Библиографическое описание:

Мансуров М. Т., Расулов А. Д. Теоретическое обоснование параметров выравнивателя-уплотнителя комбинированной машины по системе push-pull для предпосевной обработки почвы // Молодой ученый. — 2016. — №8. — С. 256-259.



В данной статье приведены результаты исследований по обоснованию параметров ее выравнивателя-уплотнителя комбинированной машины для предпосевной обработки почвы.

Ключевые слова: комбинированная машина по системе “push-pull” для предпосевной обработки почвы, чизель-культиватор и выравниватель-уплотнитель, навешиваемые на трактор спереди и сзади, выравниватель, планчатый каток, углы установки и загиба выравнивателя, высота выравнивателя, диаметр планчатого катка, вертикальная нагрузка на каток.

Основных путей повышения производительности труда и снижения энергозатрат при обработке почвы является применение почвообрабатывающих машин по системе “push-pull”, т. е. почвообрабатывающих машин, состоящих из частей, навешиваемых на трактор спереди и сзади. При этом за счет увеличения и оптимального распределения вертикальных нагрузок на движители трактора улучшается их тягово-сцепные свойства. В результате повышается производительность агрегатов и снижается расход топлива (на 30–35 %).

Исходя из вышеизложенного проведены исследования по разработке и обоснованию параметров почвообрабатывающих машин по системе “push-pull” для сельскохозяйственного производства Республики Узбекистан.

Выравниватель-уплотнитель камбинирован-ной машины состоит из выравнивателя 1 и планчатого катка 2 (рис. 1). Их основными параметрами являются: - угол установки к горизонту нижней уплотняющей части выравнивателя; - угол загиба верхней выравнивающей части выравнивателя относительно его нижней уплотняющей части; - высота выравнивателя; - диаметр планчатого катка; - вертикальная нагрузка на каток.

текислагич зичлагич

Рис. 1. Схема выравнивателя-уплотнителя разработанной комбинированной машины

Угол установки к горизонту нижней уплотняющей части выравнивателя определяли из условия, чтобы при прочих равных условиях время воздействия ее на частицы почвы было минимальным, т. к. при этом, во-первых, исключается прилипание почвы к ней и во-вторых, обеспечивается надежное выполнение технологического процесса при минимальных затратах энергии.

Пользуясь схемой на рис.2, а определяем время воздействия нижней уплотняющей части выравнивателя на частицы почвы

, (1)

где - глубина погружения в почву нижней уплотняющей части выравнивателя; - скорость скольжения частицы почвы по рабочей поверхности нижней уплотняющей части рабочего органа; - поступательная скорость машины; - угол внешнего трения почвы.

Выражение (1) исследуем по на экстремум и получим

. (2)

Для определения угла загиба верхней выравнивающей части выравнивателя рассмотрим силы, действующие на частицу почвы со стороны ее (рис.2, б). В процессе работы машины со стороны верхней выравнивающей части выравнивателя на частицу почвы действуют нормальная сила и сила трения .

2014 маколага

Рис. 2. Схема к определению углов установки и загиба выравнивателя

Нормальную силу , действующую на частицу почвы, разложим на составляющие и , действующие соответственно в направлении движения выравнивателя (машины) и вдоль рабочей поверхности его верхней выравнивающей части

(3)

и

. (4)

Очевидно, что для обеспечения качественного выравнивания поверхности почвы должно быть соблюдено следующее условие

, (5)

так как в противном случае частицы почвы вдавливаются в ее глубь без достаточного продольного перемещения и в результате качество выравнивания поверхности почвы ухудшается.

С учетом(2) и (4), а также вышеприведенного значения F, имеем вид

. (6)

Высоту выравнивателя определяли из условия исключения пересыпания почвы, через его верхнюю кромку. При этом получено следующее выражение

, (7)

где , - средняя высота и длина продольных неровностей поверхности поля;- угол откоса почвы призмы волочения, образуемой впереди выравнивателя.

Расчеты, проведенные по выражениям (2), (6) и (7) при , , м и м показали угол установки к горизонту нижней уплотняющей части выравнивателя должен быть , что угол загиба его верхней выравнивающей части не более , а высота выравнивателя не менее 16 см.

Диаметр катка и вертикальную нагрузку на него определяли из условий перекатывания его через встречающиеся комки и обеспечения погружения планок до требуемой глубины. При этом для определения их получили следующие выражения

(8)

и

. (9)

где - угол внутренного трения почвы; - диаметр встречающихся с катком комков почвы; - глубина погружения в почву планок катка; - коэффициент объемного сжатия почвы; - ширина захвата катка; - ширина планки катка.

Принимая , , м, м, Н/м3, м по (8) и (9), получим, что диаметр планчатого катка должен быть не менее 30 см, а вертикальная нагрузка, приходящаяся на 1 м ширины его захвата, 900 Н.

В результате проведенных исследований определены рациональные значения следующих параметров выравнивателя-уплотнителя комбинированной машины по системе “push-pull”: угла установки к горизонту нижней уплотняющей части выравнивателя, угла загиба его верхней выравнивающей части, высоты выравнивателя, диаметра планчатого катка и вертикальной нагрузки на каток.

Для обеспечения требуемого качества обработки почвы при минимальных энергозатратах угол установки к горизонту нижней уплотняющей части выравнивателя должен быть -, угол загиба его верхней выравнивающей части — не более , высота выравнивателя — не менее 16 см, диаметр планчатого катка — не менее 30 см и вертикальная нагрузка на каток — 900 Н/м.

Литература:

  1. Кирюхин В. Г., Касимов А. Ш. Ээффективность применения плугов передней и задней навески // Тракторы и сельхозмашины. — 1985. — № 2. — С. 21–23.
  2. Кюрчев В., Митков В., Чорна Т., Митков В. Перспективы использования комбинированных машинно-тракторных агрегатов // Механизация на земеделието. — София, 2013. — № 3. — С. 21–24.
  3. Юрин А. Н., Китун А. В. Обоснование конструкторско-компоновочной схемы почвообрабатывающе-посевных агрегатов // Материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых “Энергоресурсосберга-ющие технологии и технические средства для их обеспечения в сельскохозяйст-венном производстве”. –Минск, 2010. — С. 31–36.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle