о НИР / ВИМ. Шифр договора № 32/1-5. - М., 1991. - 37 с. (Соавторы В.М. Балашов, Л.Г. Запасчикова и др.).

Подписано к печати 29.06.92г. Форм. бум. 60x90 1/16

Обьём 1,25 УЧ.ИЗД.П.Л. Тираж 100. Заказ №5 52.

Типография ЦОПКБ ВИМ