Механико-технологическое обоснование параметров ресурсосберегающих культиваторов

• Автор: Сахапов, Рустэм Лукманович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 381 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1.

СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

1.1. Агротехнические и технологические основы совмещения операций предпосевной обработки почвы
1.2. Основные направления развития машин для совмещения операций предпосевной обработки почвы и посева.
1.3. Анализ конструкций и результатов исследований машин с рабочими органами колебательного типа

1.4. Состояние исследований рабочих органов культиваторов с упругими стойками

1.5. Результаты исследований и некоторые особенности рабочих органов, колеблющихся в горизонтальной плоскости.

1.6. Перспективные направления колебательных рабочих органов

1.7. Цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ
РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН
2. У. Основные положения теории колебаний рабочих органов.
2.1.1. Причины и анализ возникновения колебаний.
2.1.2. Классификация колебаний рабочих органов
2.1.3. Исследование и анализ колебаний в горизонтальной плоскости.
2.1.4. Исследование и анализ колебаний в вертикальной плоскости.
2.2. Теоретические исследования характера взаимодействия
колебательных рабочих органов с почвой.
2.2.1. Особенности процесса взаимодействия рабочей поверхности
лапы с почвой
2.2.2. Исследование характера воздействия различных точек рабочей поверхности лапы на почву
2.2.3. Теоретический анализ кинематики перемещения почвенной
массы рабочим органом
2.3. Теоретическое обоснование параметров колебательных
рабочих органов культиватора .
2.3.1. Обоснование формы режущей кромки рабочего органа.
2.3.2. Уравнения движения рабочего органа.
2.3.3. Обоснование формы поверхности лапы.
ГЛАВА 3.
ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1 Цель и программа лабораторных исследований
3.2. Определение физикомеханических свойств почвы
3.3. Исследования по обоснованию рациональных параметров комбинированного рабочего органа.
3.4. Лабораторная экспериментальная установка, измерительные приборы и аппаратура
3.5. Профилирование борозды.
3.6. Проведение скоростной киносъемки рабочего процесса.
3.7. Цель и программа полевых исследований.
3.8. Исследования агротехнических показателей работы комбинированного органа
3.9. Энергетическая оценка культиватора с комбинированными рабочими органами
3 Обработка результатов экспериментальных исследований
3 Определение погрешностей измерений и повторности экспериментов.
3 Уравнения регрессии по экспериментальным данным
ГЛАВА 4.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И
ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ
РАБОЧИХ ОРГАНОВ.
4.1. Результаты лабораторных исследований
4.1Л. Обоснование рациональной формы режущей кромки
4.1.2. Исследование и обоснование параметров колебательного рабочего органа культиватора
4.1.3. Исследование влияния глубины обработки и скорости движения рабочего органа на его силовые характеристики.
4.1.4. Исследование влияния жесткости пружины и момента инерции системы на устойчивость колебательного движения
4.1.5. Анализ результатов исследования процесса взаимодействия рабочего органа с почвой.
4.1.6. Результаты совместных исследований широкозахватных колебательных рабочих органов в Великобритании i ,
i ivi, .
4.2. Результаты полевых исследований
4.2.1. Технологический процесс обработки почвы и посева комбинированным рабочим органом.
4.2.2. Исследование агротехнических показателей работы комбинированного органа.
4.2.3. Энергетическая оценка рабочего процесса, выполняемого комбинированным органом
ГЛАВА 5.
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ БЛОЧНОМОДУЛЬНЫХ КУЛЬТИВАТОРОВ К ТРАКТОРАМ КЛАССА 0,6 0,9 2 3 4 5.
5.1. Результаты производственных испытаний машин с комбинированными рабочими органами
5.2. Реализация и развитие конструктивных схем блочномодульных культиваторов.
5.3. Агротехнические и энергетические исследования опытных образцов блочномодульных культиваторов в сравнении с российскими
и зарубежными аналогами
ГЛАВА 6.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ БЛОЧНОМОДУЛЬНЫХ КУЛЬТИВАТОРОВ.
6.1. Результаты многолетних агротехнических исследований влагоэнергоресурсосберегающих технологий в сравнении с традиционными
6.2. Государственные испытания блочномодульных культиваторов
на машинноиспытательных станциях
ГЛАВА 7.
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ РАЗРАБОТАННОЙ
ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


К числу достижений современной науки и техники, которые могут быть широко использованы в сельскохозяйственном производстве, относятся различные вибрационные и импульсные методы интенсификации технологических процессов. Преимущество их состоит в том, что концентрируя энергию во времени, они дают возможность расходовать ее более рационально и эффективно, поэтому вибрационные машины, как правило, не только более экономичны, но и позволяют осуществлять такие технологические операции, которые невозможно выполнить машинами с постоянно действующими усилиями . В последние годы значительное внимание уделяется созданию и использованию на обработке почвы машин с колебательными рабочими органами, преимущества которых к настоящему времени определились с достаточной полнотой. Значительный вклад в теорию и практику использования эффекта вибрации в технологических процессах, выполняемых сельскохозяйственными машинами, применительно к различным почвенноклиматическим условиям, внесли работы И. И.Артоболевского, М. Н.Летошнева, Н. Д.Лучинского, В. А.Желиговского, П. М.Василенко, М. Е.Мацепуро, Д. Д.Баркан, А. А.Дубровского, Г. Н.Синеокова, А. Ф.Ульянова, О. В.Верняева, И. М.Панова, П. Н.Бурченко и др. Обоснованием параметров и режимов работы колебательных рабочих органов культиваторов занимались Г. П.Гниломедов , О. В.Верняев , Г. Н.Дьяченко , М. Х.Пигулевский 2, И. И.Смирнов 8, А. А.Дубровский и др. К наиболее полным экспериментальным исследованиям активных лап культиваторов, выполненных за рубежом, следует отнести работы А. ФРГ США 3, . V. , i , . Англия. Выполненными исследованиями установлено, что культиваторы с колебательными рабочими органами наиболее полно удовлетворяют агротехническим требованиям на обработке почвы и позволяют сократить количество технологических операций при подготовке ее под посев. Важным их преимуществом является также то, что колеблющиеся рабочие органы имеют тяговое сопротивление на ниже, чем жестко закрепленные. Они меньше залипают почвой, не обволакиваются сорняками, не выносят нижние слои почвы на дневную поверхность поля и не образуют уплотненную подошву, отрицательно влияющую на рост и развитие культурных растений. Для обоснованного выбора рациональных видов рабочих органов и наиболее эффективного способа воздействия их на почву целесообразно рассмотреть конструктивные особенности существующих машин и принципы их взаимодействия с почвой. Практическое изучение влияния вибрации, как средства интенсификации воздействия на почву было начато М. М.Крыловым . Установленный на раме кротоводренажного плуга двигатель, вал которого соединялся с валом вибратора, позволял снизить тяговое сопротивление до при скорости движения 1,4 мс и глубине обработки около 0,3 м. В.И. Цветников 6, при исследовании влияния вынужденной вибрации корпуса плуга на расход мощности при вспашке указывал, что с увеличением поступательной скорости эффект снижения тягового сопротивления уменьшается. Кроме того, существенное влияние на снижение тягового сопротивления оказывает частота колебаний рабочего органа. Снижение тягового сопротивления однокорпусного плуга на было достигнуто М. З.Симоновым 5 использованием электромеханического вибратора. Использование вибрации подкапывающего органа свеклоподъемника СКН2 было применено Г. М.Гряником . Им получено снижение тягового сопротивления на . Применение подкапывающих вибрирующих рабочих органов позволяет увеличить скорость движения до 1,8 мс. Это обеспечивает увеличение производительности в 1,8 раза при уменьшении повреждаемости корней свеклы. Аналогичные положительные результаты при использовании вибрационных подкапывающих рабочих органов свеклоподъемников были получены В. И.Дзюба . Он отмечает, что коэффициент внутреннего трения почвы, на которую действует колеблющийся рабочий орган, растет с повышением скорости движения агрегата, что приводит к снижению эффективности применения вибрации. Работы А. А.Сорокина и Т. Т.Кусова показали, что применение вибрационных подкапывающих лемехов позволяет снизить тяговое сопротивление картофелеуборочных машин.