Совершенствование конструкции рабочего органа плуга на основе моделирования технологического процесса вспашки

• Автор: Разбежкин, Николай Иванович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1 Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 Физикотехнологические свойства почвы

1.2 Классификация и сравнительный анализ рабочих

органов лемешных плугов

1.3Технологические предпосылки развития конструкции рабочих органов плугов.

1.4 Пути улучшения качества обработки почвы и снижении тягового сопротивления.

1.5 Модели почвенной среды.

1.6. Цели и задачи исследования

2 Модель процесса взаимодействия рабочего органа

с почвой.
2.1 Физический процесс деформации и разрушения
почвенной среды
2.2 Напряженнодеформированное состояние почвы.
2.3 Уравнение динамики почвенной среды.
2.4 Численное решение уравнений динамики.
2.5 Обоснование параметров дополнительных приспособлений
лемешных плугов
Выводы по главе
3 Методика экспериментальных исследований
3.1 Методика получения и подготовки входных данных
3.2 Методика проведения лабораторных исследований
3.3 Методика проведения полевых опытой.
3.4 Методика проведения производственных испытаний
Выводы по главе
4 Результаты и анализ теоретических и экспериментальных исследований.
4.1 Силовой анализ корпуса плуга
4.2 Обоснование параметров дополнительного приспособления
4.3 Результаты полевых опытов.
4.4 Результаты производственных испытаний.
Выводы по главе.
5 Рекомендации производству и экономическая эффективность.
5.1 Рекомендации производству.
5.2 Экономическая эффективность использования.
Общие выводы
Список литерату


Тяжелосуглинистые и глинистые почвы имеют хорошую связность и влагоемкость, лучше обеспечены питательными веществами гумусом. При их обработке требуются большие затраты энергии, поэтому их называют тяжелыми. Основные характеристики почвы подвержены значительным изменениям в зависимости от погодных условий, наличием в почве органических и минеральных удобрений, видом предшествующей обработки. Поэтому в различные годы липкость, твердость, удельное сопротивление при обработке, абразивные свойства, коэффициент трения одного и того же поля изменяются в широких пределах [5,,,,,]. Однако и при одновременном определении в различных участках внешне однородного поля какой-либо характеристики почвы обнаруживается большое варьирование ее значения [5,,] так и при непрерывной записи по длине борозды, например, тягового усилия машины [,3,9], величины коэффициента трения [9] и т. Различия в механическом и химическом составах почв обусловлены главным образом неровностями рельефа местности. В пониженных местах происходит отложение глинистых, приносимых сюда вследствие водной эрозии. Наличие на поле даже малозаметных ложбин и уклонов (порядка 1-2°) взывает местное изменение влажности, физических, биологических и химических свойств, а также механического состава. Непостоянство свойств почвы в пределах обрабатываемого поля отрицательно сказывается на работе двигателя энергетического средства, устойчивости хода почвообрабатывающей и посевной машины и качестве производимой ими работы. Поэтому изменчивость свойств почвы во времени и территориально даже в пределах одного поля следует учитывать при разработке новых почвообрабатывающих машин. Основной характеристикой почвы, отражающей ее строение, вводно-физические свойства и биологическую активность является плотность [5,,,0]. Все виды воздействия на почву влияют на изменение ее плотности. Водный, воздушный, тепловой и питательный режимы, жизнедеятельность почвенной флоры и фауны полностью зависят от величины плотности почвы и степени ее уплотнения. Процесс обработки почвы в основном должен быть направлен на регулирование плотности. Знание физико-механических свойств почвы позволяет наметить пути и методы достижения требуемых показателей качества выполнения технологических операций по ее обработке, правильно рассчитать и спроектировать рабочие органы и определить условия рационального их применения. Особенностью такого корпуса является укороченный отвал для предотвращения значительного отбрасывания почвы. Корпус снабжен двумя лемехами 6 и 7, в промежутке между которыми проходит нижняя часть пласта, отрезанная лемехом 7. Рисунок 1. Рассмотрим основные параметры рабочих органов, влияющих на качество основной обработки почвы. Для корпуса плуга (рисунок 1. Ь, угол постановки лезвия лемеха к стенке борозды , угол наклона плоскости лемеха ко дну борозды е, угол наклона верхней образующей к стенке борозды 0тах на высоте Н. Ширина захвата и глубина обработки напрямую влияют на тяговое сопротивление для всех типов рабочих органов: чем больше величина параметра, тем больше тяговое сопротивление. Для корпуса плуга а = 0,2. Ь = 0,. Угол наклона плоскости лемеха ко дну борозды с влияет на крошение подрезаемого пласта и на тяговое сопротивление рабочего органа. С увеличением угла е крошение улучшается, однако возрастает тяговое сопротивление корпуса. Оптимальные параметры лежат в пределах . Угол постановки лезвия лемеха к стенке борозды в0 и угол наклона верхней образующей к стенке борозды втах влияют на качество крошения подрезанного пласта и на его оборот. Чем больше разница между этими углами, тем лучше оборачивается пласт, но заметно ухудшается его крошение. Кроме того, с увеличением угла во увеличивается тяговое сопротивление корпуса плуга. Закономерность изменения угла от во до втах выражается функцией 6} = /^), где - координата расположения образующей над горизонтальной плоскостью ХОУ [0]. На рисунке 1. Значения углов некоторых отвалов представлены в таблице 1. Таблица 1. Значения углов, характеризующих тип отвала.