Обоснование конструктивной схемы и параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия

• Автор: Ямалетдинов, Марсель Мусавирович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования.

1.1 Тенденции развития машин для поверхностной обработки почвы и требования к качеству выполнения технологического процесса

1.2 Анализ конструкций комбинированных почвообрабатывающих орудий

1.3 Анализ научных исследований по обоснованию конструкции комбинированных почвообрабатывающих машин

1.4 Анализ моделей почвенной среды.

1.5 Цель, задачи исследований

2 Теоретические исследования взаимодействия рабочих органов с почвой

2.1 Модель процесса взаимодействия рабочего органа с почвой. .

2.1.1 Определение расчетной области, начальных и граничных условий модели.

2.1.2 Численная реализация модели процесса взаимодействия рабочего органа с почвенной средой
2.2 Теоретическое обоснование конструктивной схемы и парамегров орудия.
2.2.1 Теоретическое обоснование компоновочной схемы орудия.
2.2.2 Размещение лаповых рабочих органов на раме орудия
2.2.3 Выбор взаимного расположения лаповых и дисковых рабочих органов.
2.2.4 Выбор рационального расположения дисковых рабочих органов на
раме орудия
2.2.5. Выбор параметров прикатывающего катка.
Выводы по главе
3 Методика экспериментальных исследований
3.1 Оценка условий проведения экспериментальных исследований
3.2 Методика проведения энергетической оценки орудия.
3.3 Методика проведения агротехнической оценки орудия
3.4 Методика обработки экспериментальных данных
Выводы по главе
4 Результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию конструктивнотехнологических параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия.
4.1 Обоснование конструктивнотехнологических параметров лаповых рабочих органов орудия
4.2 Обоснование консгруктивнотехнологических параметров орудия ПО
4.3 Обоснование параметров опорноприкагывающего катка
4.4 Результаты энергетической оценки орудия.
4.5 Результаты агротехнической оценки работы орудия.
Выводы по главе.
5 Техникоэкономическая эффективность внедрения комбинированного
почвообрабатывающего орудия в производство
Выводы по главе.
Общие выводы..
Список литературы


Для решения главных задач поверхностной обработки почвы с соблюдением указанных агротехнических требований современные орудия должны отвечать следующим основным требованиям: устойчивость хода рабочих органов по глубине обработки, хорошая заглубляемость при работе на уплотненных почвах; хорошая проходимость и отсутствие забивания при работе на стерневых фонах, приспособляемость к неровностям рельефа поля, минимальная металлоемкость, надежность, долговечность, удобство обслуживания и рациональное использование мощности трактора. Для выполнения данных операций разработаны, созданы и внедряются новые машины и орудия на базе существующих серийных. Однако не все виды операций, выполняемые этими машинами, исследованы, мало универсальных машин с изменяемыми технологическими параметрами или сменными рабочими органами. В условиях Республики Башкортостан необходимо разработать и создать универсальные почвообрабатывающие орудия для поверхностной обработки стерневых полей на глубину 5. Для изучения процесса поверхностной обработки с позиции дальнейшего конструктивного совершенствования машин разделим все основные параметры, определяющие энергетические и качественные показатели работы машины, на входные, управляющие и выходные. Входные параметры определяют качественно-количественную совокупность свойств обрабатываемой почвы и являются неуправляемыми. При выполнении процесса они определяют условия работы агрегата и являются возмущениями. Выходные параметры характеризуют энергетические и агротехнические показатели агрегата. Управляющие параметры определяют затраты энергии и всю совокупность воздействий, в результате которых обрабатываемый пласт почвы принимает состояние, требуемое агротехникой. Изменением этих параметров можно изменять в желаемом направлении выходные параметры. Принятое деление параметров представлено в таблице 1. Таблица 1. Тип почвы 2. Фон 3. Влажность 4. Твердость 5. Фрикционные свойства 6. Механический состав 7. Рельеф поля * 1. Скорость движения агрегата 2. Глубина обработки 3. Тип рабочего органа 4. Геометричсские параметры рабочего органа 5. Технологические параметры рабочего органа 6. Состояние рабочего органа 1. Степень крошения почвы 2. Выравненность поверхности 3. Гребнистость дна борозды 4. Плотность обработанного слоя почвы 5. У орудий для поверхностной обработки почвы управляемыми факторами являются скорость движения, глубина обработки и конструктивнотехнологические параметры рабочих органов. Остальные параметры являются постоянными. При этом, дополнительные затраты на повышение качества обработки почвы за счет изменения степени воздействия на пласт и его кинематики должны быть оправданы с энергетической и экономической точки зрения. При дальнейших исследованиях необходимо определить конструктивнотехнологические параметры рабочих органов, их влияние на процесс обработки почвы и по полученным результатам разработать рекомендации по их регулировкам. Для этого необходимо раскрытие внутренней картины процесса деформации и разрушения почвы, перемещения ее частиц при взаимодействии с рабочими органами. Для повышения эффективности почвообрабатывающих агрегатов ведутся целенаправленные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию орудий высокого технического уровня, позволяющих качественно выполнять технологический процесс при минимальных энергозатратах, существенно повысить производительность труда на операциях и снизить удельные приведенные затраты на обработку площади. В сельскохозяйственном производстве машины для поверхностной обработки отличаются разнообразием конструктивных схем. Конструктивная схема - это перечень существенных признаков орудия, к которым относятся: способ соединения составных частей, схема расстановки рабочих органов, тип соединения с трактором, способ перевода в транспортное положение. Классификация орудий для поверхностной обработки почвы с учетом определения конструктивной схемы приведена на рисунке 1. В настоящее время в Российской Федерации наблюдается тенденция увеличения мощности тракторов. Из отечественных машин, относящихся к рассматриваемой группе можно выделить агрегаты па базе прицепных сцепок СП-, СП- и СП- с культиваторами КПС-4, КПЭ-3,8А. Г) - о. Рисунок 1. Для обеспечения высокой степени унификации широкозахватных бессцепочных машин используется модульный принцип составления агрегатов, причем ширину захвата модуля выбирают кратной большому числу однотипных орудий.