автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров измельчающе-уплотняющего рабочего органа ротационного бесприводного рыхлителя

^ Венский научно-исследовательский институт

м^санизации и электрификации сельского хозяйства

(УзМЭИ)

На правах рукописи

И Н О Я Т О В Икрам Азимович

УДК 631.316.44

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИЗМЕЛЬЧАЮЩЕ-УПЛОТНЯЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА РОТАЦИОННОГО БЕСПРИВОДНОГО РЫХЛИТЕЛЯ

Специальность 05.20.01 —Механизация сельскохозяйственного производства

автореф ерат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Янгиюль — 1997

Работа выполнена в Узбекском научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (УзМЭИ).

Научный руководитель:

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

АХМЕТОВ А. А.

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор, заслуженный

механизатор сельского хозяйства Республики Узбекистан

БАИМЕТОВ Р. И.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор МУРАДОВ М.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

СУЛТАНОВ С. Т.

Ведущее предприятие — Узбекская Государственная ма-

шино-иснытательная станция.

Защита диссертации состоится «• ^^ » _

1997 г, в -ГЗ ^ час. на заседании Специализированного Совета ДК 125.01.01 по присуждению ученых степеней доктора и кандидата технических наук в Узбекском научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (УзМЭИ).

Адрес: 702841, Ташкентская область, Янгиюльский район, п/о Гульбахор-1, УзМЭИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УзМЭИ.

Автореферат разослан ^ 1997 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета

АБДУРАХМАНОВ

АННОТАЦИЯ

Рао'ота посвящена выбору типа и обоснованию параметров и режимов работа измельчаоде-уплотняодего рабочего • органа ротационного Сесприводпого рыхлителя.

В работе описан}! тегнологии и технические средства для предпосевной обработки по-чвн в зоне хлопководства, дан аналитический .оозор опытно-конструкторских и научно-исследовательских робот по созданию комбинированного ротационного бесприводного рыхлителя, обзор конструкции и известных исследований по изме льчаще-уп-лотнящим рабочим органам. Приведены теоретические исследования, методика и результаты экспериментальных исследований по выбору типа.обоснованию основных параметров и режимов работы измельчаоде-уплотнящего рабочего органа ротационного бесприводного рыхлителя; результаты хозяйственных испытаний ротационного бесприводного рыхлителя с измельчающе-упготнящим рабочим органом типа зубчато-планчатого катка, изготовленным по. результатам исследований на экспериментальном заводе УзМЭй. Получении© данные показывают, что качество работы ротационного бесприводного рыхлителя с усовершенствованным рабочим органом удовлетворяет агротехническим требованиям, предъявляемым к предпосевной обработке почвы, расход топлива снижается на 4,5'4 кг/га и производительность труда повышается в 1,28 раза.

Автор защищает:

- Зип, параметры и режимы работе гсгмельчаще-уплотнянцого рабочего органа ротационного бесприводного рыхлителя.

О&ЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Техиоло:ия предпосевной обработки почвы, применяемая в настоящее вре;/!я, не полностью учитывает последствия, которые она оказывает на плотность. сложения почвы. Применение серийно ' выпускаемых •■чизелеЛ-культиваторов, дисковых и зубовых, борон, -малы-выравнивате-дя приводит к многократным проходам 'агрегатов по полю, и даже в этом слпае не удовлетворяются требования агротехники орошаемого земледелия. Особенно это -относится к заселенным тяжелым и средним по механическому составу почвам, характерным для зоны хлопководства, на коюрых кратность обработки почвы особенно велика. При

- г - ■

этом не только нерационально используется техника, ко и иссушается почва, затягиваются сроки обработки и неравномерно уплотняется поверхностный слой почвы. • Для повышения эффективности предпосевной обработай почвы и исключения при этом вышеуказанных недостатков в подготовке почвы к севу, целесообразно выполнять несколько технологических операций за один проход агрегата. Такую задачу можно решить путем применения универсальных и специальных' комбинированных агрегатов, в том числе орудий с ротационными рабочими органами, получающими пртаод от взаимодействия с почвой. Использование ротационного бесприводного рыхлителя показало его высокую эффективность на предпосевной обработке почвы с промывными и запасными поливами в гон© хлопководства. Вместе с тем выявлен ряд недостатков, в частности, необоснован!! тип и параметры измольчавде-уплотнящеш рабочего органа для условий зоны хлопководегва. На поверхностном слое обработанной почвы остаются недробленные крупныо комки размерами 50 мм и более,при повышенных скоростях агрегата (2,0...3,0 м/с) поверхность поля становится'волнообразной,недостаточно и неравномерно уплотненной. Поэтому исследования, направленные на обоснование типа, параметров и режимов работы измельчаоде-. уплотняицего рабочего органа ротационного бесприводного рыхлителя, являются актуальными.

Цаль рзДогы. Выбор тша, обоснование параметров и режимоз работы игмэльчаице-уплотнягацего рабочего органа к бесприводному ротационному рыхлителю.

Объект исследования, йзмельчаще-уплотнявдий рабочий орган ротационного бесприводного рыхлителя.

Методика исследования. Агротехнические показатели ротационного бесприводного рыхлителя, снабженного зубчато-планчатым катком, определены по ОСТ 70.4.2-80 "Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для поверхностной обработки почвы. Программа и ме- • тоды испытаний" и по РД 10.4.2-89 "Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для поверхностной обработки почвы. Программа и методы испытаний", а энергетические - по' ОСТ 70.2.2-73 "Испытания ' сельскохозяйственной техники. Методы энергетической, оценки" и ГОСТ 7057-81 "Тракторы сельскохозяйственные". Методы испытания". •

Экспериментальные исследования по проверке основных теоретических положений и обоснованию тша, конструктивных параметров и. режимов работы измельчающе-уплотчяющего рабочего органа ротацион-

ного беспрюмдиого рыхлителя проведены на специально изготовленных для этой ноя: стендах и полевой установке с применением метода теьзометрпровгяия.

Результаты яксперкментов обработаны методами математической статистики. Параметры кзмельчзте-уплотняющего рабочего- органа оптимизированы методом математического планирования экспериментов. ■

Экономическая эффективность от применения нового измельчаще-уплотнящего рабочего органа рассчитана в соответствии с ГОСТ 23728-83...23730-68 "Техника сельскохозяйственная. Методы экономической, оцешеч" с использованием нормативно-справочных (материалов и результатов сравнительных кегшанлй. •

Научную новизну работа составляют:

- закономерность энергоемкости процесса разрушения почвенных комков ударом измельчающими рабочими органами различных-форм, поз-' волиеяих обосновать тип рабочего органа для обработки комковатых почв; '

• - аналитические зависимости для определения . зоны деформации почт, радиуса зуочато-лланчгтого катка, количества, угла устаяов--ки и угла раствора зубьев зубчатой планки.

Практическая цспшость. Применение ротационного беспрстюдного ■ рыхлителя, снабженного рекомендуемы зубчато-планчатым катком, повышает качество крошения почвы на 12%,. снижает расход топлгаа на 4,54.кг/га и повышает производительность труда.в 1,28 раза.

Новизна технических решений подтверждена предварительными патентами РУз )к 2459 (иЬ), 2460 (133), Л 2664 (иг), & 2869 (112)..

' Реализация результатов исследований.Тип и основные параметры зубчгто-планчатого катка переданы-в ГСКЗ по кашлем для хлопководства и внедрены в конструкции катка НО-3.000-01 к чизель-культива- ' тору НО-3.ООО.

. .Ротационный беенриводннй ржпитель с зубчато-пл.аячатш. катком в 1992-1994гг. применялся на предпосевной обработке почвы в экспериментальных хозяйствах УзМЭИ, ГСКБ по мапинам для хлопководства,-а также хозяйствах Гулистанского района. Снрдарышсксй'облисти.

Апробация работы. Основные положения диссертационной.' работа; доложены на Ученом'Совете УзКРИ в 1992-1595гг..гаучно-црактической конференции по вопросам механизации трудоемких производстенных процессов в зоне хлопководства (г. Ячгиоль) в 1992г., "Ёш олимлар ва аспиронтласншгг шыий конференции" (г.Самарканд) :в 1994г. ,на секции Ученого Совета УзМЭИ в 1995Г. .научно-техническом семинаре

ТаиГ'ТУ в 1996г.к ШИМСХ (г.Ташкент) в 1997г.

Дубликати. Основные положения диссертации изложены в 10 печатню; работах, в том числе в 2 яурналышх статьях и в 4 описаниях изобретений к продворителышм патентам Реслу&лики Узбекистан.

Структура и оДьеи диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих шеодов, списка использованной литературы,-ьклотакыэго '/<? нжкевовадкй, из них 4 на иностранном языке,. и приложений. содержание диссертации изложено на '¿04 стретицах наши-нописного текста и включает 15 таблиц и 40 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении обоснованы актуальность темы в цель исследования, игл-жеиы основные положения', выносимые на зэвдту.

В первой главе "Сосгошие Еопроса и задачи исследования"

описана существующая технология предпосевной подготовки почвн в зоне хлопководство, дан анализ технических средств для ее вшолне-пня, оценена целесообразность применения ротационного бесприводного рыхлителя и выявлены его недостатки.

Главки-!« из них являются несоответствие типа и параметров изме.чьчаще-уплотняющего рабочего органа планчатого катка условиям зоны и.'клкоеодствз, лссусение почвн из-за низкого и неравномерного уплотнения, наличие крупных комков ввиду некачественного их измельчения.

Дан анализ конструкции иг.мельчаш.е-уплотнямцкх рабочих органов'типа каток. Усовершенствованием и исследованием катко занимались многие ученые: В.Л. Жолигоьский, U.M. Василенко, С.С. Саакян, М.Е. Мацепуро, Г.Н. Синеоков, В.П. Мгрмалвков, Н.К. Мазитсв, ¡Q.H. Матяшкн, M.W. Кузнецов, Г.М. Рудаков. Р.И. Байметов, A.A. Ахметов, С. Аминов, И.З. Насыров и другие.

Несмотря на большое количество работ, посвященных усовершенствованию катков, еще недостаточно полно проведены т&оретачоскиз и экспериментальные исследования по выбору типа, параметров и режимов работ особенно планчатых катков в сочетании с активными и пассивными работами органами в зоне хлопководства. Для достижения поставленной цели на основе обзора литературно-патентных - источников и анализа конструкций известных катков сформулирована рабочая гипотеза, заключающаяся в том, что повышения эффективности измельчают е -у плотнящих рабочих органов можно достичь путем концентриро-

- ъ -

ванного динамического воздействия рабочего органа на комья с последующим сгх смятием.

В ооответствпи о целью работа к рабочей гипотезой бчха поставлены олсдукдие задачи :

- исследоЕоиио процесса рзгруЕенкя почвонкых комков и уплотнение иочбн рабочим органами различного типа;

- изнскание кэидучш-зго типа 1гсмедьчавде-ушк>тняжего рооопего органа;

- разработка те орфических предпоснлок к обосновании основных параметров разрабатываемого кзкельчзще-уплатянющ-зго рабочего органа;

. •- проведение эксперпмеиталышх исследований гю изучению влия-•ния параметров >т*лъчэмде-уплотнявдего рабочего органа на качественные и энергетические показатели его. работа и выбору рациональных значений дтих' параметров;

; - определение эконс! пиеской эяфзктквности применения ка предпосевной обработке почвы ротзционкоп беспроводного рыхлителя, снаохевдого' разрёботанним иэмельчаще-уллоткящйм рабочим органом.

Во второй главе ''Мехакнко-технологачссхне основы выбора и обоснования объекта исследования" на основе сравнительных исследований разлпчнггх типов.¡смвльчаще-уплотнлкдих рабочих органов выбран тип и форма измельчэюзде-уплотнянцего рабочего органа.

Сравнительное ..исследования различных типов измельчающе-уплот-нятаих рабочих органов.•

•Анализ проведенного обзора и предварительных исследований позволил наделить из имеющихся типов наиболее приемлемые измельча-юце-уплотаявшие рабочие органы для работы с рэтациопным бзспривод-вш рыхлителем. Это гладкий цилиндрический каток, планчатый каток и мала-выравншателъ..-Среда них при равных условиях работы планчатой каток при' сравнительно небольшой разнице плотности почин (Г,14 г/см3 против 1,19 г/см3 у цилиндрического и 1,23 г/смуу малы) способствует снижению содержания крупных.комков ■ размерами 50 мм и более яа 9,06% по сравнению с малой и на 8.35Ж по сравнен-до с глгд-гладкш щшпщрическим катком. Поэтому он и' был выбран объектом для дальнейших исследований. • .•

Однако конструкции рабочих элементов.отнх катков весьма разнообразии. Поэтому для внбора среди них наиболее эффективной проведена ранжировка форм рабочих элементов катка. Исследованиями установлено, что степень разрушения почвенных комков зл, слежогшсичр-.

тельно,.качество крошения почвы зависят от величинл л■конфигурация площади контакта рабочего органа с разрушаем™ комком почвы. Причем при неизменной величина силы удара чем меньше площадь контакта, тем оолшо степень разрушения комка и тем меньше энергозатраты.

Исходя из этих соображений в качестве рабочего элемента катка били принята планки различной Формы (рис.1). Сравнительное исследования этих форм планок проводились в лабораторных условиях на'

/

5

$

.Рис.1. Образны различных форм планок катка:

I - зигзагообразный; 2 - трапециодальний; 3 -

треугольник;

труо-

4

Ж

в

го** И Я'

чато-зубчзтай; 5- ова-лообразный; 6 - прямо-угольный;1/ - треугольны© зубья с чередующейся высотой;8- трубчатый.

(Венгрия) стзтьгзиокпм погружением их ii.ii почвенные образцы, изготовленные в форме куба размером 100x100x100 мм по известной-методике, при атом критериями оценки являлись степень и энергоемкость разрушения комка. ■

Результата эксперимента показывает,что наибольшая степень раз-рупения комка была у треугольно-зубчатой планки, а наименьшая - у планки трубчатой формы.Это объясняется тем, что при равных условиях у треуголъно-зубчатоЛ планки величина площади концентрации напряжения является наименьшей, а у трубчатой, наоборот - наибольшей.

Для проверки значимости разницы показателей степени разрушения комков различными формами планок данные эксперимента обработали с помощью однофа'кториого дисперсионного анализа. Проведенные Исследования показали, что среди рассмотренных форм рабочих элементов планок наилучшие показатели пз степени разрушения коька к энергозатратам дает треугольно-зубчатая планка. Поэтому она была ьыбраяа для дальнейших исследований.

Осйошши парзлетраш! . зубчато-планчатого катка (рис.2) ив-

~г;у:хп радиус кат;;; г , койпестао зубчатых планок .Н

угол

Гис.2. Пзрэметри зубчато-планчатого катка.

установки зубчатой планки к радиусу окружности каткч 7П, угол атаки зубчатой планки аат, угол раствора зуба 7Э, шсотэ зуба 11эВ, высота планки 1\,л, удельная нагрузка На каток С)уд~г';/Вхт Рн-гертш<аль'нчя нагрузка; Вкт-га»;рга!о захвзта катка.

В тратьой глада ГТоорвтаческяэ всследовзкия. Оь'эдп«« зляяння псраиетров катка на качзстаеШше показатели' работа* приведены результаты исследования процесса воздействия зубчато-планчэтого катка на почву и обоснованно его параметров.

В теоретических исследованиях для бпределеш'Я рациональных значений параметров зубчг.то-планчатого катка, а тзпяо для. установления технолоплоских режимов его работа рассмотрены вопросы кинематики и динамики качения зубчато-планчатого катка.

Воздействие зубчатой плата катка на по'геу. В процессе работы зубчатые планки катка совершают сложное движение, и в результате любая- точка зубчатой планки описывает траектории, соответствующую по форме циклоиде (рис.3). Принимая за начало неподвижной систем «оординатХ'О'З точку О' и определяя абсциссы текущей координата вершины зуба зубчатой планки катка, соответствующие углам входа о^ и выхода а, из почвы, т.е. моментам времени г2, и совместно решая, получйпше уравнения, находим зону деформации почвы зубчатой планки катка ■

Рис.3. Траектория движения зубчатой планки катка.

Дх =

— [агссоз (1- — ) - агсзШП- ) I А г г

- 2 сов агсз1д (I ■-.

ч,.

(1).

где Ькт- глубина погружения катка;

Уп, и - соответственно поступательная и угловая скорости.катка. Анализ уравнения (I) показывает, что величина зоны деформации почвы зубчатой планкой катка зависит от его радиуса,- глубины погружения зубчатой планки в почву 'и скоростных режимов.работы.

Обоснование глубины погружения катка. По данным - академика ГЛ-(. Рудакова семена хлопчатника следует -заделывать во влажную почву, на уплотненное семянное лохе, в котором необходимо обеспечить капиллярный подток влаги из нижележащих слоев. Семянное ложе , не должно в дальнейшем оседать во- избежание обрывов корневой системы проростков. Такое условие обеспечивается в случае, когда зубчатое планки катка разрыхляют почву на глубину заделки семян. •

Следовательно, при значении глубины заделки семян, хлопчатника.равной О,03...0,05 м, глубина погружения катка должна быть 0,03...0,05 м. .

Обоснование радиуса зубчато-планчатого катка.- Радиус катка определяется из условия обеспечения перекатывания его через крупные почвенные комки, встречающиеся в процессе работы с ним. При перекатывании через почвенный комок давление катка концентрируется на

кт

нем и раздавливает его. В противном случае каток будет толкятг. почвенные комки перед собой, что приведет к нежелательному проце«'. су - сгружкванию почвы. Следует отметить, что наихудшее ус.-юр.ло защемления почвенного комка происходит в случаи когда он обхватывается внешней кромкой зубчатой плата! катка. Поэтому для предотвращения сгрушвяния почвн необходимо эздемлонко почвенного кемкэ между поверхностью поля и внешней кромкой зубчатой планки катка. Это возможно при соблюдении следуицего условия:

Ч>„ + 'V (?-)

где (1э - угол защемления катка; <рп - угол .трения почвы о почву; Фс - угол трения почвы о сталь. . Определено, что.условие (2) обеспечивается при

------ + •—— .. —.....—

2 ■ 1-соз(фп+<рс);

----г. (3)

где гкм.- радиус почвенного комка.

При допустимых исходными агротехническими требованиями размерах icpyrnnix комков, т.е. dxa<0,05 м (где dKa - диаметр почвенной фракции, допустит агротехническими требованиями), а также при h^ = 0,05 м радиус катка должен быть не менее 0,175 м.

Обоснование угла установки зубчатой планки катка. Значение угла установки 7п определяется из условия минимальных энергозатрат на'разрушезпга комка и обеспечение свободного осыпания частиц почвы с поверхности.планки..'Минимальная энергия'на разрушение комка затрачивается при вертикальном.Еиедренки зуба в почву, т.е. при

1Г ' К

Tnp- ~— агез 1п(1 —• (4)

' 2 г

KT

Свободное, же осыпание почвенных частиц'с поверхности зубчатой планки происходит при

Т„о = ~ - Фс - arcslnd - (5)

Следовательно,-необходимое значение угла установки 7П находиться между 7пр и т„0, т.е.'

-- йгсз1п0

г.

г) > 7„ ^

- <р - агс:Лп( 1 -

Чт.

г..

) (6)

Подставляя в (6) известные значения йкт, г и <рй .получаем, что рациональное значение ьтого угла составляет 17...22°,

Обоснование количества зубчатых планок, расположенных по окружности катка. Проникновение крупных почвенных комков размерами более <рис.4) ьо внутреннюю полость катка исключается при усло-

от Ки: * С1к« 'ИЛ11 Жв

с агссоа

(7)

где 1 - наименьшее расстояние между смежными планками;

а^ - центральный угол между смежными зубчаты?«! планками; 5П<1 - толщина зубчатой планки.

Тогда количеств:) зубчатых планок, расположенных по окружности котка и обеспечивании* уолошо ] € (1ив' определяется по шражеки»

2%

(в)

ЬГССОУ^!

(С1 г

1 КС пл'

При Йка= 0,05...0,1 м, Зпл= 0,005 М, = 0,05 М, гкт= О,Г/5 н количество зубчатых планок должно ость 10...12 от.

Рис.4. Схема к определению количества зубчатых планок, расположенных по окружности катка. .

N

- и

Обоснование-угла'раст»<>ра гуо1,еп планки кагка. Дли иия угла. 7а", исключающего аацшлошю почьоишк комков и р.ч.тт.и>

ши остатков,рас смотрим охому спя, ЛОЯею'/нщх н.ч . тчг-ешшя каюк (рис.К.).

МОЭДУ СМ'.'Ж-

т.ми хуаыми./иш

ТОГО, ЧТОбИ П'.У(-

В<;ШШ1! комок НО • заклинивался » нохзуаоасм про-СТРЧНСТП'!, дост.ч-точно шилнетм сл-'-дутц^го усл'.и-мя

Рис.б.

Схема к.определение угла раствора зубьев.

Г'Н. я!п

Та

г

Рм С03 7И 4 РтС0П (7Г1+(*.,) > ЯР,

(9)

где Ни

- нормальная сила;

- центребожиоя сила;

- сила тажеотя почленного кожа;

- суммарная сила трения.

Выразив силу ¡йТ (9) через и решая полученное относительна шэем

% > г% ■

уравнений

(10)

■ Таким обрззои, для. исключения защемления• почвенного комка между.смежными зубьями угол раствора должен бить -больше двойного угла трения комка о сталь, следовательно, при фа - 3&" должен быть не менее '/6°.

Обоснование виедти рубчатой планки_катка. Высоту зубчатой

планки катка определяют с учетом угла раствора зуба

г

+ Д,

Г 7 / >

гдо X. - шаг зуОьои, обычно его принимают рэвяш (!„,, = 0,03 м;

1! ^- высота сгошки зуба, которая определяется из соображения прочности и находится в пределах 0,0?, м. '• Тогда икота зубчатой планки будет равна 0,05 а. обоснование р.ч.чнусг! кривизны тыльной поверхности планки. В процессе работа катка происходит но только деформация почни зубчатой планкой, но и уплотнение ео тыльной стороной. Эффективное уплотненно' и предотвращение при атом прилипания почвы происходят в тон случае, когда тыльная сторона плати имеет выпуклую форму. Радиус кривизны образующей ильной выпуклой поверхности зубчатой планки рассчитывается по следующей формуле

г , ■ ; а2>

здесь Фп - угол между касательными проведенными ' через вершину

зуоз к породней и.тыльной поверхностям зубчатой планка. Пс» формуле (12) определено, что значение гп должно .быть в Пределах 0,020...О,030 м.

В четвертой главе "Результаты экспериывнтальннх исследований" описаны методика и оборудование для иссдедсгшня ооношш параметров и усяялох» работы зубчато-планчатого катка, результаты экспериментов, проведенных в лаоораторно-полевых. условиях. ■ ' '

Исследование влияния удельной нагрузки -на качественно-энергетические показатели работы катка. Исследование влияния удельной нагрузки на каток проводилось при следующих параметрах и режимах работы зубчато-планчатого катка: г = 0,175 м, N .,= 10 ют,а = • 18°,

КТ ЭУ* лт

Уп= 3,0 м/с. Изменение удельной нагрузки на кйток -достигалось за . счет грузов, устанавливаемых ла грузодержателя лабораторной . установки. ,

Результаты эксперимента показывают, что с увеличением удельной нагрузки ла-каток качество кроиеиия -почвы возрастает. Сравнительно небольшое тяговое сопротивление • при 'достаточных качестве крошения почвы и глубине погружения катка наблюдается в пределах удельной нагрузки,• равной'750-1000'НЛи . .. ' " '.-;.. " /'

Оптимизация параметров зубчато-планчатого катка проведена с использованием метода математического' 'планирования эксперимента. Основные исследуемые.факторы» интервалы, и уровни . их " варьирования приставлены в таблЛ. ••

Таблица I,

Интервал« и уровни варьирования факторов

Факторы и их размерность Условные оОознячо пия факторов Интервалы варьирования Уроппи факторов

ним/ иЯ (-1) основной (0) ьорхлиЯ (И)

Угол атаки плапок,

градус 15 0 115 30

Количество планок, шт. ■5 10 15 20

Удельная нагрузка, Н/м 300 700 1000 1300

Поступательная.ско-

рость, м/с 0,6 1,5 2,0 2,5

После обработки результатов экспериментов и оценки значимости коэффициентов получены следующие уравнения регрессии, адекватно ошеиваодиа технологический процесс уплотнения почвы с одновременным рыхлешюм 00 ПОЕОрхНОСТЛОГО слоя: .

- да качеству крошения почт

■ У^ = 59,26 + 26,0«, - 0,Г5Хг * 2,16Хз +■ 1 ,64У_1 -'

- О.бвХ^ 1 0,49Х(Х3 + 0.33Х,Х4 - 2.95Х* +

.+ 1,05Х* - ) ,39Х/, % ; (13)

- по уплотнению почвп

У х 1,013 + 0.096Х, + 0.028Х, + 0.032Х, 0,017Х4 - .

- 0,05Х,Хг + 0,013Х1Х< г О.ОбХД,- о",одзх* +

+ 0,01IX* , г/см"; (14)

- по удельному тяговому сопротивлеш» .

У = 12467 + 1416Х, - 324Х, + 3733Х, - 1094Х, -

р • * 9 *

- 97Х X + 568Х X - 110Х X - 352ХХ +

12" 14 ЯЛ

+ 1280Х,' - 952Х* , И/М. (15)

На основ? яяализа' »одучешшх уравнений регрессии методом

дпумершм сечений установлено, что рациональными значениями, обес-почииаымкмм на скоростях движения 1,85...2,5 М/с требуемое'качество обработки почвы при сравнительно небольшом, тяговом сопротивлении. яшятся 1а...21°; Н^* 10...12 шт.; 0^= 900..-900 Н/м.-В пятой гдлйо ГГехтжо-зконошческая эффективность прниэнекия. оубчято-плончотого катка" приведены результата сравнительна испытании ротационного боа (риводного рыхлителя,- снабженного рекомендуемым оуочатонгешигмтым катком с показателям)! работа базового комплекса маамк (ЧКУ-4А и ВЛ-В.ОА). Результаты сравнительных испытании показали, что качество крошения почвы у -ротационного беспроводного рыхлителя больше па 19,21«, а содержание крупных комков размерами более ЬО мм моньие на 19, (Ш. Причем у ротационного бес-нриподного рыхлителя благодаря' наличию пожевог'о ротора и зубчато-планчатого катка .комки размерами более .ТОО мм отсутствуют, тогда как у базового комплекса онй составляют 12,27г. ' ■

Применение ротационного бесприводного рыхлителя, снабженного рекомендуемым зубчато-планчатым катком, на предпосевной обработке почш 'позволяет пб сравнение с суцествущю» комплексом малаш уменьшить расход топлиаа на 4,54-кг/га,повысить производительность -груда В 1,28 раза. .■'■".-'•

Годовой экономический эффект от применения аубчато-плзячзтого котка по ценам на 04.02.% г.- составляет 19619,6 суноп на одну Мишину. ..'•-..'.•

. ' ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

I.Анализ.состошшя механизации предпосевной обработки почва после прошшншс" к запасши'поливов показал, что существузсщими чи-зелями-кудьтиваторамк.дисковнш- и зубовыми боронами не достигается качественная раздела почш.ва один .проход по полю,-.и хозяйства вынужден«, прибегать- к многократным проходам агрегатов.

■ 2. Изученной результатов проводенпнх исследований по .предпо-• 'севной'-обработке, точна установлено, что эффективность на предпосевной обработке почвы лочвообрабатыващих маши, выполнявши несколько технологических операций за один проход-агрегата, вше, и одним из таких орудий является ротационной.бесприводный рыхлитель, - который за одаш проход сотаед'ает операции рыхления, частичного еш-. равнивание.и уплотнения почвы. . - . . •

-• 3. Сравнительными лабораторно-полевыми испытаниями установлено, что при яебольшой-разнице плотностей, равной всего 0,05-0,09

г/см1? наилучший эффект по качеству обработки почвы достигается rr¡ñ! оснащении ротационного бесщжводного - рыхлителя зубчато-планчо'пм катком с зубьями треугольной формы, обеспечивавшим снижение содержания глыбистых фракций почва (рапнорами 60 мм и боле») ни 10,38...12,08Í по сравнению и гладким цилиндрическим катком и малой. -

4. Анализ получениях аналитических зависимостей показывает, что величина зотг деформации почтш зубчатой лл&ико!) катка зависит от его радиуса, глубины погружения зубчатой планки в почву и ско-роепшх рожшыэ раоотп, а радиус зубчато-планчатого катка, в свою очередь,- зависит в основном от размеров встрочэдихся с катком комков почвы и глубины погружения зубчатых пленок в почву. Установлено также, что для исключения защемления почвенных комкоп между смежными зубьями угол раствора должен быть больше двойного угла трения комка о сталь.

5. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что рациональными значениями параметров зубчато-планчатого катка, обеспечивзщими требуемое качество обработки почвы -при минимальных затратах анергии, являются: радиус катка - 0,175 м, угол атаки зубчатых шапок - 1в...2Г, угол установки 'зубчатой плзшеи к радиусу катка - 17...22°, количество зубчатых планок -10...12 ит, высота зубчатой планки 0,05 м, угол раствора зуба зубчатой планки - не менее 76°, радкус кривизны образующей ' тыльной поверхности зубчатой шшяки - 0,028...0,038 м, удельная нагрузка на каток - 300...980 Н/м.

ß. Применение ротационного бесприводного рыхлителя, слабленного зубчато-планчатым катком, с рациональными параметрами ка предпосевной обработке гочш снижает расход топлива в среднем на А,54 кг/га и повышает производительность труда в 1,28 раза. Годовой экономический аффект от применения зубчато-планчатого катка (по ценам на 04.02.96 г.) составляет 19619,6 сум на одну машину.

Основное содврнамш диссертации опубликовано в сладу*®!* работах:

I. Ахметов A.A., Иноятов И.А. Яовктедаэ качества работа ук~ лотнктельвого катка, В кн.: Механизация трудоемких произподстсзн-шн процессов в зоне хлопководства. -Ташкент. 1992г.С. 26-27.

?.. Ахметов A.A., Ииолтов И,А. Определение места • расположения

Оаллап-л упло^нит'.'лмюг'о котка. //Хлопководство - Ташкент. 1993Г. № 2. С. 20-21.

3. Нурмихамедов Б.У., Иноятов И.Л. Такодшлыитирилган универсал ркив <>дг.и м-чятанаси. В кн.: Вт олшлар вэ аспирантлэрнинг ¡'X'') Япл нлмиП консуренцняси маториаллари.- Самарканд. 1994 г.;;.54.

4. лг.!,№Т"г. Л.Л., Иноятов И,А. 00 уплотняющем воздействии катод па почву. //Хлопководство.- Ташкент. 1994 г.- №3-4. С. 22-24.

5. Продвосгалиша патент № 2459 (иг). Лочшобрабатнвгицое орудие. /Алмотот' Л.Л., Иноятов И.А., Л рилов Ф.А - Оиуол. в Расмий ах Осротнома. I 91Д5. -Я2.

е. Нредь-арительпиИ патент к» 2460 (1)2). Почвообрабатывающее. орудие. /Ахмотов А.Л., Иноятов И.А.- Опубл. в Расмий а~бор'отнсма. iv.96.-jf2.

7. Предварительны!! патент № 2664 (и?,). ЛсчвообраСатываодее орудий. /Ахчстов А.А., Инолтов ИЛ. - Опубл. в Расмий ахборогаомэ. 1995. -к*.

н. Прецвзритолишй патент № 2609 (Ш). Лочвообробатшащэе орудие. /Ахмртов Л.А., Иноятов И.А.- Опубл. в Расмий ахборотнома.-1995.-М.

9. Ахметов К.А., Иноятов И.А. Теоретические исследования и обоснование параметров зубчато-планчатого катка. Доп. № 2449 а от 07.09. ПМ1ТИ ГКПТ ГУз 1995.- 14 С.

10. Иноятов И.Л. Исследования к выберу формы угзыельчааде-уплотняодего рабочего органа ротационного бесприводного рыхлителя. Доп. Я 2450 а от С7.0Э. 1\НИИ 1'КНТ РУз. 1995. - 3 с.

Юритчасиз рот анион вшатпгчншег шПдзлэб зичловчи пили куроли улчаыларини асослаи

Иноятов Икрам Азиыович

^збекистон ким-юк хУжалигшш мехонизациялаи га.электр-лаштирш илмий тадци^от института, Янгий^л - 1997 й.

ишшнг тладш

Мазкур ишда пахтачилих мшиа^аевда шаш одвдцан тупро^ни бир упада окишга тайёрловчи юритмасиз ротацион шшатгичшшг такомил-лаштиридгс.ц мэПдалаб зичловчи шчи.куролишгаг маклини танлаш ва •

- г/

ушгаг улчамларини эсослаш Оорзсидэ олиб оорилгям изл-отии нмтикали-ри келтарилган..

Бунда крттсиз ротяцион тшатттиг мэМ.члаб апловчи тччи КУроли смцатида тишли-планкали галтакмола тзпланди па уппнг мп^бул ^лчамлзри асосланди:

галташолашш1 ра^иуси таили плалкалар сопи тишли плэнкатшг урнатилкш бурчэги таили планкаишг *у:кум бурчат ташларшшг оралт; бурчаги тшшинг баландлпги тишли планканинг балгшдлиги тишли планка орг;а юзасининг эгрилик радиуси

ралтакмоланииг солиштирма ккланиши

иш тсзл1ги

Тэкомиллаштирилган майдалаб зичловчи тишли пл.чнкаля гплтак-мола оилан ¡шцозлэнган юритмасиз ротацисн шш.'отич >;озирда цулла-нилабтган тупро^а экютачз калов борутя машшал.-р ыпхиучсига нисбатан Ш1 унумдорлигшш 1,28 барооар мииради, I гектарга capi-ланаЭтган MmuiFH ми^доршш 4,54 килограмма камайтиради ьа гоунинг ^нсобига 19о15,6 сум йиллик и^тисодий саы.урэ (Гу9б Ш;л февраль ойи нзрхларида) беради.'

О, Г/5 м; ]0..Л2 дона'

rii...?x": кжкда 7СЬ: 0,u:-i м; 0,05 м:

0.0И6...0,(Й8 м;

ООО___9U') Н/м;

1,"J...3,!3 м/с.

The Substantiation or Parameters rteduco to jra/^ents and Pressing Work PIIlea of Nonirlvlng Rotary Loosener

Inoyatov Ikrani Azlmovlch

Uzbek research Institute of mechanization una electrlf]cation of agriculture (UzMEI) .Yanglyul, 1997.

The work gives results of research and choice of the form and substantiation of parameters of rotary loosener ror soil,which ha3 no drive. Shis machlnels used to reduce fragments of clotsand pressing them.

The machine haa work pieces - roller with a plank 'ind teeth.

The rational parameters of the loosener, which prodldes quail-

tatlve treatment of eoll with minimum power expenditures] are as follows:

- roller radius, m - 0.175;

- number oi plank teeth ' - 10... 12;

- angle 'oi planK fixing - 17...22°;

- nnglQ of plank attack - 18...21°; plank height ,m . - 0.05;

- teeth height - 0.03;

- angle of a plane - more than 76°;

- radius of curvature plank, m - 0.028.. .0.038;

- specific loading of a roller, H/m > 900...980;

- worirtnq opeoa, m/a. - 1.9...2.5.

The roller ha3 an annual effect - 19619.6 sum on a machine (In prlceo of 1996).