Механико-технологические основы разработки и совершенствования рабочих органов машин для почвозащитного земледелия

• Автор: Гайфуллин, Гаяз Закирович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 358 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Современное состояние проблемы и задачи исследований.

1.1. Почвозащитные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Северном Казахстане.

1.2. Общие направления развития средств механизации почвозащитного земледелия.

1.3. Краткий анализ исследований качества работы противоэрозионных машин.

1.4. Краткий анализ работ по разработке рабочих органов на основе комбинированного клина

1.5. Постановка проблемы, цель и задачи исследований

2. Разработка модели функционирования комбинированного

2.1. Форма поверхности элементарного комбинированного

2.2. Расчетная схема комбинированного клина.

2.3. Определение области сгруживания почвы на поверхности цилиндра по кинематическому критерию
2.4. .Влияние механических свойств почвы на границы области сгруживания почвы.
2.5. Клинообразующее сечение цилиндра.
2.6. Параметры почвенного клина.
2.7. Технологический процесс работы комбинированного клина
2.8. Взаимодействие почвенного клина с почвой.
2.9. Движение почвы по поверхности цилиндра и сход с него.
2 Уплотнение почвы комбинированным клином.
Выводы по главе.
3. Обоснование конструктивных параметров рабочих органов, функ
ционирующих по типу комбинированного клина
3.1. Разработка модели функционирования и обоснование конструктивных параметров штангового рабочего органа.
3.2. Разработка модели функционирования кольцевых рабочих органов
3.2.1. Кинематика кольцевого рабочего органа
3.2.2. Формирование почвенного клина на поверхности кольце вого рабочего органа.
3.2.3. Взаимодействие кольцевых рабочих органов с почвой, их силовые показатели.
3.3. Обоснование параметров кольцевой бороны
3.4. Обоснование параметров кольцевого рыхлителя
3.5. Обоснование параметров кольцевого катка
Выводы по главе.
4. Разработка и совершенствование комбинированных рабочих органов .
4.1. Состояние почвы в осенний период.
4.2. Разработка плоскорезнощслеватсльных рабочих органов
4.3. Разработка коническоговинтового рабочего органа.
4.4. Совершенствование комбинированных рабочих органов для подпочвенноразбросного посева зерновых культур.
4.5. Разработка комбинированных рабочих органов для посева кулисных культур
Выводы по главе.
5. Рекомендации производству и техникоэкономическая эффективность внедрения машин на основе разработанных рабочих органов.
л 5.1. Результаты внедрения исследований в производство.
Машины на основе разработанных рабочих органов, их характеристики .
5.2. Рекомендуемые почвообрабатывающие и посевные машины для технологий возделывания зерновых культур. Экономическая эффек
тивность технологий возделывания зерновых культур.
5.3. Перспективные направления научных исследований по созданию посевных и почвообрабатывающих машин
Выводы по главе.
Общие выводы
Список использованных источников


Катки с клиновидным ободом, получившие наибольшее распространение, залипают на тяжелых по механическому составу почвах и приводят к сгруживанию почвы, выносу высеянных семян на дневную поверхность. На легких почвах клиновидный обод катка сильно деформирует и измельчает верхний слой, особенно, если он иссушен. Кольчатошпоровые катки воздействуют на верхний слой почвы, что мало отражается в плотности семенного слоя почвы. Кроме того это приводит к интенсивному уничтожению стерни . Указанная выше неэффективность работы стрельчатых рабочих органов на предпосевной подготовке почвы и на обработке пара не является случайной. Низкое качество работы вытекает из принципа их взаимодействия с почвой, сорняками и растительными остатками, находящимися в обрабатываемом слое. Рабочие органы почвообрабатывающих машин, в том числе стрельчатые, представляют собой разновидности клина. Академик В. П. Горячкин отмечал Несмотря на чрезвычайное разнообразие разного рода сельскохозяйственных орудий, форма орудий, применяемых для обработки при помощи разрушения частей тела, сводится к простой схеме, а именно, к клину. Клин для теории почвообрабатывающих машин имеет основополагающее значение. Основными параметрами клина являются угол наклона его ко дну борозды и угол скоса лезвия , образуемый линией лезвия с направлением движения рис. Угол определяет вид выполняемой операции при положительном значении угла осуществляется рыхление крошение, а при отрицательном уплотнение почвы. Клин с положительным углом наклона назовем прямым, с отрицательным обратным, а сложный клин, состоящий из прямого и обратного комбинированным. От угла у зависит режим работы лезвия при у лезвие клина осуществляет резание без скольжения, а при у со скольжением. В первом случае клин В. П.Горячкиным назван двугранным, а вовтором трехгранным. Другими параметрами, характеризующими клин, являются форма его рабочей поверхности и симметричность. Классификация клиньев приведена на рис. Лемеха стрельчатых рабочих органов противоэрозионных орудий взаимодействуют с почвой по типу симметричного прямого трехгранного, а долотья прямого двугранного клиньев. Катки действуют по схеме обратного двугранного клина. По типу комбинированного клина функционируют штанговый и афронтально расположенный с круглым сечением кольцевой рабочие органы рис. Для их рабочих поверхностей характерно наличие областей с положительными и отрицательными углами наклона ко дну борозды. Рис. Во время работы штанга вращается в направлении, обратном направлению вращения опорного колеса культиватора. Штанговый рабочий орган вращается с угловой скоростью со вокруг оси , проходящей через се центр. Кольцевой рабочий орган совершает вращательное движение с угловой скоростью вокруг оси 2, проходящей через центр кольца перпендикулярно его плоскости. Плоскость вращения отклонена от направления движения на угол а. Оба рабочих органа имеют поступательную скорость движения V. Штанговый культиватор существует уже около века и во многих странах нашел широкое применение. Исследованиями и совершенствованием штанговых культиваторов занимались И. Л. Слуцкий, Л. И. Воробьев, И. М. Панов, В. П. Попов, ЕЛ. Косолапое, В. В. Кириллов, В. Я. Иванов, Г. Н. Синеоков, Е. Б. Федоров, К. К. Вервейн, Л. С. Буряков, Китаев, А. П. Спирин, В. Н. Вологин, В. В.Б. Ильинский, Баженов 1, 2, 2, , 2, 0, 1, , , 7, , 4. Кольцевые рабочие органы стали объектами научных исследований и производственного применения в последние годы. В связи с тем, что они относятся к ротационным почвообрабатывающим машинам, основа теории их технологического процесса базируется на общей теории ротационных машин, разработанных в трудах Ф. М. Канарева, В. И. Медведева, Г. Н. Синеокова, И. М. Панова, В. Ф. Стрельбицкого , 4, 6, 6. Непосредственно исследованию процесса работы кольцевых рабочих органов и обоснованию их параметров посвящены работы Н. В. Краснощекова, Л. П. Сидорова, М. А. Виноградова, Кнауса, П. А. Пыльника, С. Г. Щукина, В. П. Мармалюкова 5, 6, 4, 5,,, 4. Рис. Последнее условие является основным при определении возможности скольжения почвы по рабочей поверхности.