Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования 11
1.1 Основные приемы и технологии улучшения естественных кормовых угодий 11
1.2 Анализ технических средств и их рабочих органов, применяемых при улучшении естественных кормовых угодий 19
1.3 Работы в области теории движения и устойчивости сельскохозяйственных машин 30
1.4 Обзор технических средств, используемых для повышения устойчивости движения сельскохозяйственных машин и агрегатов 33
1.5 Выводы, цель изадачи исследований 48
2 Теоретические исследования 50
2.1 Совершенствование технологии посева комбинированной дернинной сеялкой и ее рабочих органов 50
2.1.1 Способ полосного посева семян трав в дернину с локальным внесением минеральных удобрений 50
2.1.2 Совершенствование конструктивно-технологической схемы комбинированной дернинной сеялки с усовершенствованными рабочими органами 56
2.2 Устойчивость движения сельскохозяйственной машины 61
2.2.1 Общие требования к устойчивости движения сельскохозяйственных машин 61
2.2.2 Устойчивость движения агрегатов с фрезерными рабочими органами на горизонтальной местности 65
2.2.3 Влияние установки стабилизаторов движения на устойчивость движения агрегатов с фрезерными рабочими органами 73
3 Программа, методика исследований и оборудование 78
3.1 Задачи и программа экспериментальных исследований 78
3.2 Лабораторно-полевая установка 81
3.3 Методика определения основных физико-механических свойств почвы 84
3.3.1 Методика определения влажности почвы 84
3.3.2 Методика определения плотности почвы 85
3.3.3 Методика определения твердости почвы 86
3.4 Методика определения степени крошения почвы 86
3.5 Методика определения ширины профрезерованной полосы 87
3.6 Методика определения затрат мощности на фрезерование полосы почвы в массиве дернины 90
3.7 Методика фиксирования пути переходного процесса движения машины 93
3.8 Методика определения тягового сопротивления лабораторно-полевой установки 95
4 Результаты экспериментальных исследований 98
4.1 Исследование сравнительных характеристик работы двухдискового фрезерного рабочего органа и дисковой фрезы с двусторонним расположением Г- и L-образных ножей комбини рованной дернинной сеялки 98
4.1.1 Влияние кинематического показателя режима фрезерного рабочего органа на степень крошения почвы 98
4.1.2 Влияние кинематического показателя режима фрезерного рабочего органа на ширину полосы 104
4.2 Определение рациональных параметров и режимов работы двухдискового фрезерного рабочего органа комбинированной дернинной сеялки 107
4.2.1 Выбор факторов и критериев оптимизации 107
4.2.2 Определение рациональных параметров и режимов работы двухдискового фрезерного рабочего органа 109
4.2.3 Влияние величины перекрытия ножей, кинематического показателя режима фрезы и влажности почвы на фракционный состав почвы 110
4.2.4 Влияние величины перекрытия ножей, кинематического показателя режима фрезы и влажности почвы на энергоемкость процесса фрезерования 116
4.3 Результаты исследований работы комбинированной дернинной сеялки 123
4.3.1 Конструктивно-технологическая схема комбинированной дернинной сеялки 123
4.3.2 Предварительные исследования эффективности работы комбинированной дернинной сеялки 126
4.3.3 Приемочные испытания комбинированной дернинной сеялки СДКП-2,8М 128
4.4 Результаты экспериментальных исследований лабораторно-полевой установки на тяговое сопротивление 133
4.5 Результаты экспериментальных исследований лабораторно-полевой установки на устойчивость движения 137
5 Технико -экономическая эффективность использования комбинированной дернинной сеялки 146
5.1 Повышение урожайности лугов и пастбищ при использовании комбинированной дернинной сеялки 146
5.2 Перспективы использования усовершенствованных рабочих органов комбинированной дернинной сеялки 148
5.3 Экономическая эффективность использования комбинированной дернинной сеялки с усовершенствованными рабочими органами 151
Общие выводы 153
Литература 155
Приложения 168
- Обзор технических средств, используемых для повышения устойчивости движения сельскохозяйственных машин и агрегатов
- Устойчивость движения агрегатов с фрезерными рабочими органами на горизонтальной местности
- Методика определения затрат мощности на фрезерование полосы почвы в массиве дернины
- Влияние кинематического показателя режима фрезерного рабочего органа на ширину полосы
Введение к работе
Одной из основных задач сельскохозяйственного производства является непрерывное повышение валового сбора урожая сельскохозяйственных культур при одновременном снижении затрат труда и материальных средств на единицу произведенной продукции. В частности, производство конкурентоспособной продукции животноводства невозможно без достаточного количества дешевых высокобелковых кормов, которые можно получить с естественных кормовых угодий.
Решение этой задачи идет взаимно по двум направлениям: по пути увеличения урожайности за счет выполнения ряда агротехнических мероприятий: широкое применение удобрений, повышающих плодородие почвы; введение новых высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур; разработка химических и биологических способов борьбы с вредителями и болезнями; по пути совершенствования сельскохозяйственной техники: повышение качества работы машин; снижение их стоимости; повышение производительности труда при выполнении различных сельскохозяйственных и транспортных операций и т. п.
Современный научно-технический прогресс охватывает и сельскохозяйственное машиностроение. Важным направлением научно-технического прогресса в области сельскохозяйственного машиностроения является повышение рабочих скоростей машин. В нашей стране промышленность переходит к выпуску новых моделей тракторов, обладающих большой мощностью двигателя при сравнительно малом сцепном весе, приспособленных для работы на высоких скоростях, а зарубежная техника практически полностью отвечает перечисленным выше условиям.
Особую важность поэтому приобретают исследования проблемы устойчивости движения машин, которая хоть и является общей для сельскохозяйственных и транспортных машин различного назначения, однако остается недос-
7 таточно изученной,
Между тем качество работы большинства мобильных сельскохозяйственных машин (сеялок, культиваторов, плугов и т. п.) находится в непосредственной зависимости от степени устойчивости их движения. Выходящая за допустимые пределы непрямолинейность движения рабочего органа, например, культиватора, приводит к появлению огрехов и перекрытий обрабатываемых площадей, а при обработке пропашных культур - и к частичному уничтожению растений в рядке. К аналогичным последствиям приводит неустойчивость движения при работе сеялок, плугов и т. п.
Исследования по устойчивости движения сельскохозяйственных рабочих машин могут иметь большое практическое значение как теоретическая основа для рационального и согласованного выбора их динамических параметров. Результаты этих исследований позволят осуществлять целесообразный выбор величины массы той или иной машины и размещения в пространстве масс ее элементов в соответствии с заданными условиями работы - скоростью движения, сопротивлением рабочих органов и т. п.
Основу кормовой базы хозяйств Северо-Восточного региона европейской части РФ составляют корма, заготавливаемые из сеяных и естественных трав, листостебельных силосных культур, естественные и долголетние культурные пастбища.
Рационы кормления во многих хозяйствах не сбалансированы по белку и аминокислотам, в их составе неоправданно высоко содержание зерна (до 70% вместо возможных 55...60%). Продуктивность же естественных сельскохозяйственных сенокосов не превышает 0,7...0,9 т/га сена невысокого качества [90].
Деградация естественных кормовых угодий в регионе нарастает. Если в 1983 году имелось 4269 тыс. га лугов и пастбищ, то к 1989, 1995 и 2000 годам их осталось 3887, 3750 и 3398 тыс. га соответственно [47, 90].
Одним из главных направлений восстановления и повышения роли лугового кормопроизводства должно быть улучшение природных кормовых угодий, на которых производство кормов возможно за счет доступных агротехнических
8 и организационных мероприятий, не нуждающихся в проведении дорогих и энергоемких культуртехнических и гидротехнических работ. К числу таких мероприятий относится поверхностное улучшение лугов и пастбищ на основе полосного посева трав и травосмесей бобовых и бобово-злаковых культур. Поверхностное улучшение лугов и пастбищ широко распространяется в сельскохозяйственном производстве Российской Федерации и зарубежных стран, оно позволяет в 2,0...2,5 раза повысить продуктивность травостоя, в 3...4 раза сократить энергозатраты, расход топлива и семян, существенно уменьшить водную эрозию почвы. При этом обеспечивается высокий коэффициент энергетической эффективности по сравнению с другими технологиями улучшения кормовых угодий [40, 51, 68, 66].
Однако использование прямого посева семян трав в дернину при всех положительных результатах его применения сдерживается недостатком в нашей стране эффективных и надежных технических средств для его осуществления [56].
Перспективными рабочими органами для таких технических средств являются фрезы. Они имеют преимущество над другими рабочими органами для технологического процесса посева семян трав и внесения минеральных удобрений в дернину: высокое измельчение дернины луга включая растительность, кочки; совмещение операций обработки почвы, внесения удобрений и посева семян трав за один проход агрегата; низкую металлоемкость; значительное снижение вредного воздействия от переуплотнения почвы при многократных проходах однооперационных агрегатов; увеличение аэрации дернины луга; сокращение сроков проведения работ; увеличение производительности труда в 1.5...3 раза; прибавку урожая от 7% до 30%; - возможность дальнейшего полноценного использования обработанного луга через короткий промежуток времени; - снижение на 20...30% расхода топлива, затрат на проведение данных мероприятий, что, в конечном итоге повышает рентабельность хозяйств, прово дящих данные работы.
Однако, несмотря на все преимущества фрез по сравнению с другими рабочими органами для улучшения лугов и пастбищ, они пока не получили должного распространения из-за ряда недостатков конструктивного и технологического характера, основными из которых являются в ряде случаев отрицательное тяговое сопротивление, приводящее к неустойчивости движения агрегата и неполному соответствию выполненных работ некоторым агротехническим параметрам, высокая энергоемкость процесса и высокий износ ножей [69]. В связи с этим повышение качества работы комбинированной дернинной сеялки путем совершенствования ее рабочих органов является актуальной и необходимой задачей.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ НИИСХ Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого (тема РАСХН № 05.Р.00 «Комбинированная сеялка для посева семян трав в дернину к трактору класса 14 кН», задание 07.01.02.И, № гос. регистрации 01970007281).
На защиту выносятся следующие положения: - способ полосного посева семян трав в дернину с локальным внесением минеральных удобрений и конструктивно-технологическая схема комбиниро ванной дернинной сеялки с усовершенствованными рабочими органами; математические модели, описывающие конструктивно-эксплуатационные параметры комбинированной дернинной сеялки; результаты экспериментальных исследований и производственных испытаний работы двухдискового фрезерного рабочего органа и стабилизаторов движения комбинированной дернинной сеялки; эффективность использования двухдискового фрезерного рабочего органа и стабилизаторов движения комбинированной дернинной сеялки.
Основные положения диссертационной работы доложены на научно-практических конференциях Вятской ГСХА (2001...2004 гг.), международной научно-практической конференции, посвященной 125-летию со дня рождения академика Н.В. Рудницкого (2001 г.), Десятая молодежная научная конференция (Сыктывкар, Республика Коми, 2003 г.).
Основное содержание диссертации изложено в 13 публикациях, в том числе 2 положительных решениях о выдаче патента РФ на изобретения и положительном решении о выдаче патента РФ на полезную модель.
Работа изложена на 191 страницах, включает 73 рисунка, 6 таблиц и 10 приложений.
Автор выражает искреннюю благодарность доктору технических наук, профессору А.Д. Кормщикову, кандидату технических наук, доценту Р.Ф. Кур-банову, кандидату технических наук В.Л. Андрееву, кандидату технических наук С.Л, Дёмшину, младшему научному сотруднику лаборатории механизации полеводства П.А. Шулакову, лаборанту-исследователю Т.В. Соколовой за помощь и поддержку в процессе выполнения работы.
Обзор технических средств, используемых для повышения устойчивости движения сельскохозяйственных машин и агрегатов
В настоящее время важное направление научно-технического прогресса в области сельскохозяйственного машиностроения является увеличение производительности за счет повышения рабочих скоростей при выполнении технологических операций.
При этом значительно возрастает роль вопроса об устойчивости движения сельскохозяйственных агрегатов, так как с ростом рабочих скоростей повышаются требования к квалификации водительского персонала. Но даже при большом опыте и умении трактористов бывает невозможным обеспечить выполнение агротехнических требований по устойчивости и прямолинейности движения сельскохозяйственных машин, что приводит к существенным потерям урожайности в конечном итоге.
Поэтому в последнее время появилось большое количество технологий и технических средств, позволяющих при повышенной производительности обеспечить выполнение агротехнических требований для технологических операций и снять часть нагрузки с водителя машинно-тракторного агрегата.
Технические средства, обеспечивающие устойчивость движения машинно-тракторных агрегатов, можно условно классифицировать следующим образом (рис. 1.13).
Обеспечение устойчивости движения сельхозмашин при выполнении технологических операций с помощью человека было довольно распространено ранее. Примером может служить универсальный культиватор КУТС-2,8 выпускаемый в двух вариантах: КУТС-2,8А для поливной свеклы и КУТС-2,8Б для картофеля [75].
Во многом сходен по устройству культиватор КУТС-4,2, предназначенный для междурядной обработки зернопропашных и технических культур, высеянных тракторными 24-рядными сеялками.
Особенности указанных культиваторов вытекают из агротехнических требований к обработке междурядий пропашных культур и общих условий работы орудия по уходу за такими культурами. Ходовые колеса культиватора-пропашника делаются поворотными около вертикальных осей для управления движением орудия при входе в борозду и при перемещении его вдоль рядков растений с тем, чтобы избежать повреждения последних; наличие механизма управления колесами в системе пропашного культиватора обязательно (рис. 1.14).
Поворот зубчатки z штурвалом перемещает зубчатую рейку mm и вместе с тем поворачивает ходовые колеса около вертикальных осей А. Поворот штурвала вправо обеспечивает поворот культиватора в ту же сторону и наоборот. Наибольший поворот колес доходит до 12 град.
Недостатком данной схемы управления движением орудия является необходимость привлечения дополнительно человека, следящего за прямолинейностью движения машины, а также то, что при выходе из защитной зоны обработки воздействие человеком на машину может происходить уже после уничтожения растений.
Например, чтобы уменьшить количество поврежденных корней свеклы, необходимо с большой точностью направлять по рядкам подкапывающие лапы свеклоуборочного комбайна. Но при ручном управлении добиться высокой точности трудно. Для выполнения этой функции имеются специальные автома 36 тические устройства.
Устойчивость движения агрегатов с фрезерными рабочими органами на горизонтальной местности
Пусть поверхность поля имеет форму горизонтальной плоскости. Движение сеялки по поверхности поля можно рассматривать как движение плоскопараллельное и свести его к изучению движения плоской фигуры в ее плоскости. Одновременно это движение можно разложить на более простые: переносное и относительное. Для этого выберем две системы координатных осей. Плоскость хОу (рис. 2.6) неподвижной системы координат совместим с поверхностью поля.
Причем ось О х направим по направлению установившегося движения, а ось О у - перпендикулярно к ней. Подвижную систему координат Qr\ свяжем с проекцией на поверхность поля центра масс (точка О) машины. Ось OS, направим по продольной оси машины, а Оц - перпендикулярно к ней в плоскости поверхности поля.
Тогда в относительном движении сеялка представляет собою физический маятник, совершающий вращение относительно оси прицепа. Угол отклонения маятника от равновесного положения в любой момент времени определяется действующими на него внешними силами и начальными условиями движения.
На машину в плоскости поверхности поля действует проекция равнодействующей сил сопротивления R , приложенная в "центре сопротивления" машины и направленная в сторону, противоположную абсолютной скорости Va движения. Всю сисхему внешних сил будем считать плоской системой, Принимая во внимание, что угол (р„ мал, получим: Rxy=koB, (2.7) где к0 - удельное сопротивление машины, Н/м; В - ширина захвата машины, м; рп - угол отклонения продольной оси машины от направления движения. Горизонтальная составляющая Рх тягового усилия приложена в точке А и направлена по оси О х. Пусть в начальный момент движения центр масс машины находился на оси О х и через некоторое время t занял положение О, определяемое углом # п отрезка Л О = / к оси О х. Момент МА сил сопротивления R , действующих на машину относительно точки А: МА = -kQBh t (2.8) где h - плечо силы сопротивления R y, h = Isiny; Из скоростного треугольника с учетом малых значений углов рп и у получим: Для определения угла ф„ воспользуемся известной [77] методикой с помощью дифференциальных уравнений Лагранжа в обобщенных координатах для систем с голономными стационарными связями: Применительно к сельскохозяйственным машинам, время переходного процесса т - наименьшее время, по истечении которого, после приложения воздействия, рабочий орган машины не выходит за пределы ±6 допускаемых агротехническими требованиями отклонений. Расстояние, пройденное машиной в переходном процессе, выразим в долях длины от точки прицепа до точки центра сопротивления машины 1= АО. Степень устойчивости движения в можно охарактеризовать безразмерной величиной, учитывающей путь возвращения машины: У0т 2-25) Степень устойчивости движения в связана с видом переходного движения, совершаемого машиной. В качестве критерия, определяющего тип движения, можно принять следующую величину: п1 1-JT- (2.26) Критерий вида движения q удобен для практического применения, так как легко вычисляется по заданным динамическим и конструктивным параметрам машины и определяет вид движения. Кроме того, взаимосвязь между величинами 9 и q в ряде случаев по известной величине q судить и о значениях в. Нужно заметить, что приведенные замечания о критериях див имеют смысл лишь при устойчивом движении сельскохозяйственной машины по Ляпунову, что является необходимым условием возможности выполнения технологического процесса.
Методика определения затрат мощности на фрезерование полосы почвы в массиве дернины
Целью энергетической оценки являлось определение энергетических затрат, необходимых для получения полосы в массиве дернины двухдисковым фрезерным рабочим органом при различных кинематических показателях режима работы фрезы и установочной глубины обработки.
За основу при проведении энергетической оценки был принят руководящий документ РД 10.22-89. При проведении опытов регистрировался расход топлива [106, 122, 124]. Метод расхода топлива устанавливает определение средней за опыт реализуемой мощности двигателя при выполнении технологического процесса по фактическому расходу топлива и предусматривает наличие конкретной для используемого двигателя зависимости между расходом топлива и мощностью двигателя. Данный метод применялся при невозможности измерения энергетических параметров методом динамометрирования и тензометрирования.
При энергетической оценке процесса фрезерования полосы почвы в монолите дернины для регистрации полученных данных использовался расходомер топлива, изготовленный для трактора МТЗ-82 (рис. 3.8).
Рисунок 3.8 - Расходомер топлива для снятия энергетических показателей фрезерования: а - общий вид расходомера, б - расходомер в работе
Во время опыта измерялись следующие величины: количество топлива, потребляемое двигателем за опыт; путь, пройденный за опыт; продолжительность опыта.
Энергетические показатели определялись на установившемся режиме рабочего хода машины (агрегата). Показатели холостого хода определялись на установившемся режиме при максимальной частоте вращения вала двигателя. Количество повторностей опыта на каждом режиме работы было четыре. Повторносте опыта проводились при движении в прямом и обратном направлени 92 ях. Продолжительность регистрации одной повторности опыта устанавливалась по времени (на длине зачетного участка), которое составляло тридцать секунд.
Эффективную мощность определяли по характеристике Ne f(GT), полученной из данных контрольного торможения двигателя.
где і - коэффициент, определяемый на дороге с твердым покрытием на холостом ходу энергетического средства; п ,» - количество отметок за время
опыта или частота вращения ведущих колес (звездочек) соответственно на холостом и рабочем ходу (среднее от правого или левого колес или звездочек); пзх пзр количество отметок за время опыта или частота вращения путеизмерительного колеса соответственно на холостом и рабочем ходу. Энергетическая оценка проводилась на опытном поле НИИСХ Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого. Для проведения опытов был выбран участок, удовлетворяющий следующим требованиям [92]:
- почва участка однородна и соответствует выбранному почвенному типу с ровным микрорельефом;
- участок однороден по предшествующим обработкам и по предшествующей культуре.
Совместно с энергетической оценкой определялись влажность, задерне-лость, твердость и плотность почвы. Также проводились замеры ширины и глубины обработки полосы почвы, профрезерованной в дернине.
Скорость движения агрегата У„, составила 0,59 м/с. Частота вращения ВОМ трактора, пвом= 530 мин"1.
Обработку результатов измерений проводили методами математической статистики до получения среднего значения величины из всех повторностеи опыта.
Целью фиксирования пути переходного процесса являлось экспериментальное определение вида движения, совершаемого машиной после начальных отклонений при различных типах фрезерного рабочего органа без и со стабилизаторами движения.
Во время опыта измерялись следующие величины: величина начального отклонения машины; величина максимального отклонения машины; длина пути переходного процесса; отклонения машины по длине пути от начального положения машины; путь, пройденный за опыт; продолжительность опыта.
Фиксирование пути переходного процесса движения машины проводилось на опытном поле НИИСХ Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого. Для проведения опытов был выбран участок, удовлетворяющий требованиям [92]. Совместно с фиксированием пути переходного процесса определялись влажность, задернелость, твердость и плотность почвы.
Для проведения опытов применялся жестко устанавливаемый по ходу движения сельскохозяйственной машины металлический упор (рис. 3.9), с помощью которого создавалось начальное единичное отклонение.
Влияние кинематического показателя режима фрезерного рабочего органа на ширину полосы
Агротехнические требования к полосному посеву отличаются наличием в них раздела, регламентирующего качество обработки полосы почвы в массиве дернины. Наиболее значимой является ширина обработки полосы дернины. Она определяется характером улучшаемого травостоя, его густотой, мощностью и связностью дернины. Чем дернина мощнее, чем плотнее травостой и больше в его составе вегетативно размножающихся растений, тем больше должна быть ширина обработанной полосы. По данным исследований [115] для условий Белоруссии достаточно ширины в 25...30 мм, в то время как для условий пойменного луга, по данным НИИСХ Северо-Востока, расположенного в Центральной зоне Кировской области, необходимая ширина составляет не менее 100 мм [105, 119] при площади необработанных междурядий в пределах 60..70% от общей площади луга.
Кроме изучения воздействия кинематического показателя режима фрезы и типа фрезерного сошника на степень крошения почвы исследовалось также влияние этих параметров на значение ширины фрезеруемой полосы. Эксперимент проводился согласно методике, изложенной в п. 3.5 [70].
Полученные в ходе эксперимента результаты (рис. 4.5 и 4.6) позволяют утверждать, что увеличение окружной скорости фрезы при использовании двухдискового фрезерного рабочего органа не влияет на ширину обработки полосы дернины, и она остается постоянной во всем исследуемом интервале и равна 110 мм.
Значительнее всего влияние окружной скорости на ширину полосы отмечается при фрезеровании монолита дернины стандартной дисковой фрезой Г 106 образными ножами. Работа фрезерного сошника комбинированной сеялки с Г образными ножами характеризуется низким качеством нарезанных полос в почве (вырывы кусков дернины из стенок полос, недостаточное прорезание дернины в полосах).
Ширина полос, полученных с помощью стандартной дисковой фрезы с Г-образными ножами на протяжении всего исследуемого интервала кинематического показателя Я недостаточна для осуществления полноценного технологического процесса посева семян трав в дернину и последующего их развития. Например, она увеличивается с 58 до 68 мм при увеличении окружной скорости фрезы, хотя, как известно [105,119] должна иметь величину 110 мм.
При работе стандартной дисковой фрезы с Г-образными ножами также отмечается значительная нестабильность ширины обработанной полосы, о чем свидетельствует значение среднеквадратичного отклонения а = 8,5.. Л1,3 мм.
Таким образом, при фрезеровании полос в массиве дернины двухдисковым фрезерным рабочим органом ширина обработанной полосы становится стабильной за счет исключения вырывов и недорезов дерна из стенок и не зависит от значения кинематического показателя режима фрезы.
По результатам предварительных исследований двухдискового фрезерного рабочего органа можно сделать некоторые выводы:
1. Все фракции почвы, полученные при использовании двухдискового фрезерного рабочего органа, соответствуют агротехническим требованиям на полосной посев сеялкой с фрезерными рабочими органами независимо от кинематического показателя режима фрезы в исследуемом интервале.
2. Применение двухдискового фрезерного рабочего органа позволяет получить необходимую стабильную ширину обработанной полосы и исключить вырывы и недорезы дерна из стенок независимо от кинематического показателя режима фрезы в исследуемом интервале.
Одним из основных агротехнических критериев качества выполнения процесса фрезерования является степень крошения почвы. Согласно агротехническим требованиям, наиболее приемлемым является наличие в подготовленной фрезами под посев семян трав почве частиц с размерами от 3 до 30,0 мм. Поэтому первым критерием оптимизации было решено принять процентное содержание фракции от 3 до 30 мм (У/, %) в обработанной почве.
Так как в настоящее время широкое распространение получают энергосберегающие технологии, а затраты на горюче-смазочные материалы являются одной из основных статей затрат при производстве сельскохозяйственной продукции, то снижение расхода топлива при выполнении технологических операций за счет оптимизации конструктивных параметров и режимов работы вновь разрабатываемой техники становится актуальным. Вследствие этого вторым критерием оптимизации было решено принять затраты мощности на фрезерование (У2, кВт/м).
Согласно теоретическим исследованиям, как указывалось ранее, основными факторами, определяющими процесс фрезерования полосы почвы в монолите дернины, являются поступательная скорость агрегата VnQC м/с и окружная скорость V0Kp, м/с, от которых зависят и по которым рассчитываются следующие показатели процесса фрезерования почвы: скорость резания Vpe3, м/с, кинематический показатель Я, подача на нож Snod, мм, и толщина стружки дстр, мм. При сравнении характеристик работы двухдискового фрезерного рабочего органа дернинной сеялки и дисковой фрезы с двусторонним расположением Г-и L-образных ножей был сделан вывод, что основное влияние на степень кро 108 шения почвы оказывает кинематический показатель режима фрезы Л. С учетом теоретических расчетов и предварительных испытаний были выбраны уровни варьирования этого фактора.
Конструкция двухдискового фрезерного рабочего органа предусматривает расположение равного количества ножей на двух дисках, причем лезвие ножей, расположенных на одном из дисков может как перекрывать лезвие ножей другого диска (Д/ = 100%), так и работать независимо (Л/ = 0%). Для исследования влияния данного фактора на процентное содержание фракции от 3 до 30 мм и затраты мощности при фрезеровании было решено принять следующие уровни варьирования:
- Л/ = 100% - лезвия ножей одного диска полностью перекрывают лезвия ножей второго диска;
- Д/ = 50% - лезвия ножей одного диска на половину перекрывают лезвия ножей второго диска;
- Д/ = 0% - лезвия ножей одного диска не перекрывают лезвия ножей второго диска;
