автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.04, диссертация на тему:Разработка и обоснование параметров ямокопателя в агрегате с мотоблоком для работы на склонах

Научно-производственное объединение 00 сояьокохозййствепному машиностроению

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЯМОКОПАТЕЛЯ В АГРЕГАТВ С МОТОБЛОКОМ ДЛЯ РАБОТЫ НА СКЛОНАХ

05.20.04 - Сельскохозяйственные л гидромелиоративные машины

Автореферат диссертации- на соискание ученой степени кандидата- технических наук

НПО ВИСХОМ

На правах рукописи

ПУГЦХ&АШЩЗЯ \7араб Николаевич

УДК 631.311.3-101.4

ГЛосква 1901

Работа выполнена в Научно-производственном объединена^ но сельскохозяйственному машиностроению Ш10 ВИСХОМ

кандидат технических наук, старший научный оотрудник II.Д. Келлер

доктор технических на/к, профессор И.В. Леонов;

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

Научно-производственное объзде-ненко Трувсельхозмаш", г. 'Гболси

Защита диссертации состоится 15Э2 г. в

часов на заседании сподиагшсированного совота Д 132.02.01 Паучно-произвддоттнного объединэшш по сельскохозяйственному машиностроению (НПО ВИСХОМ) по адресу: 127247, Москва, Дглитровское шоссе, 107.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке [¡ПО ВИСХОМ.

Автореферат разослан ¡Щ/УНу. 1992 г.

Научный руководитель -

Официальные оппононты -

Водущоо предприятие

Ученый секретарь

специализированного совета

доктор 'гохничрскюс наук, f fV .

профессор Lymfa—A.A. Сорокин

г'/ ;

• ■ ! ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТА

л*... ' .

?Актуальность тегдI. Внкопка ям на «слонах про до тавляет актуальных задач механизации трудоемких процессов п горном земледелии вследствие большой энергоемкости этой операции и трудностей использования в горных условиях обы'В-1ШХ сольхозмягппн. Ямокопатели на базе трактора пригодны п основном для работа на равнинных лапдмяфгах ют прп но значительной величино склона (до 3-5°),

Применение на склонах ручных мотояьчжопателой, с,:ла тяжести и реакции шкшшваемого грунта которых воспринимают-1 ся руками оператора, ограничивается нормативами безопасное-ти труда. Указанные ограничения не позволяют обеспечить ус-1 ловил для их эффективной и производительной работа на сюю-нах.

На тракторопедоступннх участках на выкопке ям могут применяться ямокопателя в агрегате о мотоблоком. Созданные рапаэ конструкции ямокопателей для мотоблоков, имея удоплвт-ворителыгае результаты, всо .тл но исчерпали проблорду рациональной работа агрогатов "мотоблок-ямокопатель". Более того, эти разработки позволили выявить комплекс новых проблем, которые требуют далыюйшого исследования для обоснова1ШЯ рациональной конструкции ямокопателя па базе мотоблока для работа на склонах. Недостаточно исследован вопрос устойчивости агрегата "ямокопатель - мотоблок" как вс время выполнения технологического процесса копки, так я при его перемещении с выкопанной ямы на следующую точку копания. Мало изучено силовое воздействие на рабочий орган ймокопателя реакции обрабатываемого грунта, в том число от влияния склона. Ввиду ограниченных энергетических возможностей мотоблока необходимо установить значение потребляемой мощности каздым элементом рабочего органа ямокопателя для разработки предложений по снижению энергозатрат.

Изложенные соображения показывают, что исследования процесса выкопкя яг.! на торгах склонах средствами малой механизации весьма актуальны.

Цель и задачи исследоишшя. Целью настоящей раооты является обосноианно параметров рабочего органа ямокопателя я рационально:! компоновки мотоблочного агрегата.

В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи:

- исследовать и обосновать ооновшо парамотры мотоблока в агрогате с ямокопателем и критерии, опроделяющие его использование на склонах в соответствии о требованиями эргономики;

- обосновать рациональную конструкцию рабочего органа ямокопателя, обеспечивающую минимум энергозатрат и учитывав ющуы особеннооти работы на склонах.

■ Обгвктн исследований . Объектом исследований служили элементы рабочего органа ямокопателя (шнок, лемех, перка) и опытный образоц ямокопателя к мотоблоку "Супер-610".

Мэтоды исследования. При выполнении теоретических ио-слодований были использованы основы теории земледельческой механики, графоаналитический мотод построения торсових поверхностей; измерения проводилиоь о помощью стандартной аппаратуры. Лабораторные эксперименты проводились на специально разработанном стенде в почвенном канале, а также о помощью лабораторно-нолевых установок в широком интервале измеряемых параметров с высокой точностью измерений. Использовались математический мотод вариационной статистики, тензо-мотрированио; профилирование о обработкой результатов на микроЭВМ типа БС 1045.

Научная новизна. В результате проводонного экспериментально-теоретического анализа предложены зависимости, овявы- ■ вающие кнноматичоскио к конструктивные параметры рабочего органа ямокопателя для работы на склонах. Дано обоснование рациональных параметров основных элементов ямокопателя -шнека и лемехов. Разработана новая компоновочная схома агрегата "ямокопатель - мотоблок" для работы в горных условиях. Предложена схома рабочего органа с раздельным приводом к встречным вращением шнека и лемехов. Исследован режим начального этапа копания ямы с учетом реакция склона. Установлен э$фэкт компенсация сил реакции; действующих' на шнек н уеал ломэха при встречном вращении.

Практическая ценность. Создана рациональная конструкция ямокопателя к мотоблоку "Супвр-610" о раздельным приводом и встречным вращением лемеха и шнека,'обеспечивающая снижение энергозатрат на 27,7%. 2

Новизна технического решения рабочего органа ямокопателя о но зависимым приводом шнека и лемоха подтверждена двумя? авторскими опидетельствами И 1630637 и Л 1611244.

Реализация результатов работы. Результаты исследований приняты Кутаисским ГСКТБ по малогабаритным тракторам и ору-' дням и реализованы в конструкции ямокопателя к мотоблоку "Супор-610" (шифр по "Систомо машин" - Р.С0.19). Опмтгай образец ямокопателя с новым рабочим органом получил положительную оценку на хозяйственных испытшгиях в колхозе "Сормони" Пхллтубского района Грузинской ССР и на опытном полигоне

гсктв-:.тмто.

Апробация работы. Материалы диссертации изложэнн и одобрены на Всесоюзной научно-практической конференции "'Лохшпт-' 2ация и автоматизация технологических процессов в агропромышленном комплекса" (Москва 1909 г.), на республиканской научно-технической конференции "Роль науки и техники в решении народнохозяйственных задач Мангышлакского региона" (г. Шевченко 1990 г.); на ваоеданиях секции НТО ВИСХОМа по комплексам садовых машин и средств малой механизация, малиц для лубяных культур и орошения.

Публикация результатов исолодований. Основные положения я результаты исследования опубликованы в 7 йочатннх работа^ общттм объемом 2,0 печ. л., в автороких свидетельствах на изобретения.

Структура а объем диссертация. Диссертация изложена на /<}/ страниц.«, включая /8 таблиц, иллюстраций, /£ приложений, 02. наименований использованной литература, из шк $ па иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе "Состояние вопроса и задачи нсследова-:шй" приведен анализ существующих способов и средотв, ио-пользуамых для выкопки ям на склонах. Сделан обзор конструкций отечественных и зарубежных ручных, тракторных я мото-блочннх ямокопателей. Определены тенденции в технологиях я способах механизации выкопки ям на склонах. При этом установлено, что ручные моторизованные ямокопатели имеют ограниченные возможности при работе на склонах, так как снабжены

дшц'атоляш малой мощности, имеют доотаточно боллую маосу и пригодны дал подолки ям небольших размеров; обслуживают их часто дна чолоиока.

Тракторные ямокопатели могут использоваться лишь на склонах крутизной до 3-5°, п в конструкцию рабочих органов заложена большая металлоемкость и жесткость каркаса для воо-придтил сил реакции при воздействии па грунт.

Изучения мотоблоков как эноргосредотв, наиболое приспособленных для работ» на оклонах, показало, что существует ряд проблем при пх применении в агрегате о ямокопателями. Среди них постоянный дофицит мощчооти, проблемы поперечной устойчивости и маневрирования на склоне, избыточная металлоемкость, трудности при обслуживании одним человеком.

Серьезшю трудности представляет обеспечение вертикальной ориентации бура для отвесного копания ямы.

Показатели работы в значительной мере зависят от конструкции и режима работы рабочих органов.

Проблеме розалия почвы, в том числе шнековым рабочим органом,поспящоны работы В.П. Горячкина, П.М. Василенко, Г.11. Синеокова, И..'А. Панова, С.И. Криля, A.A. Алексаняна, С.Г. Ноллна, С.С. Шабуряна и других учошх.

Среди работ, поонященных углубленному исследованию рабочих органов ямокопателей, олодует назвать труда С.И. Бриля, В.М. Багир-Зоде, A.A. Алексаняна, С.Г. Воляна, С.С. Шабуряна.

В исследованиях С.С. Шабуряна выведены зависимости для определения ширины, количества и расположения рыхлящих зубьев у ломохов бура, В.М. Багир-Задо предложена конструкция бура о зубчатыми лемехами. Изучению работы тракторных HMonof паролей посвящены труда С.И. Бриля.

A.A. Алексаняном предложат конструкции устройств по проотраиотвенной вертикальной ориентации бура. С.Г. Еолян предложил и последовал процесс двухфазной выкопкя ям, разработал конструкции лемеха бура для каменистых грунтов.

Указанным исследованиями доказано преимущество шнеко-вых транспортеров над дисковыми, оообенно при работе о приводе л малой мощности,

Основываяоь на работах С.И. Бриля, в более поздних исследованиях многократно подтверждены установленные им зависимости для выбора параметров и режима вращения стоковых буров. 4

Для ямокопателей к мотоблокам, работающих на склонах, рекомендуются следующие параметры шнека: диаметр - 150... 400 мм; угол подъема с(ь- 17°; тип шнека - дэухзаходаый.

Анализ результатов исследований рабочих органов ямокопателей л проверочная серия экспериментов с агрегатом "мотоблок-ямокопатель" показали, что чзловису (оператору) передаются погашешшо нагрузки чороз штанги управления. Причиной таких нагрузок являются передаваемые на руки силы реакции от извлекаемого грунта и необходимость прикладывать дополнительные усилия для заглубления бура. Применяемые системы передачи вращения буру и ого вертикальной ориентации решаются о помощью доотаточпо металлоемких конструкций ромы. Подтвердился также отмеченный С.Г. Соляном факт, что режим вращение ломяхов бура, определяемый окороотью вращения шнека, необходимой для вянооа групта на поверхность, не оптимален для рыхления почвы.

Перечисленные соображения можно рассматривать как осно*-ву для проведения исследований при определении параметров отдельных элементов ямокопателя, а также в целом агрегата "мотоблок-ямокопатель" для работы на склоне.

Во второй главе "Исследование технологии и обоснование способа выкопки ям средствами малой механизации на склонах" рассмотрены основные аспекты технологии выкопки ям на склонах, конструктивные и кинематические параметры, обеспечивающие эффективную работу бура, вклачяя вопрооы устойчивости, управляемости я безопасности работ.

Проведено сравнение пропесоов выкопки ямы перпендикулярно оклону о отвесным направлением погружения бура (рттс.1П я установлены не только агротехнические, но и энергетические преимущества отвесного копания.

Размеры ям, выкопаганхх отвесно (диаметр Ь а глубина Н) п перпендикулярно склону (и Ht) связаны зависимостями:

2 Cos ос '

H^HCoi*i-t~SinoL (2)

Результата расчетов по уравнениям (I) к (2) приведонк в виде пространственной диаграмм (ряс. 2), показываетцэЗ

влияние угла склона о( и радиуса бура 7„ =? ^ на и~шиопив по-тробжюмоИ мощности , выраженной чероз коэффициент как отношонио мощностей, необходимых для викопки шли ЦОрПбНДИКу-лярно оклону ( ^ ) и отвесно ( М ). \

Диаграмма построена на основании выявленной зависимоо-т ти; потребляемая мощнооть К" прямо пропорциональна квад-

(г-н)1 или к„

рату произведения

Рис. I. Схема размеров ямы при выкопке отвесно и перпендикулярно склону

На основе анализа различных способов ориентации рабочего органа бура было предложено простое решение, использующее особенности компоновки мотоблочного агрегата о ямокопателем. Предлагаемый опособ отвесной ориентации заключается в том, что мотоблочннй агрегат устанавливается вдоль образующей склона, после чего осуществляется горизонтальная ориентация несущей рамы ямокопателя. При этом рабочий орган получает строго вертикальную ориентацию, как показано на рис.' Б.

Схема сил, действующих на мотоблок о ямокопателем ни склоне, прэдстаплена на охеме <рио. 3).

В процессе выкопки ют мотоблочный агрегат опираетоя о склон в точке Б с помощью откидной передней опоры.

Перед началом работы сила тяжести мотоблочного агрегата уравновешивается силами реакции опор в точках к и С. После включения рабочего органа ямокопателя мотоблочный агрегат 6

а+ь+с

опираетоя о переднюю опору Б и на лемехи бура 3, который принудительно погружается в грунт относительно горизонтальной рамы 2. При этом опоры А а С разгружаются: = 0 и е = 0, а по оои £ действуют оледуюцие силы:

а +Ь „

- приведенная сила тяжести мотоблочного

агрегата;

- вертикальная составляющая силы реакции ^ склона ;

Я - сила реакции заглублению.

Заглубление бура происходит, если соблюдается условие

Счр > /^2 + ^ Со5 (з)

Где р - угол отклонения силы от нормали к поверхности оклона.

кн,

IЬ»

Рис. 2. Влияние размера ямы я крутизны'склона на потребляемую мощность при отвесной копке:

Кя - коэффициент снижения ( - мощнооть при выкоп-

ке перпендикулярно склону, и - при отвесной выкопке); радиус ямы, - угол крутизны склона

Выкопка ям на склонах часто проводится в тяжелых почвенных условиях. При этом требуется максимально увеличить

С„рДОЯ чего целесообразна более компактная конструкция®агрегата "мотобяок - ямокопатель", при этом уменьшается рас-

стоянио 0 (рис.. 3). В идеальном случав центр тсс должен лег жать на оси

В уравнении (3) кроме постоянной силы" СПр имеютоя дво перемонше силц (¿г и , значения которых завиоят от конструктивных параметров бура, характеристики грунта, а также'

I - мотоблок; 2 - рама ямокопатоля; 3 - бур; 4 - опора горизонтальной ориентации

Сила реакции продотавлио г сумму проекций на ось 2 сил, возникающих при работе шнека Вш , лемеха и порш И• Уравнения для определения указанных сил имеют вид:

** = + ^гх <4>

Л - - (5)

<Ц> (6)

где Сгр- о ила тяжести грунта, находящегося на шнеке; вертшсальная составляющая силы трения грунта о стенки ямы, сЛпор- диаметр перки; 3 - подача шнека за I оборот;

вертикальная скорость погружония бура; - вертикальная скорость потока почвы; <л)ш и Ц, - частота вращения шнока и лемеха. '

Значения коэффициентов , , , , Кз и других,, определяющих основные параметры конструкции буров, даны в работах С.!!. Бриля, С.Г. Еоляна и других авторов.

Для перок раздвоенного типа С.И. Крилем установлены значения 5,5 кг/см и ^ - 3,5 кг/см2 (дерново-подзолистая почва). Однако на склоне используются, главным образом, узкие удлиненные порки винтового типа, обеспочиваюпщо цопт-' рирование бура в начальной фазе копания. Для таких порок значения и К3 оказались равными 0,60 кг/см и 0,76 кг/см^. Поскольку диаметр перки равен 3...4 см, значение Ипер по уравнению (6) составило величину, но оказывающую определяющего влияния на работ}- бура, поэтому силы реакции перки в дальнейшем не учитывались.

В то же время, влияние чаототы вращения на силы и как показывают уравнения (4) и (5), прямо противоположное. Снижение силы возможно за счет повышения А)« , а епду сопротивления лемеха можно уменьшить, понижая частоту вращения , что показывает также график на рис. 4. График показывает, что значение .лемеха стабилизируется при значениях = 9-14 с"1, а 1?и, "Р" '¿3 с .

1Та основании провэденпого анализа я предварительных зкеперялянтов била предложена схема рабочего органа ямокопателя, в котором лемех и шнек получали- независимое друг от друга вращение о различными угловыми скоростями.

В третьей главе рассматриваются теоретические ооновн элементов рабочего органа ямокопателя, обосновываются пара-; мэтры и кинематическая схема ямокопателя к мотоблоку.

При.работе на склоне отрицательное воздействие на процесс копания яш оказывает реакция почвы в верхней частя склона Йг (рис. 5К

Реакция склона Яс возникает при взаимодействии ножа лемеха со склоном при прохождении зоны А и лежит в плоскости, перпендикулярной ножу лемеха.

Реакция склона представляет собой проекцию силы на плоскость вращения ножа лемеха и описывается уравнением:

К? -<РфЪ*-Соь(30'-Ы.-р)-В-л(о£ (7)

где Ф(д) - функция, определяющая время ваашлоде"отвия ножа оо оклоном.

Из уравнения (7) следует, что сила Я? в процеоов вра-* щеши* ножа измекяетоя по закону гармонических колебаний.

Рис. 4. Зависимость оилы реакции & от угловой скорооти вращения о) при гв » 0,2 м:

Я л"сила реакции деформации рыхлония; - сила реакции шнека (---).

В течение одного оборота оила действует в пределах угла , т.е. от момента вхождения ножа в грунт оклсна до его выхода из склона. Максимальное значение неуравновешенной оилы достигается при % = 00°.

Сила сопротивления лемеха на оклоне в зоне А равна

= 5«. * (9)

где Рт и Я о,; - силы резания и отбрасывания; илп, подотаатяя значение составляющих:

Кг * - ¿.МАл) + К-Д-К?-*.,;/* (10)

где о- толщина слоя, орезанного за половину оборота лемеха;. й = (Тл-ч,)? - огГ'с^ - площадь максимального сечения 101

орезанного плаота; - окружная скорость ножа лемеха

(скорооть розания); А,т - коэффициент скорости отбрасывай'«!; ^ - овкундная масса почни; = ' - коэффициент удельного сопротивления резашго о учетом скорости резания (по

ваемыв на раму ямокопателя.

Боковое воздействие этой силы на бур можно уменьшить, введя в конструкцию центрирование с помощью удлиненной перки, а также снизить величину силы за счет уменьшения вертикальной. подачи рабочего органа бура при прохождении зоны ; А или до нхождония в грунт обоих ножей лемеха по полной окружности.

Таким образом, выкопка ям на оклоне спязола с необходимостью изменения режима пращения и подачи рабочего органа бура на разных стадиях внедрения в склон.

После вхождения лем<зхов п зону В моменты разания обоих ножей урапновешипаится. Значение момента резания Г"1р»и прл-

нято определять уравнением, выведенным С.Ц. Брилем.

. Мр.ь-^а^ (II)!

Сопротивление вортикальному заглублошпо лемехов определяется уравнением:

(12)

где г^и - коэффициенты пропорциональности; - передний угол установки ножа лемеха; % - угол тронш почвы о сталь..

Момент сопротивления транспортированию грунта шнеком выражаетоя ураэнением

(13)

(14)'

(15)

где pi -r-H i^, р

Гг. гГьайГ

коэффициент трения почвы о почву; объемный вео рыхлой почвы; р, - угол наклона абсолютной скорости потока к горизонтальной плоскости; Vi, - относительная скорость потока почвы; 1^5 - вертикальная скорость заглубления шнека; H¡¡-глубина ямы; t - время выкоккп; коэффициент вопушен-

кооти почвы; Z.' - радиус разделяющего' потока почвы.

Общая мощность, необходимая для работы ямокопателя,

равна

/V + + (IG)

Длй1 опроделения рациональных значений и (Ог било проведено экспериментальное исследование, результаты которого отряжены в главе 5.

В' Четвертой главе приведена программа и методика экспериментальных исследований.

Программой экспериментальных исоладовашй предусмотрено:

- обоснование1 технологии выкопки ям на склоне ямогсопа-толом в агрегате с мотоблоком;. '

- установление влияния конструктивгах параметров лемеха в пнс'гч на энергетические и эксплуатационно-технологические показателя работы бура;

12

, - .сравнительная оценка опытных образцов рабочих органов о бурами промышленного типа по энергетическим, эксплуатаци-онно-технологичоским и качественным показателям с обосновач нием параметров и ро;шлов работы;

- подученио данных для расчета экономической эф$актпв-1 ности ямокопателя к мотоблоку.

Для осуществления намоченной программы исследовэлия была спрооктирогзана и смонтирована экспериментальная установка, которая позволяет устанавливать различную частоту вращения в диапазоне 1,04...3.1,4

Для определения энерготических и эксплуатационпо-техно-логичеоких показателей измерялись: крутящий момэнт на валу рабочего органа ( Мк^,), частота вращения рабочего органа (Ц), вертикальная реакция заглубления (^г). глубина выкапываемых ям (Н), время выполнения технологического процесса (С).

На установке поочередно проходили оценку рабочие орга-< ны лемехов различных типов, а такжо шнековые транспортеры. Ножи лемеха закреплялись на стальном штоке диаметром 20 мм.1

Для оценки работы шнека использовались почвы.с различной плотноотып и степенью увлажнения.

Для региотрации измеряемых велстин соирана алшстричес-? кая схома, обеспечивпщая их синхронную запись.

В схему входят: тензорезистор - ЬШ-10-20д, тонзоуси-литель - ВА1ГЧ-23; датчик силы - СС-ЮО (НВМ), магнитограф -11060; датчик оборотов - переключатель БНП005; осциллоскоп 0С-4. Обработка экспериментальных данных проводилаоь методами теории вероятностей и математической статистики.

Результаты исследований обрабатывались на ЭВ'.'-пС 1045, операционная система ОС, версия 6.1, язык РЬ/х.

В пятой главе "Анализ результатов экспериментальных наследований" приведены результаты и анализ экспериментальных исследований по обоснованию технологии и параметров рпбочих органов для выкопки ям.

Почвы на участках, где проводились эксперимента, имеда вврдость от 14,7-КГ2-до 54,17-Ю-2 Ша при влалмостп от 7,3 до 74,&%.

Экспериментальное обоснование технологического прогиссл сводилось к сравнительной оценке отдельных фаз копания: рыхление грунта и его транспортирование шнеком.

На рис. 6 приведены графики изменения моментов сопротивления шнека Мц, и лемеха ИА в зависимости от частоты вра- ' щения 10 и вертикальной принудительной подачи, характеризу"— емой силой

П

ЯЛ

и го я /о 9

1 \ »

1 \ \\ * \ \ к •

\ > N ч к ч к 1—— ---

г -------

1—:—

Рио, 6. Зависимость потребляемой мощности (-)

и Ми С----) от угловой скорости вращения(«?:

' I - 0,2 м; 2 - 0,15 м; 3 - £ = 0,1 м

Эксперименты подвердили, что превышение Цц свыше 29 о1"* приводят к интенсивному разбрасыванию грунта вокруг ямы. Таким образом, по агротехническим и экономическим воображениям, частота вращения шнека должна поддерживаться в диапазоне: 24...29 с"1.

Анализ изменения потребляемой мощнооти отдельно шнекой ( М лемехом (А/л ) и рабочим органом ямокопателя в целом (Мд) показывают, что в диапазоне эффективной работы шявг ка (24...29 с-*) суммарная мощность прпвода * М\ * = 4,5...5,5 кВт превышает мощность мотоблока'Супер-610" (М^ ш 4,3 кВт), в том числе 1,8...2,3 кВт.

' 6 то же время работа лемеха в диапазопе 9...14 треснет воего 1...1,5 кВт.

Если бы лемех и шнек работали каждый в своем рациональ--(нп* диапазоне, то в сумме потребовалось бы 2,8...3,8 кВт,илк на 39/& тоньше мощнооти, чем при рассматриваемом варианте.

3?а идея воплощена в комбинированном рабочем органе, в, котором шток лемеха расположен внутри трубчатой оои шнека, причем лемех и шнек имеют независимый привод каждый в споем рациональном диапазоне скороотей. Экспериментальная проверка рабочего органа ямокопателя подтвердила эффективность предложенной конструкции.

Гюлое того, при исследовании варианта, когда шншсу и узлу лемеха придавались нотрочныо вращения, бил нылвлон эффект чаотичной взаимной компенсации реактивных о ¡г л и моментов на приводных налах лемеха и шнока.

Полезное значение эффекта кошепопции сил и моментов, заключается в онидониц нагрузок и вибраций, перодалаемых рабочим органом на раму ямокопателя и на мотоблок, что соответственно обеопочиваот онижонио материалоемкости устройства.

В шестой улапп "Экономическая эффективность" приводенн данные о тохнико-экономичоокой эффективности ямокопателя прк использовании на склонах и тракторонедоотупных учаотках. Ге~ зультаты испытаний мотоблока о буром, имеющим независимый привод оо встречными вращениями шнека и ломеха,показали, что эффект по сравнению о ручнытли мотобурами образуется за очет повышения производительности труда (50-52 ям/ч) при одноврог моином снижении эксплуатационных издержек более чем на Л0%. Годовой экономический эффект от применения одной машины оо~ ставил 160 руб.

По сравнению о серийным ямокопателем к мотоблоку "Су-пвр-СЮ" получено снижение металлоемкооти на 22% и повышение производительности труда на Расчеты проведены типовыми методами определения экономической эффективности новых сельскохозяйственных машин.

вывода И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Исследование технологии выкопки ям на оклонах о по-гющью ямокопателей в агрегате с мотоблоком показали, что такие агрегата представляют наиболее эффективное сродство механизации ядакопания на тракторонедоотупных учаотках.

2. Установлено, что актуальным направлением указаниям проблемы является поиск решений по отвеоной стабилизации рабочего органа, по компенсация реакции склона и начальпой стадии погружения бура в грунт, оптимизации режимов копаний по элементам бура (шнек, лемех, перка).

Важнейшим условием использования мотоблочных ямокопателей на склонах злодует считать выполнение требований устойчивости агрегат г как при выполнении технологического процесса, так и при м.гневрировании на склоне.

3. Разработан способ и техническое решение по отвесной ориентации бура в пространстве с использованием конструктивных особенностей мотоблочного агрогата, включающие три этапа: а) установка мотоблока вдоль и вворх по склону;

б) горизонтальная ориентация и фиксирование рамы; в) переезд агрегата на новую точку копания о помощью челночного маневрирования.

4. Установлено, что рациональная частота вращения шнека, обеспечивающая гарантировашюе транспортирование различных грунтов и минимальный разброо их на поверхности, равна 24...29 с"*, а наиболоо эффективное рыхление грунта происходит при частоте вращения 9...14 о к скорости вертикального погружения = 0,045...0,052 и/о.

Данные получены при изучении двухзаходннх шнеков диаметром до 0,4 м, с углом подъема = 17°.

5. Установлено, что при погружении бура в грунт боковая реакция склона можэт быть компенсирована применением удлиненной конусной центрирующей перкп, энергозатраты которой незначительны и не требуют учета в энергетическом балансо бура.

6. Разработан и исследован принципиально новый рабочий орган ямокопателя с лемехом на штоке, пропущенном внутри полой труба шпека, и раздельным приводом этих элементов, обес-печивамцйх их вотречное вращение и независимую подачу, соответствующую условиям копания.

7. Экспериментально установлен эффект взаимной ког.иен-1 сацкк сил и моментов, возникающий при встречном вращении лет-меха и онека, который обеспечивает значительное снижение инерционных оил, передаваемых на раму и ходовые колеса агрегата. Указанный эффект обеспечивает возможность создания конструкции рабочих органов ямокопателей пониженной материалоемкости.

Ооновные положения диссертации изложни В 0Л0ДУЮП[ПХ работах.

1. К вопросу конструирования рабочих органов о вянтошь-мн поверхностями//Исследование и разработка почвообрабатива/-ющих и посевных машин: Сб. науч. тр. ШО ППСХОМ - М., 1900,! о. 15-19 (соаитор Доминадзо А.И.).

2. К вопросу создания шнековнх бурой для выкопки ям к внесения минеральных удобрений на тракторонедостушшх участках// Актуальные вопросы создания машин для внесения удобрений и защиты раотений: Сб. науч. тр. 1П0 ВПСХОМ - ГЛ., 1080, о. 37-40 (соавтор Келлер П.Д.).

3. Исследование энергооисости работы ямокопателя на оклонах//Исследование и разработка почвообрабатывающих и посевных машин: Сб. науч. тр. ШТО ВИСХОМ.-М., 1У'.:0. с. 160-164, (соавтор Келлер Н.Д.).

4. Исследование работы ямокопателя на горных склонах// Сельскохозяйственная техника для работ на молкоконтурпых учаотках: Сб. науч. трудов НПО ВИСХОМ - М., 1090, с. 00-03 (соавтор Келлер И.Д.)

5. Разработка малогабаритных ямокопателей д,тя горных условий//Механизация и автоматизация технологических процео(-оов в агропромшиенном комплексе: Тез. докл. Всоооюэной научно-технической конференции. - М., ВШ, 1909, о. 165.

6. Об одном способе конструирования винтового бура//Роль науки и техники в решении народнохозяйственных задач Ман-гнгалакского региона: Тоз. 1 докл. республиканской научно-технической конференции. ЮТИ,- Шевченко,1390, •■ с. 76.

7. Ямокопатель для склонов. Сельский механизатор. -1990.-л 6, с. 36 (соавтор Келлер И.Д.).

0. A.c. СССР 1630637. Рабочий орган ямокопателя.-7990 (соавторы Коллэр 11.Д., Джануяивили Р.В., Дзоценидзе Д.Ш.),

9. А.о. СССР I6II244. Бур. - 1990 (соавторы Поляков ¡I.)!., Келлер Н.Д., Полякова O.A.).