Обоснование параметров и режимов работы дискового почвообрабатывающего орудия с игольчатыми рабочими органами

• Автор: Кислов, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

1 Состояние вопроса и задачи исследований
1.1 Актуальность применения ротационных машин с игольчатыми рабочими органами для поверхностных обработок почвы в системах земледелия
1.1.1 Задачи поверхностных обработок почвы и технические средства для их осуществления
1.1.2 Анализ перспектив адаптации ротационных машин с игольчатыми органами к основным задачам поверхностных обработок почвы
1.2 Краткая характеристика природно - климатических условий Амурской области, проблемы и перспективы применения машин с игольчатыми рабочими органами
1.2.1 Краткая характеристика природно - климатических условий Амурской области
1.2.2 Проблемы и перспективы применения машин с игольчатыми рабочими органами в земледелии Амурской области
2 Теоретические исследования
2.1 Кинематическое обоснование основных конструктивных параметров ротационного орудия с игольчатыми рабочими органами
2.1.1 Кинематическое обоснование геометрической формы профиля рабочих частей игл
2.1.2 Обоснование геометрической формы профиля рабочих частей игл по величине обрабатываемого участка
2.1 .ЗОбоснование расстояния между смежными диска по оси их крепления
2.2 Динамика процесса взаимодействия игольчатых рабочих органов с обрабатываемым материалом
2.2.1 Теория вопроса

2.2.2 Количественная оценка взаимодействия рабочих частей игл с поч- 68 вой
3 Программа и методика экспериментальных исследований
ЗЛПрограмма экспериментальных исследований
3.2 Объект исследования и условия проведения опытов
3.3 Методика экспериментальных исследований
4 Результаты экспериментальных исследований
4.1 Условия проведения экспериментальных исследований
4.2 Планирование многофакторного эксперимента и математическая об- 82 работка опытных данных
4.3 Планирование и результаты эксперимента в активном положении ус- 85 тановки
4.4 Планирование и результаты эксперимента в пассивном положении 95 установки
4.5 Оптимизация параметров
5 Экономическая и энергетическая оценка
5.1 Экономическая оценка
5.2 Энергетическая оценка
Выводы
Литература
Приложения

В настоящее время сельскохозяйственное производство Амурской области находится в кризисе [33, 34, 110]. Посевы сократились в сравнении с 1990 годом до 33,0...39,2%. При этом отмечается, что большее сокращение наблюдается в менее благоприятных (северных) почвенно-климатических условиях.
Урожайность при этом изменяется. Отмечается значительные колебания ее по годам и явная тенденция к снижению. Из-за дороговизны, роста цен на технику и несоответствия цен на промышленную и с.х. продукцию сократился состав МТП, тракторов например в 3,4 раза, зерноуборочных комбайнов в 2,9 раза [34]. Основной причиной снижения урожайности называется критическое состояние пахотных земель содержание гумуса в которых сократилось на 20...50%. Все это привело к значительному снижению валового сбора который в 2001-2003 годах по сравнению с 1990 годом составил: по зерновым культурам 21,0%; сое - 43,6%; кормовым культурам 31,3% [109]. Увеличилось только производство картофеля и овощей соответственно на 84,1% и 58,7%, что произошло в основном за счет населения.
В сложившейся ситуации современные системы земледелия на ландшафтной основе [31,35,109] рекомендуют в качестве приоритетных направлений развития сельскохозяйственного производства энерго и ресурссбере-жение, минимализацию и адаптацию машин к изменяющимся природно-климатическим условиям и решаемым задачам. Современные сельхозтоваропроизводители вынуждены широко практиковать минимализированные технологии возделывания всех без исключения сельскохозяйственных культур, минимальные системы обработки и сокращение числа проводимых операций. Это позволяет в условиях меняющихся цен на сельскохозяйственную и промышленную продукцию иметь хотя бы минимальный уровень рентабельности.
В любой системе земледелия особое значение придается обработке почвы как важнейшему элементу системы агротехнических мероприятий.

Г R„~h] - Я0 X Б І П (R„-h)
х arccos arccos и
к R0 , к ,
(2.26)
Ьв ~ 2хв.
Заменив в уравнении 2.26 расстояние от центра до описывающих точек в общем виде можно записать для точек 1, 2 и З
х, = R, х arccos
-d. x sin
arccos

(2.27)
Из рисунка 2.5 видно, что различные точки, принадлежащие прямолинейной игле АО, пересекают линию у = Ь в разных точках. Поэтому характерной точкой оценивающей величину обрабатываемого участка является та точка, абсцисса х, которой максимальна.
Ковриков И.Т. в работе [5] доказал, что максимум обрабатываемого участка имеет точка расположенная на расстоянии Я от центра диска определяемом по формуле
(2.28)
Проведенные расчёты полностью согласуются с зависимостью (2.28). При этом установлено, что величина обрабатываемого участка одной иглой за оборот диска изменяется в зависимости от отношения Ь / II,, . При меньших значениях отношения Ь / Я,, имеют место меньшие значения абсцисс. Таким образом, величина обрабатываемого участка одной иглой может быть определенна графически или аналитически. При этом для прямолинейной иглы достаточно определить абсциссы пересечения поверхности почвы, точкой расположенной на расстоянии Я от центра диска по зависимости (2.28) предложенной И.Т. Ковриковым.
При использовании игл в виде ломаной линии ОБА (рис. 2.6) точки А и А' описывают обычные циклоиды смещённые по оси абсцисс относительно друг друга по ходу движения на расстояние
Ах = Ки х МА , (2.29)
где МА = А(„ - угол А'ОА (параметр), рад.