Обоснование формы и параметров рыхлительных рабочих органов с целью снижения энергозатрат на обработку почвы

• Автор: Ветохин, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1991
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 309 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИИ

1.1. Анализ конструкций и технологических параметров

чизельных плугов и плуговрыхлителей

1.2. Анализ формы, конструкций и параметров рабочих

органов рыхлителей

1.3. Краткий обзор научных исследований

1.4. Цель и задачи исследований

2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

РАБОЧИХ ОРГАНОВ С ПОЧВОЙ

2.1. Свойства почвы как объекта воздействия рабочего
органа и физические предпосылки малоэнергоемкого технологического процесса
2. 2. Обоснование формы и параметров продольного профиля
рабочей поверхности рыхлительного элемента 2. 3. Обоснование формы и параметров поперечного профиля
рабочей поверхности рыхлитльного элемента
2. 4. Обоснование формы и параметров поперечного профиля
ножа и стойки рабочего органа плугарыхлителя
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Цель и программа экспериментальных исследований
3.2. Обоснование методики лабораторных исследований
и конструкции экспериментальной установки
3.3. Методика проведения полевых исследований и объекты
исследований
3.3.1. Исследование рабочих органов чизельного плуга
3.3.2. Исследование рабочих органов плугарыхлителя
Методика обработки экспериментальных данных и оценка погрешности измерений
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Результаты лабораторных экспериментов Результаты полевых экспериментов Исследования рабочих органов чизельных плутов Исследования рабочих органов плуговрыхлителей РЕАЛИЗАЦИЯ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ Методика проектирования рабочих органов и рекомендации по ее использованию Практическое использование и патентная защита результатов исследований
Техникоэкономическая эффективность результатов исследований
Расчет экономической эффективности плугаглубоко
рыхлителя чизельного ПЧ4,5, снабженного
новыми рабочими органами
Расчет экономической эффективности рабочего
органа плуговрыхлителей ПРН .
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


К Баукова ,,,,, для описания свойств почвы используется реологическая модель тела Шведова и предлагается рассматривать две фазы процесса взаимодействия рабочего органа с почвой. На основе решения контактной задачи теории упругости предлагается выполнить поперечный профиль рыхлительного рабочего органа по дуге окружности, как создающий напряженное состояние, способствующее наибольшему числу локальных сдвигов в почве или наилучшему ее крошению. По нашему мнению этот вывод недостаточно корректен, так как при решении контактной задачи теории упругости форма контактирующей поверхности почвы без достаточного основания взята плоской. В действительности форма поверхности скола пласта изменяется в процессе рыхления в широких пределах. Аналогичное описанному допущение сделано в работе Бабицкого Л. Ф. при обосновании формы зубчатого лемеха, оснащенного крошащими элементами выпуклой формы. Исследованиями Бурченко П. Я подтверждено, что в
зависимости от механического состава почвы, ее влажности, плотности, параметров клина, глубины обработки и режимов работы орудия разрушение почв может происходить либо путем сдвига, либо путем отрыва, либо, наконец, путем сдвига и отрыва одновременно. С повышением скорости нагружения . Исследование В. И. Гасилина посвящено изучению работы и обоснованию параметров культиваторной лапы с выпуклым продольным профилем, предназначенной для обработки почвы на повышенной скорости. Установлено, что с увеличением скорости движения для сохранения исходных значений высоты подбрасывания почвенного пласта и тягового сопротивления, следует уменьшить угол крошения р, а угол раствора у целесообразно применять больший, чем у стандартных лап. Установлено, что основными способами, обеспечивающими снижение динамического сопротивления корпуса являются уменьшение угла постановки крыла отвала к стенке борозды и кривизны лемешноотвальной поверхности , с. Экспериментальные данные свидетельствуют о повышении степени крошения почвы с ростом угла р и незначительном различии в степени крошения отвальных и безотвальных корпусов . Последнее указывает на то,что основное силовое воздействие по сжатию пласта и накоплению в нем упругой потенциальной энергии производится лемехами , с. Установлено , что повышение скорости нагружения почвы в одиннадцать раз в диапазоне от 0,4 мс до 4,4 мс увеличивает временное сопротивление почвы отрыву примерно в два раза. В ряде работ ,, указывается, что с увеличением скорости резания оптимальный угол резания уменьшается , с. Уменьшение тягового сопротивления возможно достичь сниже
ним массы отбрасываемой части пласта и ускорения отбрасывания. Реализация этого условия путем изменения параметров плоского клина ограничена противоречием его характеристик, поэтому предлагается изыскивать новые типы и формы рабочих поверхностей , с. Обобщение экспериментальных данных ряда исследователей показывает, что параметрами, наиболее влияющими на тяговое сопротивление клина, являются угол 3 постановки к дну борозды его рабочей поверхности и угол раствора передней кромки ,,,,0,6,8,2,8 . Сопоставимость результатов уэтих измерений, выполненных в различных почвенных условиях и для различных деформаторов, достигнута выраженим в процентах силы тягового сопротивления x клина. При этом за 0 взято сопротивление при угле крошения клина в , то есть угле постановки к дну борозды долота первой модели чизельного плута ПЧ4,5. С уменьшением угла крошения 3 относительно значения для большинства условий снижение тягового сопротивления плоского клина составляет не более . Явно выраженный минимум зависимости x р при приходится в различных условиях на область углов р ч рис. Зависимость x у показывает устойчивое снижение силы тягового сопротивления x с увеличением угла раствора 2 у до 0. Указанное снижение имеет место только в условиях работы без забивания растительными остатками ,,6 рис. По результатам испытаний плута ПЧ на глубине ч см забивания растительными остатками лапы и долота не отмечается. Таким образом, целесообразно увеличение угла раствора лапы чизельного плуга до 0.