Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга Юхин Дмитрий Петрович

Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга
<
Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Юхин Дмитрий Петрович. Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Юхин Дмитрий Петрович; [Место защиты: Оренбург. гос. аграр. ун-т]. - Оренбург, 2008. - 181 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/15

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований 9

1.1. Условия возделывания сельскохозяйственных культур в сухостепных регионах 9

1.2.-Пахотный и подпахотный горизонты, формирование и влияние их структуры на плодородие почв 13

1.3 Анализ способов основной обработки почв в сухостепных регионах 19

1.4. Обзор конструкций машин для комбинированной основной обработки почвы 27

1.5. Анализ методов снижения тягового сопротивления почвообрабатывающих машин 36

1.6. Выводы, цель и задачи исследования 44

2. Теоретические основы совершенствования плуга для комбинированной основной обработки почвы 48

2.1. Методика проектирования основного рабочего органа комбинированного плуга (джойнтера) 48

2.2. Обоснование параметров поперечного сечения пласта обрабатываемого джойнтером 51

2.3. Обоснование закономерности изменения угла крошения а лемешно-отвальной поверхности джойнтера 55

2.4. Обоснование параметров направляющей кривой лемешно-отвальной поверхности джойнтера 69

2.5. Обоснование закономерности изменения угла сдвига от высоты расположения образующей лемешно-отвальной поверхности джойнтера 75

2.6. Обоснование основных параметров комбинированно-го плуга 77

3. Программа и методика экспериментальных исследований 92

3.1. Программа экспериментальных исследований 92

3.2. Лабораторно-полевая установка и оборудование 93

3.3. Методика проведения лабораторно-полевых . исследований 97

3.3.1. Методика определения энергетических показателей почвообрабатывающего агрегата 98

3.3.2'. Методика определения агротехнических показателей работы почвообрабатывающего агрегата 99

3.4. Методика обработки опытных данных и оценка ошибок измерений 103

4. Результаты экспериментальных исследований 108

4.1. Энергетические показатели функционирования почвообрабатывающего агрегата на базе комбинированного плуга 108

4.2. Агротехнические показатели функционирования почвообрабатывающего агрегата на базе комбинированного плуга 120

5. Экономическая эффективность применения плуга для послойной обработки почвы 134

Общие выводы и предложения 142

Список использованных источников 144

Приложения 158

Введение к работе

Объем произведенной сельскохозяйственной продукции — результат оптимального сочетания множества факторов, среди которых главными являются сорта и технология возделывания сельскохозяйственных культур, комплекс машин и оборудования, оптимально сочетающихся с агротехническими условиями отдельно взятой местности.

В условиях современного земледелия обработка почвы остается самой энергоемкой наиболее важной операцией. Она влияет на процесс накопления и сохранения влаги в почве, уничтожение сорной растительности, аэрацию, аккумулирование питательных веществ - создание благоприятных условий для развития культурных растений, тем самым, определяя эффективность использования и регулирование почвенных ресурсов.

Для Южной сухостепной зоны, где лимитирующим фактором повышения урожайности являются недостаток продуктивной влаги и запас гумуса в почве, наиболее оптимальной считается комбинированная, или послойная обработка почвы. Она позволяет, дифференцировано обрабатывать слои пахотного горизонта без их перемешивания.

Ко всему прочему, почвы южной степной зоны, обладая
способностью к спеканию при основной обработке в засушливые
годы, образуют глыбистую поверхность, которая сохраняется до
весны и требует применения дополнительных

почвообрабатывающих операций для дробления глыб и выравнивания поверхности поля.

Многократные проходы по полю тяжелой

сельскохозяйственной техники - одна из главных причин

5 постоянного уплотнения и деградации почвенного плодородия, а также увеличения энергозатрат на почвообработку.

Плотность почвы играет существенную роль в получении урожая. Известно, что при изменении плотности почвы на 0,1...0,3 г/см от оптимального значения (1,1...1,3 г/см) урожайность снижается на 20...40%.

Даже при оптимальном значении средней плотности пахотного горизонта снижение урожайности происходит из-за увеличения плотности в верхнем корнеобитаемом слое. Поэтому необходимо содержать верхний слой почвы (12...16 см) в мелкокомковатом, выровненном и сухом состоянии, а нижележащие слои до 45 см — более уплотненными до оптимального состояния.

Верхний слой уменьшает расход влаги на испарение, улавливает атмосферные осадки, а уплотненный нижний слой уменьшает конвекцию и диффузию и исключает движение влаги из нижних слоев.

Для выполнения данного вида комбинированной, или послойной технологии промышленностью выпускается широкий спектр комбинированных почвообрабатывающих машин.

Большинство рабочих органов комбинированных

почвообрабатывающих орудий заимствованы от простых машин, выполняющих иной вид почвообработки, поэтому они не могут в достаточной степени качественно подготовить почву. В связи с чем, приходиться увеличивать количество различных органов, в основном предназначенных для обработки верхнего слоя пахотного горизонта, что увеличивает тяговое сопротивление орудия и энергоемкость операции в целом, снижает надежность конструкции.

На основании вышеизложенного можно утверждать, что вопрос оптимизации основных конструктивных и технико-эксплуатационных параметров машин для комбинированной

основной обработки почвы весьма актуален и имеет важное народнохозяйственное значение.

Цель исследования. Совершенствование конструктивных параметров основного рабочего органа комбинированного плуга, обеспечивающих высокое качество обработки почвы при снижении энергозатрат на ее осуществление.

Объект исследования. Процесс комбинированной основной обработки почвы.

Предмет исследования. Закономерности влияния

геометрических параметров отвального рабочего органа комбинированного плуга на тяговое сопротивление и качество основной обработки почвы.

Методика исследования. Теоретические исследования технологического процесса комбинированной обработки почвы посредством предлагаемого орудия выполнялись с применением основных положений, законов и методов классической земледельческой механики, агротехнологии и математического моделирования.

Научную новизну работы составляют:

-совокупность теоретических и экспериментальных исследований процесса функционирования комбинированного плуга, на основе которых определены оптимальные параметры орудия;

-модифицирована методика построения лемешно-отвальной поверхности рабочего органа для обработки верхнего слоя почвы (джойнтера);

-обоснована геометрия рабочей поверхности джойнтера, обеспечивающего высокое качество обработки верхнего слоя пахотного горизонта при минимальных энергозатратах.

7 Научные положения, выносимые на защиту:

-теоретические закономерности влияния конструктивных параметров джоинтера на качественные и энергетические показатели работы комбинированного плуга;

-результаты экспериментальных исследований

комбинированного пахотного агрегата и его технико-эксплуатационные показатели;

-технико-экономические показатели применения

комбинированного плуга на основной обработке почвы.

Практическую ценность работы представляют:

-рациональные конструктивные параметры джоинтера и комбинированного плуга;

-снижение эксплуатационных затрат на осуществление комбинированной основной обработки почвы;

-результаты исследований рекомендуется использовать при проектировании, производстве новых машин для основной обработки почвы предприятиями - изготовителями почвообрабатывающих машин и в учебном процессе инженерных специальностей.

Реализация результатов исследования. Опытные образцы комбинированного плуга были изготовлены в РТП и использованы в СПК «Колхоз Дружба» Мелеузовского района Республики Башкортостан.

Материалы диссертационной работы и опытный образец плуга с 2005 года используются в учебном процессе по дисциплинам «Сельскохозяйственные и гидромелиоративные машины» и «ЭМТП» в ФГОУ ВПО ОГАУ СПО «Оренбургский аграрный колледж».

Апробация работы. Основные положения диссертационной
работы докладывались на заседаниях кафедры

8 «Сельскохозяйственные машины» ФГОУ ВПО ОГАУ (2003-

2007гг), на ежегодных научных конференциях сотрудников и преподавателей факультета механизации сельского хозяйства ОГАУ (2003-2007гг), на региональных научно-практических конференциях (Оренбург, 2003-2007гг), на международной научно-технической конференции (Оренбург, 2005 г), на научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов (Уфа, 2005г).

Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 7 работ, в том числе І в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объём работы. Диссертационная работа включает введение, 5 разделов, общие выводы, список использованной литературы и приложения. Работа изложена на 157 страницах машинописного текста, содержит 5 таблиц, 40 рисунков, и 16 приложений. Список литературы содержит 135 источников, в том числе 2 на иностранных языках.

Условия возделывания сельскохозяйственных культур в сухостепных регионах

Территория южного Урала условно делится на два геоморфологических района: Предуралье - западная часть и Зауралье - восточная, за южными отрогами Уральских гор.

Сухостепная зона Южного Урала занимает территорию в 426 тысяч квадратных километров. Из них 27 миллионов га сельскохозяйственных угодий, в том числе 17,5 миллионов га пашни [60].

Оренбургская область расположена на западном и восточном склонах Южного Урала и занимает 123,9 тыс. км" территории. Протяженность области с запада на восток составляет более 700 км, с севера на юг в Предуралье - 330 км, в Зауралье - 220 км [28].

Расположенность зоны в центре Европейско-Азиатского материка определяет сухой континентальный климат. Лето довольно жаркое, сопровождаемое суховеями с большим количеством малооблачных дней. Зима характеризуется своей малоснежностью и холодом. Средняя годовая температура воздуха в восточных районах колеблется от 1,1 до 2, в западных районах от 3,1 до 4 . Большая годовая амплитуда температуры воздуха достигает 40. Продолжительность безморозного периода колеблется от 105 до 140 дней. Сумма положительных температур (свыше 10) составляет 2100...2770, отрицательных (ниже 10) — 1120... 1700 . Общий вегетационный период данной зоны составляет в среднем 155... 175 дней. Самыми жаркими месяцами года являются июнь и июль. В эти месяцы возможны периодические резкие повышения температуры воздуха до 40С, температура на поверхности почвы до 65С и выше. Сухостепная зона Южного Урала характеризуется высокой засушливостью климата с резкими колебаниями увлажнения по годам. При средней многолетней норме годовой суммы осадков от ЗООдо 400 мм в отдельные засушливые годы выпадает лишь 200...250 мм.- Так, например, в весенне-летний период в восточных районах выпадает 180...207 мм осадков, что составляет 63...69% от годового их количества, в юго-западных - 142...203 мм или 53...56%, что указывает на недостаток осадков в зимний период. Это влечет, в свою очередь, небольшую высоту снежного покрова, а значит -риск вымерзания растений и, в общем, характеризует неравномерность распределения осадков по времени и территории [28, 63].

Недостаток влаги в почве усугубляется действием суховеев. Скорость сухих ветров достигает величины 25...30 м/с, что приводит к выдуванию и без того небольших запасов влаги. Вследствие суховеев влажность почвы в отдельные периоды — июль и август снижается до уровня «мертвого» запаса.

Континентальность климата сказывается и в том, что максимум осадков, как правило, приходится на летние месяцы. Зимой довольно часты сильные ветры и метели (от 4 до 10 дней в месяц). Снежные покровы держаться около 5 месяцев. Появление первого снега обычно наблюдается в середине ноября, своей максимальной толщины он достигает к концу февраля - началу марта. Средняя глубина снежного покрова 20 см [120].

Сильные ветры постоянно перемещают снежные массы, наметая сугробами у препятствий, оголяя землю в других местах. На ровной поверхности снег лежит обычно пятнами, что влияет на неравномерность распределения влаги, а впоследствии - на «недружную» всхожесть семян и снижение урожайности. Влагообеспеченность сельскохозяйственных растений в условиях Оренбуржья колеблется в пределах 20...60% от оптимальной. Вот почему вся агротехника сельскохозяйственных культур в области направлена на борьбу с эрозиями почв, на максимальное накопление, бережное сохранение и эффективное использование влаги [42, 46, 50, 62].

Регионы Южного Урала и Заволжья характеризуются черноземами (Южный, типичный, обыкновенный) и темно-каштановыми почвами [65].

В Предуралье в направлении с севера на юг последовательно расположены следующие почвенные подзоны: черноземы типичные и выщелоченные, черноземы обыкновенные, черноземы южные и темно-каштановые почвы. В Зауралье типичные черноземы отсутствуют.

Незначительная часть территории занята лесными и оподзоленными почвами. Большое распространение среди южных черноземов, а так же темно-каштановых почв имеют солонцы, солонцево-солончаковые почвы.

Типичные черноземы содержат гумуса 6 т/га, в метровом слое -500 т/га. В обыкновенном черноземе запасы гумуса в том же слое колеблются от 150 до 500 т/га. Самые распространенные для регионов южные черноземы, содержат от 100 до 300 т/га гумуса [65].

Гранулометрический состав пахотного слоя для вышеуказанных типов почв - глины и тяжелые суглинки. Почвы данного типа характеризуются высокой сложностью поглощения, то есть хорошо удерживают питательные элементы, вносимые с удобрениями. Однако эти почвы в последнее время высоко насыщены карбонатами

Методика проектирования основного рабочего органа комбинированного плуга (джойнтера)

Методика проектирования рабочей лемешно-отвальной поверхности (ЛОП) основного рабочего органа комбинированного плуга (джойнтера) базируется на широко известной методике проектирования рабочих поверхностей отвальных плугов. Большой вклад в развитие методики проектирования внесли отечественные ученые: В.П. Горячкин, В.В. Бледных, Г. Гетцлав, Л.В. Гячев, В.А. Желиговский, В. Зене, Н.И. Кленин, М.Н. Летошнев, В.А. Сакун, Г.Н. Синеоков, Н.В. Щучкин [И, 135, 24, 29, 34, 47, 67, 117,119, 130].

В основу метода проектирования джойнтера может лечь метод предложенный В.П. Горячкиным и усовершенствованный Н.В. Щучкиным [24, 130]. Согласно этому методу лемешно-отвальная поверхность описывается движением прямолинейной горизонтальной образующей EF по направляющей кривой ВС, расположенной в плоскости пласта N, перпендикулярно лезвию лемеха АВ с определенной закономерностью изменения угла у (между положением образующей EF и стенкой борозды XOZ). Закономерность изменения угла у выражается некоторой функцией y=f(z), где z координата расположения образующей над плоскостью XOY (рисунок 2.1). Согласно методике, для построения отвальных рабочих поверхностей необходимо задать размеры сечения обрабатываемого пласта почвы и обосновать закон изменения угла крошения, форму и вылет направляющей кривой, закон изменения угла между горизонтальной образующей и плоскостью стенки борозды. Тем не менее, необходимо отметить, что при проектировании новых рабочих органов не в полной мере учитываются особенности различных технологий почвообработки, особенности энергетики процесса подъема, оборота пласта. В большинстве своем, классическая методика построения, опирается на данных, полученных опытным путем и графически.

После соответствующих математических преобразований получим формулу в ином виде: Rx = mg- [2 \(sina7 — sina}) (sins2 — sinsj))+ +tgxp \sina2 — sinoCj) (cose і — coss2 )\ [(cos a 2 — cos a j )-\2 (sin є2 — sin є t ) + + tgq (cos є j — cos є2 )}+ (sin a2 — sin ccj) [2 (cos є2 — cos є j) — tgcp (sin s2 — sin є j )}\, (2.2) где ф - угол трения почвы о конструктивный материал рабочего органа, град; m — масса почвенного пласта, кг; (Xi и а2 - начальный и конечный углы крошения лемешно отвальной поверхности джоинтера, град; Єї и є2 — начальный и конечный углы, постановки лемешно отвальной поверхности ко дну борозды, град; g - ускорение свободного падения тела в условиях гравитации, м/с". Из выражения (2.2) следует, что основными углами в определении тягового сопротивления джоинтера являются: угол крошения - а и угол є, характеризующий направляющую кривую. Поэтому от закономерностей изменения этих углов с изменением высоты расположения образующей: a=f(z) и s=f(z) будет зависеть тяговое сопротивление и джоинтера, и плуга в целом.

Для обоснования закономерностей a=f(z) и s=f(z) необходимо рассмотреть лемешно-отвальную поверхность джоинтера как совокупность элементарных трехгранных клиньев (рисунок 2.2) АВСО, которые образуют криволинейный трехгранный клин AMCLBO.

Согласно положениям В.П. Горячкина работу трехгранного клина можно рассмотреть как работу совокупности последующих друг за другом двугранных клиньев: простого с углом крошения подъема а, простого с углом оборота р, простого с углом сдвига у [43].

Таким образом, для того чтобы определить влияние закономерностей a=f(z) и c=f(z) на энергетические и качественные показатели работы джойнтера необходимо рассмотреть взаимодействие с почвой каждого из двугранных клиньев с углами а и є.

Обоснование параметров поперечного сечения пласта, обрабатываемого джойнтером

В основе проектирования лемешно - отвальной поверхности любого типа заложен принцип выбора размеров сечения пласта, и соотношения его сторон. Именно соотношение размеров сечения пласта почвы: к=Ь/а, где а - глубина обработки, м; b-ширина обрабатываемого пласта, м, определяет энергоемкость процесса вспашки и качественные характеристики нового рабочего органа.

В.П. Горячкин в своих трудах отмечал, что к пашне земледельцы предъявляют следующие требования:

«...Правильное отваливание пластов друг к другу при одинаковой ширине и высоте пластов, вследствие чего пахотный слой будет поставлен всюду в одинаковые условия Плотное прилегание пластов друг к другу, так как это считается наилучшим условием для разложения органических веществ» [24].

При теоретическом изучении процесса почвообработки лемешно-отвальными поверхностями (по В.П. Горячкину) поперечное сечение пласта рассматривается как фактор, влияющий лишь на его оборот, другими словами, подбирается такое соотношение к=Ь/а, чтобы исключить «недовал» пластов, и в худшем случае обратное падение пластов, то есть устойчивость пласта после взаимодействия его с рабочим органом.

Программа экспериментальных исследований

Измерительный комплекс, используемый при проведении лабораторно-полевых испытаний, позволяет измерять, запоминать и отображать в удобной форме эксплуатационно-технологические качества почвообрабатывающего агрегата, как в реальном времени, так и по окончании опыта.

Контрольно-измерительный комплекс позволяет провести контрольное динамометрирование почвообрабатывающего агрегата и анализ энергетических показателей машин Важным показателем, характеризующим технологический процесс обработки почвы, является тяговое сопротивление и скорость движения орудия. Эти показатели определялись согласно ОСТ 10 2.2-2002 [86]. Тяговое сопротивление, приходящееся на каждое тензозвено, определялось по формуле: Р=Р У (3-2) где Р - тяговое сопротивление, Н; ji - градуировочный коэффициент тензодатчика тягового сопротивления, Н/усл. ед. (импульсы); у - показания аналогового канала аппаратуры, усл. ед. (импульсы).

Для определения скорости движения комбинированного плуга автоматически измерялись путь S и время t: Vn=S/t , (3.3) где V„ - скорость движения агрегата, м/с; S - пройденный путь, м; t - время движения, с. Все данные, полученные в результате эксперимента и записанные ЭВМ, обрабатывались и выводились на экран в натуральной форме.

В процессе экспериментальных исследований определяли также параметры качества основной обработки почвы [26, 27, 87]: среднее квадратическое отклонение глубины обработки, см; гребнистость поверхности почвы (высота гребней), %; крошение почвы джойнтерами, %; полнота заделки растительных и пожнивных остатков.

Исследования качественных показателей технологического процесса обработки почвы проводились в одинаковых условиях на типичных фонах, характерных для дайной зоны.

Перед исследованиями влажность почвы в слоях 0...10, 10...20, 20...30, 30...40, 40...50 см. по диагонали участка с четырехкратной повторностью взятия проб.

Влажность почвы определяли высушиванием навески проб при температуре 102 в течение 8 часов. Абсолютная влажность рассчитывалась по формуле: где тв„ - масса образца влажной почвы, г; mCll — масса образца сухой почвы, г. Взвешивание образцов проводилось с помощью электронных весов с точностью до 0,01 г [2, 47]. Твердость почвы измеряли с помощью твердомера Ревякина [1, 15]. Твердость почвы определяют по формуле: P = hks, (3.5) где h - средняя ордината диаграммы твердости, см; к - масштаб (жесткость) пружины, Н/см; s - площадь поперечного сечения плунжера, см". Глубина обработки каждым видом рабочих органов определялись по методу поперечного профилирования [26, 38, 67]. Сущность этого метода заключается в следующем: на каждом учетном участке до прохода по нему пахотного агрегата горизонтально в поперечном направлении устанавливают на колья координатную линейку. После установки линейки замеряли расстояние от поверхности поля до ее нижнего края по всей ширине участка.

Перед проходом пахотного агрегата линейка убиралась и возвращалась на место после его прохода.

Глубину обработки замеряли градуированным металлическим щупом.

Первоначально замерялась глубина обработки отвальными рабочими органами, после по следу рыхлительных лап определялась глубина обработки разуплотнителей и, в последнюю очередь левее на 15 см. от следа замерялась глубина обработки безотвальных рыхлителей.

Повторность взятия профиля четырехкратная.

Среднее квадратическое отклонение глубины обработки по каждому виду рабочих органов получали методом математической статистики [31, 131].

Одновременно с измерением среднего квадратического отклонения глубины обработки замеряется гребнистость поверхности контрольного участка после прохода агрегата.

Для этого с помощью бечевки замеряют расстояние между колышками, на которых лежит координатная линейка. Далее бечевку свободно укладывают на поверхность поля от одного колышка до другого и замеряют ее длину [1, 2].

Энергетические показатели функционирования почвообрабатывающего агрегата на базе комбинированного плуга

Согласно плану экспериментальных исследований были получены результаты влияния конструктивно-технологических параметров на тяговое сопротивление комбинированного почвообрабатывающего орудия. (Приложение № 11).

После обработки результатов многофакторного эксперимента (Приложение № 12), выполненного по оптимальному плану, было получено уравнение регрессии, описывающее закономерность изменения тягового сопротивления плуга в процессе его функционирования: Y, = 171,7126-14,5860Х, + 35,7878Х2 + 12,6080Х3- 57,5032Х4 - 21,7305Х,Х2- 61,2755Х2Х3 + 44,9100Х3Х4 + 10,2424Х,2 + + 39,7138Х22 + 30,0129Х32+14,4333Х/, (4.1) где Y — значение тягового сопротивления плуга для комбинированной основной обработки почвы.

Проверку модели на адекватность проводили с помощью критерия Фишера. Его расчетное значение составило 18,2, что меньше табличного - 19,3 для 5% уровня значимости, что свидетельствует об адекватности модели.

Для анализа степени влияния факторов на тяговое сопротивление построим поверхности отклика, характеризующие изменение тягового сопротивления парного воздействия возмущающих факторов: Хь Хг, Х3, Х4, (Xj и Х2; Xi и Хз; X! и Х4; Х2 и Х3; Х2 и Х4; Хз и X»).

Построение поверхности отклика, характеризующей тяговое сопротивление от скорости движения плуга Vn(Xi) и глубины обработки джоинтерами Z2(X3)cTpoHTCfl при нулевых значениях других факторов Х2=0, Х4=0 в уравнении регрессии (4.1). Тогда уравнение регрессии примет вид: Y,=7,2992 - 0,9773Х, + 143,753 7ХЯ + 2,245IX,2 - 3,9586Х,ХІ- 288,3864Х/, (4.2)

Поверхность отклика, характеризующая зависимость тягового сопротивления от скорости плуга и глубины обработки джоинтерами представлена на рисунке 4.1.

На основе полученных данных и теоретических расчетов были построены графики, характеризующие зависимость тягового сопротивления плуга для послойной обработки почвы от каждого возмущающего фактора: Xi, Х2, Х3, Х4. Все расчеты, связанные с построениями поверхностей откликов и графиков проведены с помощью электронных приложений Windows: «Statistica v 6.0», «Microsoft Excel», «ALLREGR», «FACT 151», «KORREL».

Согласно полученным графикам можно отметить, близкую сходимость теоретических расчетов с данными опытов по величине тягового сопротивления комбинированного плуга (рисунки 4.6-4.9).

Анализируя графики, можно сделать вывод, что тяговое сопротивление плуга Рт увеличивается с повышением скорости вспашки Vnjl (рисунок 4.6), с увеличением глубины обработки как джойнтерами Z2, так и рыхлительными лапами Z( (рисунок 4.7, 4.8), а так же из-за смещения опорного колеса плуга (стабилизатора) вперед вдоль рамы L (рисунок 4.9). Изменение тягового сопротивления Рт от поступательной скорости движения плуга Vnjl имеет практически квадратическую зависимость (рисунок 4.6). ,кН Pi При глубине обработки джойнтерами Z2=0,14 м и глубине обработки рыхлительными лапами Zi=0,37 м, установки опорного колеса на расстоянии L=0,95 м от точки прицепа, максимально зафиксированное значение тягового сопротивления составило Рт=40,1 кН, что соответствовало скорости \пл=Ъ,2 м/с. При увеличении скорости выше 3,2 м/с наблюдался срыв колес трактора в буксование.

При увеличении скорости движения У„л с 1,4 м/с до 2,1 м/с, прирост тягового сопротивления составил ДРТ=4 кН (16,6%); при увеличении скорости Vnjl свыше 2,1 м/с до 3,2 м/с прирост тягового сопротивления составил 12,1 кН (43,2%), что свидетельствует о нецелесообразности эксплуатации пахотного агрегата на скорости выше Vnjl=2,1...2,3 м/с из-за повышенной энергоемкости процесса вспашки.

Зависимость тягового сопротивления Рт от глубины обработки джойнтерами Z2 имеет линейный характер (рисунок 4.7).

Похожие диссертации на Разработка и обоснование основных параметров комбинированного плуга