автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование технологической схемы и параметров рабочих органов роторного плуга для условий орошаемого земледелия

Всероссийский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (ИМ)

На правах рукописи

ХАЛШ10В Магомеднур Вурганудинович

УДК 631.312.35.001.5

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И ПАРАМЕТРОВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ РОТОРНОГО ПЛУГА ДЛЯ УСЛОВИЙ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1992

Работа выполнена во Всероссийском ордена Трудового Красногс Знамени научно-исследовательском институте механизации сельскогс хозяйства (ВИМ).

Научный руководитель

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник, %к к.Ш.

Официальный оппонент

доктор технических наук, профессор Сакун В.А.,

- кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Уфиркин H.A.

Ведущая организация: Головное специализированное конструкторское бюро (ГСКБ) по культиваторам и сцепкам.

Защита состоится 1992 г. в часов

на заседании Специализированного совета Д.020.02.01 во Всеросси} ском научно-исследовательском институте механизации сельского х< зяйства по адресу: 109428, Москва, 1-й Институтский пррезд, д.5,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИМ.

Автореферат разослан 1992 г.

Ученый секретарь

Специализированного совета, /

кандидат технических наук Мамедова Л.В.

РОССИИ

осударс ^ .,:кл;|

БИБЛИОТЕКА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Перспективные почвообрабатывающие машины для словий орошаемого земледелия, в том числе к мостовому рисоводче-кому агрегату, должны иметь низкое тяговое сопротивление и не на-ушать планировку поля. Этим требованиям наиболее полно удовлетво-яют роторные плуги. Однако из-за забивания стоек лап и использо-ания на роторе только Г-образнык ножей, независимо от почвенных словий, энергоемкость обработки почвы этими плугами высока, а вдежность низка.

Применение в роторном плуге зубовых ротационных рабочих орга-[ов приводит к снижению энергоемкости обработки почвы, но при рабо-е на переувлажненных почвах они не обеспечивают сплошного рыхления ласта и подвержены забиванию растительными остатками.

Поэтому обоснование рациональных параметров зубовых ротационных органов и оптимального размещения кап относительно ротора являйся актуальной задачей.

Работа выполнена в соответствии с Постановлением ГКНГ СССР 11.05.87 г. № 145 "Разработать и проверить в опытно-производст-енных условиях технологию производства риса, основанную на приме-гении автоматизированного мостового комплекса", а также Постановле-ием ГКНГ СССР от 23.08.88 г. № 272 заданий 05.05.Т "Провести ис-яедования по созданию технологии семеноводства риса на базе авто-гатизированного мостового комплекса" и 05.06.И "Провести исследо-¡агаот и изготовить опытные образцы технологического оборудования плотной модели автоматизированного мостового комплекса для семе-[оводства риса".

Цель исследования - обоснование конструктивно-технологической :хемы роторного плуга, а также типа и параметров его рабочих орга-юв.

Объект исследования - макетные образцы роторных плугов и их юбочих органов.

Методика исследований. При выполнении работы использованы лециальные установки, приборы и оборудование. Результаты экспе-даментов обрабатывали методами математической статистики с исполь-юванием специальных программ для ЭВМ.

В ходе экспериментальных исследований использованы отраслевые ¡тандарты (ОСТ 70.4.1-80 и ОСТ 70.4.2-80), а также частные методи-:и, разработанные в БИМе.

Научную новизну представляют:

- конструктивно-технологическая схема роторного плуга с двухрядным размещением лап впереди ротора;

- обоснование типа и необходимости применения сменных роторов;

- аналитические зависимости, определяющие технологические, кинематические и конструктивные параметры роторного плуга;

- аналитические зависимости для расчета профилей и методика проектирования ротационных зубьев;

- зависимости изменения агротехнических, энергетических и технико-экономических показателей от режимов работы на различных агрофонаэ

Практическая ценность. Роторный плуг с рекомендованной конструктивно-технологической схемой и параметрами рабочих органов обеспечивает высокое качество вспашки без нарушения планировки поля, имеет незначительное тяговое сопротивление. Использование сменных ротационных органов в зависимости от почвенных условий позволяет проводить вспашку в оптимальные агросроки, сократить количество проходов агрегатов по полю, уменьшить энергозатраты, повысить качество обработки.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы при разработке исходных требований на роторный плуг, •а также при проектировании экспериментального образца мостового рисоводческого агрегата во Всесоюзном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте подъемно-транспортного машиностроения С ВНИИГГОШП), рекомендуемые технологическая схема и параметры рабочих органов приняты ГСКБ по культиваторам и сцепкам для использования при проектировании роторных плугов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждены и одобрены на конференциях молодых ученых и специалистов БИМа в 1989...1991 гг., Научно-технической конференции во ВНИПТЙМЭСХ (г.Зернограр, 1991 г.), Научно-практической конференци "Научные проблемы технического обеспечения АШ НЗ РСФСР" в НПО "Нечерноземагромаа" (г.Санкт-Петербург, 1991 г.), Всесоюзной науч ной конференции молодых ученых по масличным культурам во ВНИИМК (г.Краснорар, 1991 г.), а также на межвузовской конференции молодых ученых по итогам исследований за 1990 г. в АГПИ (Армавир, 1991 г.).

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы отражены в девяти научных статьях, в том числе двух авторских свидетельствах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введе-1ия, четырех глав, выводов и рекомендаций, списка использованной штературы (100 наименований). Работа изложена на 175 стр. машино-исного текста, содержит 63 рисунка, 10 таблиц, б приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе "Состояние вопроса и задачи исследований" от-гечено, что большинство почв орошаемого земледелия относится к тя-гелосуглинистым и глинистым (60...70% физической глины), их влаж-гость варьирует от 10 до 40$, твердость от 2 до 7 МПа. Они имеют юльшую плотность и малую структурность. В этих условиях традици->нные плуги нарушают планировку поля, плохо обрабатывают концы •она, слабо крошат пласт, образуют плужную подошву, имеют высокое •яговое сопротивление, что влечет большие потери мощности на бук-:ование трактора.

Роторные плуги обеспечивают высокое качество крошения пласта, ¡ыровненную без гребней и борозд поверхность поля, обрабатывают юнцы гона, имеют низкое тяговое сопротивление. Поэтому они наибо-tee приемлемы для энергосредств приводной концепции и мостового жсоводческого агрегата.

Наиболее известны роторные плуги с горизонтальной осью враще-шя и жестко закрепленными Г-образными ножами. Однако они более 1нергоемки и менее надежны, чем лемешно-отвальные. Это обусловле-ю несовершенством конструктивно-технологической схемы, использо-¡анием Г-образных ножей независимо от условий работы.

Плуги с ротационными зубьями менее энергоемки, но диаметр их зотора составляет 1,4...1,8 м, что неприемлемо для плута к мосто-юму агрегату. На вязкопластичных почвах с повышенной влажностью ■акие плуги не обеспечивают сплошного рыхления и забиваются пожнив-шми остатками.

При установке впереди ротора рыхлительных лап достигается ¡нижение затрат энергии за счет исключения циркулирующей мощности i работы ротационных органов в разблокированной среде. Однако из-за ^рационального размещения лап относительно ротора они забиваются ¡оломой.

Следовательно, для условий орошаемого земледелия к энерго-:редствам приводной концепции, в частности для мостового агрегата, необходимо изыскать конструктивно-технологическую схему и ¡менные рабочие органы роторного плуга.

Исходя из этого были поставлены следующие задачи:

- выявить предпосылки снижения энергоемкости вспашки роторнь плугом;

- обосновать взаимное размещение ротора и рыхлительных лап;

- выявить рациональные типы рабочих органов для различных почвенных условий;

- обосновать фор},iy ротационного зуба, обеспечивакицую само oto стку и минимальные энергозатраты, и разработать методику его проектирования;

- провести агротехническую, энергетическую, экономическую оценки и выявить эффективность применения рекомендуемого плуга.

Во второй главе "Теоретические исследования технологическое процесса и обоснование оптимальных параметров рабочих органов роторного плуга" предложены аналитические выражения, характеризуют зависимость удельной площади резания ножом и зубом Fh , F¿ от их ширины захвата бн и és , межрискового расстояния на роторе / и его радиуса R , кинематического параметра Л , подачи S , глубины обработки ротором а :

с ' =jL + •

r" Mr a -S fifi '

£ = +-Д ¿г;

п - * ; (I)

' cos Га Шрт/2 -¿о)/л ]

§ -¿-atefyftf-j!)/*]; = aztsàL Г

При работе ротационных зубьев, удельная плоцадь поверхности

¡езания меньше в 3...7 раз, чем после Г-образных ножей. Так, при ? = 0,4 м, а = 0,2 и удельная площадь резания ножами = II {г/м? 1 зубьями - Рз = 1,7 ьг/м3, т.е. в 5,3 раза меньше. Поэтому при 1аботе ротора с зубьями можно ожидать снижения энергозатрат на юпашку.

Изучено влияние сирины захвата &л и между следил М лап а полноту предварительного рыхления Кп пласта:

К»= & -£*?*■ , (2)

'де (Хл - глубина хода лад, У' - угол бокового скола почвы. Для выбора междуследия лап предложена зависимость:

?де £отр - временное сопротивление почвы отрыву.

Зубовый ротор на дне борозды образует гребни. Их высота в юперечной направлению движения агрегата плоскости определяется 13 выражения:

hr=Q25Mt-&-fa фУ"+/а -a*) -cosГ- (4)

где 4 - величина отклонения вершины эуба от плоскости вращения диска.

Высота гребня дна борозды минимальна при Я = (Хл и при М = 0,3 м, о* = 0,075 м, f = 45° удовлетворяет агротребовани-ям. Для предотвращения заклинивания пласта, обеспечения очистки от нависшей соломы вынос L0 стоек лап относительно оси ротора должен удовлетворять условию:

La>R sin otzccos (5)

где Sc - толщина стойки лап.

Ротационный зуб имеет долото, среднюю и крепежную части. При теоретическом обосновании формы долота учитывали, что минимальные энергозатраты иммет зуб, рабочая поверхность которого вертикально внедряется в почву, а тыльная сторона не сминает ее. Координаты точек профиля тьшьной поверхности долота могут

Рис. I. К расчету профиля тыльной (а) и рабочей (б) поверхностей долота ротационного зуба

быть найдены из уравнений (рис. I, а):

«2v fí¿ ■ cos ; y¿ = R¿ • sin y¿ ;

)f¿ = (fí-sin ¿o -Al -Sin <¿l)-Í¿o -¿i);

¿¿ = atccos íf Q-a)/(6)

= atccos С R¿ - R-L-cos f£ ,

где L - длина долота; fí¿ - радиус ¿ - точки зуба.

Уравнения, описывающие профиль рабочей поверхности долота, имеют вид (рис. I, б):

ч

^ »Л- -¿¿п

I /С1 / ^^

#£ = ]///?, -л/г «¿У -мпЛ/Я-а)

&*< = аг^п (л ■ ¿а ¿1 )■

Параметры аСс , и Я; рассчитываются по выражениям, 1риведенным в (6).

Рис. 2. К обоснованию профиля средней части ротационного зуба

Для обеспечения самоочистки зуба от нависших пожнивных остатков среднюю часть зуба предложено выполнить по окружностям, сопрягающим крепежную часть и долото (рис. 2):

Хг =/?е> ¿¿я с/о -ДР т^з ;

(8)

У' -а-¿С, ¿íg^a +J-);

fífi ={#о ■ ¿¿Л ¿с ■ ;

/ ~o¿o -azwlgfffio SMc/o -¿ m6s¿a</o/cosj3 j

где - радиус диска.

Для тыльной поверхности средней части зуба предложены уравнения:

(Xc-Zs)2 -yz)S =/?/ ;

^До Sin ¿o -fír ;

=(sin Uw * 0(

где /i - ширина крепежной части.

При определении длины долота L его рассматривали как двугранный клин, скалывающий пласт толщиной Sep. , равной средней толщине стружки. Используя известное выражение, находим:

(ГС

Sep. -Seos -£[fí-azcsin{/-jf)-azcs¿/if/-

где Тпр - предельное напряжение сдвига почвы; У* , Уг - углы трения почвы о металл и внутреннего трения почвы; - коэффицие: объемного смятия почвы.

В работе дана методика построения профиля ротационного зуба по уравнениям (5)...(II), а также приведены блок-схемы и программы вычисления координат точек профиля на ЭВМ.

В третьей главе "Программа и методика экспериментальных исследований" даны сведения о роторных плугах ПР-2,7 и ПР1-2,4, их рабочих органах, приборах и оборудовании.

На первом этапе изыскивали рациональную конструктивно-технологическую схему плуга и варианты перспективных рабочих органов, (рис. 3).

Л Л /

1 л

Рис. 3. Схемы экспериментальных рабочих органов: а,б - ножевые роторы; в,г,д - зубовые; а,в,д -с рыхлительными лапами; б,г -без лап

На роторе устанавливали Г-образные ножи с шириной захвата крыла от 0,05 до 0,15 м и ротационные зубья - прямые и с отгибом от, плоскости вращения до__0,СЗ м. Рыхлительные лапы размещали впереди в зоне и вне зоны вращения ротора в один и в два ряда.

На втором этапе обосновывали конструктивные параметры роторного плуга и его рабочих органов, устанавливали оптимальные режимы работы. При этом изменяли ширину захвата лап ( ёл = 0,07; 0,20, 0,30 м), их междуследие Ш = 0,20...0,45 м) и вынос стоек относительно оси ротора ( Ь' =,15...О,35 м). Междисковое расстояние на роторах диаметрами 0,8; 0,9; 1,0 м составляло 0,20... ...0,45 м. Экспериментальные зубья и ножи устанавливали по 2,3,4 и 6 шт. на каждом диске. Частоту вращения ротора изменяли переключением передач на центральном цилиндрическом редукторе.

При энергетической оценке в качестве лабораторно-полевой установки (рис. 4) использовали трактор Т-150К (I) с тензомет-рическиыи тягами 2,3 навески, тензовал 4 центрального редуктора плуга и иццукционные датчики 5,6. Регистрирующую аппаратуру размещали в кабине трактора.

Агротехническую оценку проводили при основной обработке и весноперепашке на рисовых полях ( IV = 20...40%; твердость 1,7...3,5 Ша). Показатели качества обработки определяли в соответствии с ОСТ 70.4.1-80 и ОСТ 70.4.2-80.

Энергетическую оценку проводили одновременно с агротехнической. В качестве базовых вариантов приняты: вспашка (Т-150К + + ПЛН-5-35) и дискование в два следа (Т-Г50К + ВДГ-3). Результаты экспериментов обрабатывали общепринятыми методами.

В четвертой главе "Анализ результатов экспериментальных исследований" приведены результаты экспериментальных проверок.

Обоснование конструктивно-технологической схемы. Установлено, что с повышением влажности почвы эффективность предварительного рыхления пласта с целью уменьшения затрат «старости снижается. Это объясняется ухудшением крошения и полноты рыхления пласта лапами.

Доказано, чгго при влажности более 30...32$ применение рыхли-тельных лап нецелесообразно, так как при этом возрастает тяговое сопротивление и общие энергозатраты на обработку почвы.

Экспериментально установлено, что при рыхлении на глубину более 0,16 ы и однорядном размещении лап происходит заклинивание пласта между их стойками. Двухрядное размещение лап позволяет

устранить этот недостаток.

Установлено, что при размещении заднего ряда лап в зоне вращения ротора устраняется забивание и обеспечивается устойчивая их очистка от нависших пожнивных остатков и работа без технологических отказов.

Установлено, что при влажности более 30...32% вместо рыхли-тельных лап необходимо устанавливать батарею дисковых ножей, обеспечивающих нарезание щелей впереди каждого диска ротора с Г-образ-ными ножами.

Обоснование типа рабочих органов. На основной обработке и весноперепашке при влажности W с 22% ротационные зубья и ножи удовлетворительно крошат почву, гребни дна борозды не превышали допустимой высоты, поверхность поля без развальных борозд. При работе без лап ножевой ротор имел затраты мощности (Л/ вом) в среднем на 20%, а с лапами на 15% больше, чем зубовый. Поэтому при. W- 22% более эффективны ротационные зубья, имеющие меньшую энергоемкость.

При увеличении влажности до 27% из-за ухудшения скалывания пласта качество обработки зубовым ротором (без лап) удовлетворяло АТТ лишь при V = 1,0 м.е , п = 120 мин-1 ( S = 0,15 м), а при работе с лапами допустимая скорость была 1,3...1,5 м.с~*. После ножевого ротора высота гребней была на 0,02...О,03 м меньше, чем после зубового. Степень крошения и заделки пожнивных остатков ножевым и зубовым роторами существенно не отличалась. Ножевой ротор ( D = 0,8 м, 2 = 4 шт.) при п = 120 мцн~* имел /К вом = 38 кВт.м-*, то есть ножевой ротор имел более высокие затраты мощности, несмотря на меньший диаметр и одинаковое качество обработки.

При W* 27$ зубовый ротор не обеспечивал необходимое качество обработки - гребни дна борозды превышали допустимые, а крошение и заделка пожнивных остатков составляли менее 50%. Ножевой ротор обеспечивал удовлетворительное качество обработки на скоростях V = 1,0...Г,2 м.с"''", П = 120 мин"^. Затраты мощности зубового ( D = 1,0 м) и ножевого ( D = 0,8 м) роторов были соответственно 30,5 и 33,5 кВт.м-*, т.е. ножевой ротор имел затраты мощности, лишь незначительно превышающие А/ вом зубового. Качество обработки удовлетворяло АТТ лишь при работе ножевого ротора.

Анализ результатов показал, что при влажности 27% более эффективен зубовый ротор, как менее энергоемкий, а при W>Z7% необходимо использовать ножевой, обеспечивающий удовлетворительное

качэство обработки.

Выбор диаметра ротора и числа роташонньк органов на одном диске. Установлено, что при влажности почвы \V(. 22$, диаметре ротора 0,8 м и числе ротационных органов на диске 3 шт. качество вспашки плугом удовлетворяет агготребованиям лишь при скорости до 0,8 м.с" и частоте 120 мин . Дальнейшее повышение скорости приводит к росту гребней дна борозды и ухудшению качества крошения и заделки пожнивных остатков. Увеличение Z до четырех и шести позволило повысить скорость до 1,0...1,3 м.с-1 при сохранении высокого качества крошения почвы и заделки пожнивных остатков.

Бри повышении влажности до 27$ и глубине обработки 0,2 м зу-бовый ротор диаметром 0,8 м при Z = 4 и 6 шт. забивался пожнивными остатками. В этих условиях уменьшение ? до трех и увеличение диаметра до 0,9 м не устранило забивания. Установлено, что при диаметре 1,0 м и четырех зубьях на диске ротор не забивается пожнивными остатками и обеспечивает удовлетворительное качество вспашки. При этом ротор с Z) = 0,8 и и с четырьмя ножами на диске также работал без забивания, однако он имел большие, чем зубовый затраты мощности. Так, при V= 1,2 м.с-1, п = 120 мин""1 зубовый ротор D= 1,0 м имел /Увом = 32,5 кВт.м , а ножевой ( D = = 0,8 м) - Л^ вом = 38,0 кВт.м"*. Установлено, что с понижением влажности почвы расход мощности /Увом ножевым ротором возрастает более интенсивно, чем зубовым.

При влажности более 27$ зубовый ротор не обеспечивает требу© мого качества обработки и его применение нерационально. В этих условиях необходим ножевой ротор диаметром 0,8 м при Z = 4 шт. Он обеспечивает удовлетворительное качество вспашки и работу плуга без забивания.

Таким образом, установлено, что при W^ 22$ для устойчиво го выполнения технологического процесса с минимальными энергозатратами рекомендуется использовать зубовый, а при 27$ ножевой роторы диаметрами 0,8 м при Z = 4 шт. На обработке рисовых полей влажностью до 27$ для исключения забивания зубового ротора диаметр его должен составлять 1,0 м.

Результаты обоснования выноса стоек лап L<, . Уменьшение выноса стоек ¿„ способствует улучшению их очистки от нависших пожнивных остатков, сокращает длщу шуга. Однако при этом не должно происходить заклинивания пласта между ними и ротационными органами. При Z.0 = 0,25 м количество пожнивных остатков, навис-

Г4

ших на стойках лап, было незначительным (до 0,2 кг) и не увеличивалось. Уменьшение /.„ до 0,15 м приводило к увеличению вращающего момента и расхода мощности на привод ротора ( /1/вом) на 2...2,5 кВт.ы-^. Периодическое скачкообразное повышение момента ка роторе свидетельствовало о заклинивании пласта.

При \А/> 30% применение лап приводило л повышению тягового сопротивления и росту потерь мощности на буксование. Уменьшение ¿о до 0,2...0,25 м лишь незначительно улучшало очистку стоек от пожнивных остатков.

Установлено, что при \У< 30$ вынос должен быть не менее 0,2...0,25 и, а при 30^ стойки лап недостаточно очищаются ротором независимо от уменьшения ¿о

Обоснование соотношения глубины обработки ротором и лапами. С увеличением глубины Цл мощность /Увом уменьшается, тяговое сопротивление Ркр и мощность /Укр возрастают. Так, при /2 = = 0,2 м, д = 1,0 м, У = 1,0 м.с и йл-0 = мощность /I/вом = 46 кВт.м-1, а Л4/Г - 6,5 кВт.м . Увеличение /2л до О»17 м уменьшает N вом до 36 кВт.м-*, а крюковая мощность 0.

Для уменьшения высоты Д- глубина обработки лапами ¿2л должна равняться глубине рыхления ротором ¿7 . При этом Жвом снижается до 32,5 кВт.м"1, а Мер повышается до 3 кВт.м' , Установлено, что с увеличением глубины рыхления лапами коэффициент вариации "У глубины обработки уменьшается, а степень крошения К увеличивается (рис. 5).

И«

к8г* Ю

Ю-5

К *

та. 60.

30

20

Ю

Ш-Ю

V«*

V

ч.

к сн

10 15 (ХаШ

Рис. 5. Зависимость затрат мощности и агротехнических показателей от глубины хора лап при V = 1,1 м.с" , Я= 0,2 м, 24% для ножевого (■--) и зубового (---) роторов

Е*

100М5

3 2 i

К

кВт* 40

30

НвОН-* —""o

г • ft

ir* Nk?

i? г

Рис. 6. Результаты сравнительных испытаний роторного плуга

с ножевым (-■) и зубовым

(— ——) роторами и лемешного 1ШН-5-35 (——) при IV = 24%,

Ял= А = 0,2 н

QV 0,8 № 1,6 Vw-c-«

Результаты сравнительных испытаний показали, что затраты мощности на буксование и передвижение трактора T-I50K с ПЛН-5-35 были в 5...6 раз, а //хр в 10...12 раз больше, чем с роторным плутом. Плуг ШЧ-2,4 с зубовым ротором имеет затраты мощности на 25% больше, чем лемешный Ш1Н-5-35. Крошение почвы после ПЕЧ-2,4 было 70% и более, а после ШШ-5-35 около 50%.

Роторный плуг не нарушал планировку поверхности поля, а лемеиный создавал развальные борозды глубиной до 0,20 м. Анализ зависимости Í рис. 6) показывает, что при агрегатировании роторного плуга ШЧ-2,4 шириной захвата 8 = 2,4 ми D = 1,0 м на основной обработке почвы ( VV = 22%, OL = 0,16...0,2 м) рациональна скорость V = 1,2...1,3 м.с , ti = 90 мин"*, а на вес-ноперепашке зяби ( CL = 0,12...0,14 м) - V = 1,3...1,5 м.с и П = 120 мин"1.

Для мостового рисоводческого агрегата при мощности привода //- 55...60 кВт рекомендуется ширина захвата плуга В =1,5... ...1,8 м. Скорость движения при зяблевой вспашке ( ¿2"= 0,16... ...0,2 и) - V - м.с » tb = 90...120 мин , а на веснопере- , пашке яяби ( Л =,12...0,14 м) V = 1,1...1,3 м.с и tl= 120 мй:

Использование роторного плуга позволяет сократить затраты труда на 53%, а горючего - на 33%, за счет уменьшения количества операций, предусмотренных при работе базового комплекса машин: (зяблевая вспашка - T-I50K + ПЛН-5-35, чизелевание в два следа ДТ-75 + ЧКУ-4-II, весенняя перепашка зяби T-I50K + ШЛ-Ю-25, 16

дискование в два следа T-I50K + ВДТ-3).

Выводы и рекомендации

1. В зонах орошаемого земледелия в период зяблевой обработки влажность почвы варьирует от 10 до 405?, твердость от 2 до

7 МПа, что затрудняет возможность качественной ее обработки традиционными плугами и свидетельствует о целесообразности применения сменных рабочих органов. Требованиям агротехники и агрегатирования с энергосредствами приводной концепции, в том числе и с мостовым рисоводческим агрегатом, наиболее полно отвечают роторные плуги.

2. Обоснована конструктивно-технологическая схема плуга, включающая: сменные зубовнй (при влажности W< 27%) и ножевой

( W> 27%) роторы; установленные на ту же глубину обработки два ряда лап перед ниш, причем задний ряд размещен в зоне вращения ротора.

3. Предложены аналитические зависимости для определения удельной площади поверхности резания ножами и зубьями, высоты гребней дна борозды при совместной работе лап и роторов, коэффициента полноты рыхления лапами, на основании которых выявлены пути снижения энергоемкости вспашки.

4. Предложены теоретические зависимости, разработана методика проектирования и программа расчета на 3Ш профилей ротационных зубьев плуга, имеющих минимальное сопротивление внедрению в почву и обеспечивающих работу без забивания.

5. На основании теоретических и экспериментальных исследований установлены и рекомендованы: междуследие лап 0,3 м, минимальный вынос их стоек относительно оси ротора 0,25 м; меядиско-вое расстояние 0,3 м; диаметр ротора зубового 1,0 м, ножевого -0,8 м; число ротационных органов на одном диске 4 шт.

6. На весноперепашке зяби зубовым ротором рекомендуется скорость 1,3...1,5 м.с-1, частота вращения ротора 120...150 мин", подача 0,13...0,15 м, а на основной обработке плугом с зубовым

и ножевым ротором соответственно 1,2...1,3 м.с" , 90...120 мин"^, 0,15...0,22 м.

7. Затраты мощности на BGM и кроковой мощности при глубине обработки 0,2 м и твердости почвы 3 МПа составляют соответственно 32,5 и 2,5 кВт.м с зубовым ротором и 38 и 2,0 кВт.м"^ - с ножевым ротором. Ширина захвата плута к мостовому рисоводческому

агрегату (при мощности привода 60 кВт) должна составлять & = 1,5.. ...1,8 м.

8. Роторный плуг за один проход обеспечивает высокое качество крошения (менее 305? глыб размерами более 100 мы) и заделки пожнивных остатков (до 80%). Гребнистость поверхности поля не превышает 3...5 см, коэффициент вариации глубины обработки - 5...10%. Высота гребней дна борозды после зубового ротора - 0,04 м, а после ножевого - 0,03 м.

Рекомендуемый роторный плуг на обработке почвы под рис позволяет сократить затраты труда на 3,27 чел-ч/га (53%), горючего на 38,1 кг/га (335?), уменьшить удельную металлоемкость на 19,73 кг/га (79$) по сравнению с базовым комплексом машин (вспашка - Т-150К + ГШН-5-35; чизелевание в 2 следа - ДГ-75 + ЧКУ-4; вес-ноперепашка ДГ-75 + ПШ1-Ю-25; дискование в 2 следа Т-150К + ВДТ--3).

10. Результаты исследований использованы ВШПТШАШ при разработке технического задания и конструкции автоматизированного мостового рисоводческого агрегата и приняты к использованию в ГСКБ по культиваторам и сцепкам при разработке роторного плуга.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Изыскание типов рабочих органов роторного плуга. - НТВ НИМ 1991, вып. 79. с.З...6 (соавтор Жук А.Ф.).

2. Предпосылки снижения энергоемкости обработки почвы роторным плугом. - НТБ ВИМ, 1991, вып. 81. с. 3...6 (соавтор Жук А.Ш.).

3. Обоснование конструктивной схемы роторного плуга. - В сб.: Научные проблемы технического обеспечения аграрно-промышленного комплекса Нечерноземной зоны РСФСР (Тезисы докладов). - Санкт-Петербург, 1991, с.51...52.

4. Исследование технологического процесса и выбор типов рабочих органов роторного плуга для условий орошения. - В сб.: Материалы научно-технической конференции по итогам исследований за Х990 г. (Тезисы докладов). - Зерноград, 1991.

5. Изыскание рабочих органов роторного плуга. - В сб.: Материалы межвузовской конференции молодых ученых по итогам исследований за 1990 год (Тезисы докладов). - Армавир, 1991, с. 87...88.

6. Обоснование технологической схемы и параметров роторного плуга. - В сб.: Материалы Всесоюзной научной конференции молодых ученых по масличным культурам. - Краснодар, 1991 .

7. Обоснование оптимального размещения лап и ротора плуга относительно друг друга. - НТВ ВИМ, 1992, вып. 84.

8. A.c. № 1428215. Корпус плуга. (Соавтор Чуланов М.). Открытия. Изобретения. - 1988, Еюл. № 37.

9. A.c. № 1440364. Почвообрабатывающее орудие (Соавтор Чуланов MJ. Открытия. Изобретения. № 1988. Бюл. № 44.

Подписано к печати i.07.92r. Объем I уч.-изд.п.л.

Форм.бум. 60x90 I/I6. Тираж 100 экз. Заказ № 54

Типография ЦОПКБ ВИМ 109428 Москва, 1-й Институтский проезд, 5