Введение к работе
Актуальность темы. Для подготовки почвы под посев согласно ГОСТ 26711-89 ее необходимо измельчить на мелкие фракции, уплотнить до оптимальных значений и выровнять ее поверхность. Самой сложной и энергоемкой задачей в этом цикле работ является измельчение почвы.
Одним из главных недостатков существующих универсальных стрельчатых лап с плоскостными деформаторами является некачественное рыхление почвы, так как боковые грани действуют на разрыхляемый пласт однона-правлено. Интенсификация такого воздействия за счет увеличения крутизны постановки боковых плоскостей увеличивает деформационный процесс сдвига. Однако это отрицательно влияет на энергетику процесса.
Степень производимого лапой рыхления определяется величиной угла крошения и шириной крыла: чем меньше угол и уже крыло лапы, тем меньше рыхление почвы. Ширину крыла обычно делают уменьшающейся к концу, и она составляет как минимум 30-50 мм Отсюда можно сделать вывод, что изношенные культиваторные лапы уже недостаточно крошат почву, так как не отвечают минимально необходимым конструктивным требованиям.
При работе рабочие органы почвообрабатывающих машин постоянно контактируют с абразивом почвы, что приводит к быстрому их изнашиванию. В связи с этим до 80...90% стоимости ремонта почвообрабатывающих орудий составляют расходы на запасные части. Снизить эти затраты возможно повышением их долговечности.
Одним из направлений решения проблемы повышения качества производимого крошения во время предпосевной обработки является применение дополнительных крошащих элементов, получаемых при восстановлении наплавкой из твердых износостойких покрытий, позволяющей одновременно повысить долговечность.
Применение наплавки позволяет увеличить ресурс изношенных и восстановленных культиваторных лап до ресурса новых, повысить долговечность новых культиваторных лап, а специальные способы нанесения износостойких покрытий изменяют геометрию рабочей поверхности культиватор-ной лапы и улучшают характеристики рабочего органа. Такой комплексный подход в сложившихся условиях является перспективным ресурсосберегающим направлением повышения долговечности культиваторных лап с одновременным улучшением их агротехнических и прочностных характеристик.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР Белгородской ГСХА 2000-2005 гг.
Цель работы. Повышение эффективности крошения почвы стрельчатой лапой и ее долговечности при формировании геометрии рабочей поверхности армирующей наплавкой.
Объектом исследования является культиваторная лапа с дополнительными крошащими элементами, формируемь *ф^ВД№$?К&ЬНАЯ I
Предмет исследований - закономерности влияния дополнительных крошащих элементов на агротехнические и эксплуатационные характеристи-' ки лапы.
Методика исследований включала проведение лабораторных исследований: влияние конструктивных параметров культиваторной лапы с дополнительными крошащими элементами и режима работы на тяговое сопротивление лапы; оценки износостойкого покрытия, нанесенного наплавочными электродами Т-590 на сталь марки Ст. 3, на ее физико-механические свойства. При эксплуатационных исследованиях проведены сравнительные испытания экспериментальных культиваторных лап с дополнительными крошащими элементами. Обработка данных по результатам исследований проводилась с помощью прикладных программ на ЭВМ.
Научная новизна состоит в теоретическом обосновании геометрических параметров дополнительных крошащих элементов культиваторной папы (патент РФ № 2216138) и предложенном способе их формирования износостойким материалом (патент РФ № 2184639). Установлены закономерности изменения тягового сопротивления лапы с дополнительными крошащими элементами при различных режимах работы и конструктивных параметрах дополнительного крошащего элемента. Получены результаты сравнительных эксплуатационных испытаний.
Практическая ценность работы состоит в создании конструкции культиваторной лапы с дополнительными крошащими элементами и разработке технологии формирования крошащих элементов путем нанесения износостойкого покрытия, что улучшает ее агротехнические свойства, увеличивает долговечность и повышает прочностные характеристики.
Реализация результатов работы. Результаты исследований можно использовать как при производстве новых культиваторных лап, так и при их восстановлении.
Материалы исследований внедрены в АОЗТ «Дон» Новооскольского района Белгородской области и в АОЗТ «Борисовский завод мостовых металлоконструкций» Борисовского района Белгородской области, а так же используются в учебном процессе БГСХА при изучении дисциплин «Сельскохозяйственные машины» и «Надежность и ремонт машин».
На зашиту выносятся:
обоснование параметров дополнительного крошащего элемента;
закономерности изменения тягового сопротивления в зависимости от конструктивных параметров культиваторной лапы и режимов работы;
результаты лабораторных исследований экспериментальной культиваторной лапы в почвенном канале и сравнительных полевых испытаний;
технология формирования крошащего элемента износостойким материалом при наплавке.
Апробапия. Основные положения диссертации были доложены, обсуждены и получили положительную оценку на: международных научно-практических конференциях и семинарах Белгородской ГСХА, 2000...2005
гг.; Брянской ГСХА, 2002-2003, 2005 гг.; Харьковского ГТУСХ, 2003-2004 гг.; Ульяновской ГСХА, 2003 г.; Саранского МГУ, 2004 г.
Культиваторная лапа с измененной геометрией рабочей поверхности экспонировалась на выставках в «БЕЛЭКСПОЦЕНТРЕ» Торгово-промышленной палаты Белгородской области (2002 г.), во Всероссийском Выставочном Центре г. Москва (2002 г., серебряная медаль лауреата выставки).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 14 печатных работ и получено 2 патента на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы и приложений. Работа изложена на 116 страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц, 38 рисунков и 10 приложений. Список литературы включает 112 наименований, в том числе 3 на иностранном языке.
