Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования 8
1.1 Физико-технологические свойства почвы 8
1.2 Классификация и сравнительный анализ рабочих органов лемешных плугов 11
1.3 Технологические предпосылки развития конструкции рабочих органов плугов 15
1.4 Пути улучшения качества обработки почвы и снижения тягового сопротивления 21
1.5 Модели почвенной среды 23
1.6. Цели и задачи исследования 33
2 Модель процесса взаимодействия рабочего органа с почвой 35
2.1 Физический процесс деформации и разрушения почвенной среды 35
2.2 Напряженно-деформированное состояние почвы 38
2.3 Уравнение динамики почвенной среды 48
2.4 Численное решение уравнений динамики 55
2.5 Обоснование параметров дополнительных приспособлений лемешных плугов 59
Выводы по главе 65
3 Методика экспериментальных исследований 66
3.1 Методика получения и подготовки входных данных 66
3.2 Методика проведения лабораторных исследований 69
3.3 Методика проведения полевых опытов 78
3.4 Методика проведения производственных испытаний 85
Выводы по главе 87
4 Результаты и анализ теоретических и экспериментальных исследований 88
4.1 Силовой анализ корпуса плуга 88
4.2 Обоснование параметров дополнительного приспособления 94
4.3 Результаты полевых опытов 98
4.4 Результаты производственных испытаний 104
Выводы по главе 108
5 Рекомендации производству и экономическая эффективность 109
5.1 Рекомендации производству 109
5.2 Экономическая эффективность использования 112
Общие выводы 119
Список литературы 121
Приложения 133
- Классификация и сравнительный анализ рабочих органов лемешных плугов
- Напряженно-деформированное состояние почвы
- Методика проведения лабораторных исследований
- Обоснование параметров дополнительного приспособления
Введение к работе
Основная обработка почвы лемешными плугами общего назначения является важным технологическим звеном в общей системе обработки почвы и возделывания сельскохозяйственных культур. От качества выполнения технологического процесса основной обработки почвы во многом зависят физико-биологические и химические процессы, протекающие в пахотном и подпахотном горизонтах, количество последующих проходов орудий по полю, качество размещения семян в почве и т.д, что в конечном итоге сказывается на урожайности возделываемых культур.
Лемешно-отвальные плуги, используемые в современной сельскохозяйственной практике, не полностью обеспечивают требования по качеству обработки. По результатам полевых исследований установлено, что степень крошения почв при обработке плугами колеблется от 35 до 60%. По результатам исследований Подскребко М.Д. известно, что при основной обработке почвы плугами общего назначения в период ее физической спелости в среднем только 20% обработанной площади поля удовлетворяют требованиям агротехники по степени крошения. Дополнительные обработки поверхности пашни и многократные проходы тракторных агрегатов по полю вызывает нежелательное уплотнение и распыление пахотного слоя, нарушает его водно-воздушный обмен, значительно увеличивают общие затраты труда и энергии на обработку почвы.
Сокращение количества проходов трактора по полю достигается применением комбинированных агрегатов, состоящих из плуга и других почвообрабатывающих орудий: зубовых борон, катков-комкодробителей и др. Одновременно со вспашкой они разрушают образующиеся крупные комки и выравнивают поверхность поля. Недостатком комбинированных агрегатов является высокая металлоемкость, большое тяговое сопротивление, низкая маневренность.
Одним из способов повышения качества вспашки является использование специальных комбинированных рабочих органов, сочетающих пассив-
5 ный корпус с дополнительным активным, рыхлящим органом. Однако, такие рабочие органы потребляют значительную мощность на выполнение технологического процесса через вал отбора мощности и имеют плохое качество оборота пласта.
Современный уровень развития сельскохозяйственного производства требует создания более простых и эффективных рабочих органов для обеспечения заданного уровня показателей качества выполнения технологического процесса обработки почвы с учетом ее изменяющихся свойств и биологической особенности возделываемых культур. Решение данной проблемы требует детального изучения процесса воздействия рабочих органов на почву, раскрытия внутренних процессов деформации, перемещения почвенных элементов и исследования влияния конструктивных параметров на качество обработки. В связи с этим тема диссертации, направленная на решение этих задач, является актуальной и имеет народнохозяйственное значение.
Цель работы. Совершенствование конструкции рабочего органа лемешного плуга и обоснование его параметров, обеспечивающих заданные показатели качества выполнения технологического процесса вспашки.
Объект исследования. Технологический процесс взаимодействия рабочих лемешных плугов с почвой.
Предмет исследования. Закономерности взаимодействия рабочих органов с почвой при различных конструктивных и технологических параметрах рабочих органов и свойств почвы.
Научная новизна. Разработана математическая модель процесса взаимодействия рабочего органа с почвенной средой на основе сочетания уравнения динамики сплошной среды и критерия прочности Кулона-Мора, с учетом физико-механических свойств почвы;
Установлены закономерности влияния параметров среды и конструктивных параметров рабочего органа лемешного плуга на силовые и кинематические показатели;
Разработан рабочий орган лемешного плуга, обеспечивающий повышение качества вспашки, и обоснованы его рациональные конструктивные и технологические параметры.
Новизна технических решений защищена патентом на полезную модель.
Практическая ценность. Определены пределы изменения конструктивных параметров рабочего органа, обеспечивающего выполнение агротребо-ваний для различных условий работы. Разработаны рекомендации по совершенствованию параметров рабочих органов лемешных плугов на основе установки дополнительных приспособлений на крыле отвала для регулирования степени воздействия на почвенный пласт и направлений траекторий перемещения его частиц с целью получения крошения почвы в пределах агро-допуска при минимально возможных значениях тягового сопротивления.
Практическая значимость. Полученные и обоснованные параметры рабочих органов способствуют улучшению качества работы лемешных плугов при минимально возможном их тяговом сопротивлении и направлена на энерго- ресурсо- влагосбережение, что в конечном итоге обеспечивает повышение урожайности возделываемых культур.
Работа выполнена согласно межведомственной координационной программе о фундаментальных и приоритетных прикладных исследованиях по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001...2010 г.г. «Научные основы формирования и функционирования эффективного агропромышленного производства» по направлению 02.01 «Разработать новое поколение экологически безопасных ресурсосберегающих машинных технологий и создать комплекс конкурентоспособных технических средств для устойчивого производства приоритетных групп сельскохозяйственной продукции для растениеводства».
Внедрение результатов исследований. Опытные образцы усовершенствованного корпуса плуга использовались для основной обработки почвы на полях МУСП совхоз «Шемяк» Уфимского района Республики Башкортостан. Теоретические исследования используются при изучении курса «Сельскохот
7 зяйственные машины» в ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»
На защиту выносятся следующие научные положения:
модель процесса взаимодействия рабочего органа плуга с почвенной средой;
результаты теоретических и экспериментальных исследований по определению влияния параметров среды и конструктивных параметров рабочего органа лемешного плуга на силовые и агротехнические показатели;
параметры усовершенствованного рабочего органа и дополнительного устройства для обеспечения заданных показателей качества выполнения технологического процесса вспашки.
Апробация. Основные положения работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях «Достижения науки - агропромышленному комплексу» в 2005...2007 гг. (Челябинский ГАУ, г. Челябинск), на всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития инновационной деятельности в агропромышленном комплексе» в 2007 г. (Башкирский ГАУ, г. Уфа), на международной научно-технической конференции «Повышение эффективности функционирования механических и энергетических средств» в 2007 г. (ГО-УВПО «Мордовский ГУ им. Н.П.Огарева, г. Саранск.)
Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в 6 научных статьях и 1 патенте РФ, в том числе одна работа в ведущем научном журнале, определенном ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста и содержит введение, пять глав, выводы и рекомендации. Список использованной литературы включает 133 наименования. Диссертация включает 55 рисунков, 17 таблиц и 3 приложения.
Классификация и сравнительный анализ рабочих органов лемешных плугов
Возделывание растений для пищи является одним из самых древних занятий человека, однако наука об обработке почвы получила широкое развитие только в последнее столетие. Главной задачей обработки почвы является создание оптимального строения пахотного слоя, при котором достигается наилучшее использование растениями элементов плодородия.
Современная агрономическая наука требует даже в системах минимальной обработки почвы раз в три-четыре года производить глубокую основную обработку почву, а при выращивании пропашных и технических культур вспашка лемешными плугами до сих пор является основной технологической операцией. Доказано, что чем лучше оборот пласта и раньше произведена зяблевая вспашка, тем выше эффективное плодородие и биологическая активность пашни и выше урожай [96]. Качество вспашки считается лучше, когда в пашне образуется больше комков от 1,0 до 10-20 мм и меньше пыли [96].
Однако агрономическая наука еще четко не сформулировала требования к качеству вспашки применительно к почвенно-климатическим зонам страны, что серьезно тормозит совершенствование и создание новых почвообрабатывающих машин и орудий. На сегодняшний день существует только систематизированная оценочная шкала пашни, предложенная НИИ им. Докучаева (таблица 1.2).
Данных о влиянии качественных показателей вспашки на урожай сельскохозяйственных культур в литературе также недостаточно.
Опыты, проводившиеся на протяжении многих лет в Кировской области, показали, что на участках, где после вспашки не представлялось возможным довести почву до мелкокомковатого и достаточно уплотненного состояния, урожай ржи снижался до 3,6 ц/га [125].
Применяемые в современном сельскохозяйственном производстве рабочие органы лемешных плугов имеют весьма ограниченные возможности в регулировке технологических параметров, учитывавших изменения условий работы и внешние помехи [29,40,41,43,70]. Исследованиями Подскребко М.Д. установлено, что при обработке поля отвальными плугами общего назначения, даже в нормальных условиях, только 20,4% площади по степени крошения удовлетворяют требованиям агротехники. Основным недостатком современных лемешных плугов является то, что они не позволяют регулиро 17 вать степень крошения пласта, обеспечивая его требуемую величину независимо от изменяющихся свойств почвы.
Выбор орудий и их комбинаций для достижения необходимого качества выполнения технологического процесса в различных почвенных условиях осуществляется на основе имевшегося опыта, рекомендации испытателей (из отчетов), а также заводских руководств по использованию техники. В процессе эксплуатации орудия лишь изменением рабочей скорости в узких пределах можно оказывать влияние на показатели почвообработки. Если применяемое орудие за один проход не выполняет заданные требования, то проход повторяется или в работу вводится другая машина.
Низкое крошение пласта, обычно, повышается применением дисковых лущильников, борон и культиваторов. Дополнительные проходы агрегатов ухудшают физические свойства почвы и увеличивают затраты на ее обработку. Кроме того, согласно гипотезе П.А. Ребиндера, работа на дробление почвенных комков по мере уменьшения их размеров увеличивается в гиперболической зависимости. Поэтому для каждого последующего крошения почвенных комков требуются все более увеличивающиеся энергозатраты.
Использование для дробления образующихся при вспашке крупных комков в агрегате с плугом специальных катков снижает эксплуатационно-технологические показатели агрегата [96]. Испытания комбинированного агрегата, состоящего их трактора К-701. плуга ПТК-8-35 и катка ПКР-3, показали, что тяговое сопротивление агрегата возрастает на 7-16%, потери мощности на буксование увеличились до 31%, затраты труда и удельные капитальные вложения возрастают на 14 и 28%. соответственно.
Показатели обработки почвы во многом обусловлены конструктивными и технологическим параметрами рабочих органов. Установление влияния конструктивных параметров рабочего органа на его тяговое сопротивление и качество вспашки имеет большой практический интерес для создания и совершенствования рабочих органов. Установлено, что удельное сопротивление корпусов, имеющих различную форму отвала, в зависимости от типа и состояния почвы отличаются не более 25% [69].
И.Ф.Василенко [64] писал, что изменением параметров отвала получить значительное снижение тягового сопротивления нельзя, даже если такое изменение было бы приемлемо агротехникой.
Экспериментальные данные, полученные при раздельном динамомет-рировании лемехов и отвальных поверхностей, проведенные Виноградовым В.И. [20], показали, что сопротивление лемеха составляет 50-70% от общего тягового сопротивления всей лемешно-отвальной поверхности. Угол постановки лемеха к дну борозды оказывает большее влияние на сопротивление корпуса, чем угол постановки лемеха ко дну борозды.
Опытами, проведенными Подскребко [96], установлено, что на черноземных почвах влажностью 17-78% при скоростях 4,6-10,2 км/ч, на сопротивление лемеха падает 60-78% от общего сопротивления отвального корпуса. При этом на крыло отвала приходится не более 10% общего сопротивления корпуса (рисунок 1.3).
Результаты опытов по определению тягового сопротивления безотвальных корпусов с разными углами постановки лемеха к стенке борозды показывают, что оптимальное значение угла, при котором сопротивление будет наименьшим, находиться в пределах 40-43 [96]. Динамометрирование отвальных корпусов, отличающихся углами вь позволяют утверждать, что изменение сил, действующих на отвальные и безотвальные корпуса при изменении скорости движения и углов постановки лемеха к стенке борозды, подобно [96].
Напряженно-деформированное состояние почвы
Рабочий процесс взаимодействия плужного корпуса с почвой можно разделить на следующие этапы - подъем пласта, основное перемещение по рабочему органу и сход пласта. При подъеме пласт отделяется от ненарушенной почвы. На этапе основного перемещения пласт проходит вдоль плужного корпуса. Этап схода включает изменения, происходящие в пласте, отделившемся от плужного корпуса. Все эти процессы во многом зависят от формы рабочих поверхностей и физико-механических свойств почвы.
На рисунке 2.1 показаны различные виды процесса подъема пласта: - подъем пласта с образованием открытой трещины. Трещина распространяется от кромки лезвия, и лемех вклинивается в трещину; - подъем пласта со сдвигом. Образуется поверхности разрушения при сдвиге. Нормальные напряжения действуют почти на всех участках этих поверхностей; - подъем пласта срезанием без трещин и разрывов. Поверхности разрушения образуются редко или практически не образуются. Подъем пласта с образованием открытой трещины характерен для суглинистых и глинистых почв [54, 120]. При внедрении в почву лезвия клина (рисунок 2.1 а) впереди него возникает трещина, которая по мере продвижения клина удлиняется и, все более искривляясь достигает поверхности поля в точке А\. Одновременно с эти происходит расширение трещины, т.к. оторванный от массива элемент почвы ОАА], приподнимаемый клином вращается вокруг точки А. При этом происходит в некоторой степени сжатие элемента почвы защемленного между необработанным массивом и рабочим органом. Защемление образованной глыбы происходит за счет сцепления частиц почвы в поверхностях излома, внутреннего трения, действия силы тяжести и толкающего действия рабочего органа.
Подъем пласта со сдвигом (рисунок 2.1 б) характерен для суглинистых и супесчаных почв. При этом благодаря стремлению режущей кромки отталкивать почву вверх создается поле возрастающего напряжения. Как только напряжение сдвига становится равным пределу прочности почвы на сдвиг (сумма когезии и внутреннего трения), начинается образование плоскости разрыва, которая очень быстро достигает поверхности. Плоскость разрыва отделяет почвенный ком, двигающийся вверх по рабочему органу, от пока еще твердой почвы. После этого сопротивление срезу падает и затем вновь повышается благодаря толкающему действию режущей кромки. В дальнейшем процесс повторяется и образуется следующий ком. В этом случае отделение элементов почвы от монолита происходит в результате возникновения в плоскости сдвига OJAJ касательных усилий (напряжений), превышающих временное сопротивление данного материала сдвигу.
Подъем пласта срезанием без трещин и разрывов (рисунок 2.1 в) происходит при обработке влажной задернелой суглинистой почвы клином с малым углом крошения лемеха а и песчаных почв. При подъеме пласта каждый объемный почвенный элемент деформируется таким образом, что пласт способен следовать за изменением направления на режущей кромке без разрушений и разрывов. В действительности сплошность такого пласта нарушена трещинами, возникающими при изгибе пласта в начальный момент его поступления на рабочую поверхность клина. При движении пласта по плоскости рабочего органа трещины смыкаются, и пласт приобретает вид сплошной ленты.
Процесс перемещения основного потока обычно прост по сравнению с процессом подъема пласта. Как правило, изменения в почве незначительны. Энергия расходуется на возрастание потенциальной энергии почвы (подъем почвы до более высокого уровня) и преодоления трения почва - поверхность рабочего органа и часто почва - почва. Важную роль в этом случае играет относительно перемещение почвенных комков друг относительно друга, и как следствие их перемешивание и дополнительное крошение. На данном этапе рабочего процесса определяющую роль играют возникающие касательные усилия.
В общем случае обработка почвы означает, что на почву действует сила с поверхности рабочего органа почвообрабатывающей машины. При воздействии рабочих органов и ходовых систем на почву происходит сближение или удаление частиц друг от друга, обусловленное силовым взаимодействием между ними. Для описания этого взаимодействия вводится силовая характеристика, называемая напряжением.
Определение напряжений в почвенном массиве имеет особо важное значение для оценки тягово-сцепных и агротехнических свойств проходимости, деформаций почвы и глубины колеи, износа рабочих органов и выявления закономерностей изменения структурного состава почвы [2, 4, 23, 28, 52, 60,74,86,106,122].
Рассмотрим процесс взаимодействия рабочего органа почвообрабатывающей машины с почвенной средой. При обработке почвы со стороны рабочего органа на почву действует определенные силы: силы тяжести, инерции, адгезии, давления, силы внутреннего трения, сцепления. В динамике сплошных сред эти силы разделяют на два класса: объемные (массовые) и поверхностные. Под объемными силами понимаются силы, действующие на элементы объема, как, например, силы тяжести, инерции. К поверхностным относятся силы, которые при принятом в механике сплошных сред макроскопическом подходе действуют на элементы поверхности, ограничивающей объем, как, например, силы давления, силы внутреннего трения, адгезии и сцепления.
Следует отметить, что эта классификация сил условна, так как механика Ньютона знает лишь силы, приложенные к массам, т.е. только объемные силы. Но при допущении, когда частицы, на которых сосредоточено действие сил. расположены в столь тонком слое, что можно без большой погрешности свести этот слой к «некоторой поверхности», можно считать, что силы действуют на элементы этой поверхности.
Методика проведения лабораторных исследований
Увеличение напряжений в нижней части пласта перед лемехом ведет к деформациям сжатия, и как следствие, к уплотнению почвы и образованию плотного ядра. Этот процесс кроме давления непосредственно связан с кинематикой частиц почвы, вовлеченных в движение при деформации. В нижних горизонтах пласта оно сопровождается сжатием и впрессовыванием частиц в надлемешной слой пласта. Уплотнение почвы в большей степени происходит в нижней части перед лемехом ближе к бороздному обрезу. Оно возрастает под действием рабочего органа, до тех пор, пока не произойдет сдвиг или отрыв почвы. Далее сколотый блок, имеющий повышенную плотность, перемещается по поверхности рабочего органа по определенным траекториям и контактирует со средней частью крыла отвала (рисунок 2.13).
Распределение давлений в почве, на рабочем органе, а также скоростей и траекторий частиц показывают, что наиболее работоспособной по степени воздействия на пласт почвы является средняя часть крыла отвала. Здесь происходит и наиболее сильное перемешивание частиц почвы. Поэтому установка дополнительного приспособления в этой зоне позволить влиять на процесс крошения, перемещения и перемешивания почвы, а изменение его положения позволит управлять этими процессами.
Почвенные элементы в процессе взаимодействия с корпусом плуга перемещаются по определенным траекториям, характеризуемыми углами наклона (рисунок 2.12). Углы наклона траекторий зависят от геометрических и технологических параметров рабочего органа и физико-механических свойств обрабатываемой почвы. В процессе движения траектории частиц отклоняются на некоторый угол 5 от дна борозды. Причем этот угол является наибольшим для траекторий движения частиц ближе к бороздному обрезу (Si). По мере продвижения частиц к крылу отвала угол наклона их траекторий снижается.
Угол наклона траекторий частиц проходящих по средней части крыла отвала, где мы предполагаем установить дополнительное приспособление, достигает согласно экспериментальным данным Лаврухина В.А. [61] в зависимости от типа отвала и рабочей скорости (в диапазоне 1,66 ... 3,3 м/с) составляет 5-23. Значения углов наклона траекторий, полученные нами в процессе моделирования и путем замера углов наклона линий скольжения частиц почвы по рабочей поверхности в полевых условиях также попадают в этот интервал. Это говорит о близости наших расчетов к теоретическим и экспериментальным значениям, полученных Лаврухиным В.А. При таких углах установки дополнительного ножа, его действие на перемещающийся по отвалу пласт почвы будет минимальным. В этом случае нож будет разрезать пласт на две доли. Для удобства положение дополнительного ножа, при котором угол его наклона р/ относительно дна борозды соответствует углу наклона траекторий движения элементов почвы, будем называть нейтральным положением. При изменении угла наклона ножа от нейтрального положения вверх или вниз воздействие его на пласт почвы будет увеличиваться. В этом случае нож будет взаимодействовать с пластом почвы как двухгранный клин.
В процессе работы плужного корпуса, как было установлено выше, основную деформацию и разрушение почвенного монолита производит лемех и грудь отвала. Образовавшиеся в результате отделения комки почвы перемещаются по поверхности отвала. Поэтому при взаимодействии почвы с дополнительным ножом с достаточной степенью приближения можно представить, что по его рабочей поверхности перемещаются гипотетические почвенные глыбы и рассмотреть равновесие сил для каждой глыбы. Весьма приемлемым в этом случае является модель Зёне [132], которая применима к плоским режущим рабочим органам при малом угле резания. Применение данной модели позволит описать движение твердой почвенной глыбы вдоль дополнительного ножа (рисунок 2.14).
В процессе движения на почвенную глыбу действуют следующие силы: G - масса почвенной глыбы, С - когезионная сила, К - сила обусловленная ускорением почвы, R -нормальная сила давления ножа на почву плюс сопутствующая ей сила трения, D - сила реакции ненарушенной почвы и А -сила сцепления (адгезии).
Обоснование параметров дополнительного приспособления
Конечная цель любых научных исследований в вопросах обработки почвы - это снижение затрат труда на обработку почвы, определение направления минимизации тягового сопротивления рабочих органов при одновременном выполнении агротехнических требований к качеству обработки почвы. Одним из малозатратных путей в этом направлении является совершенствование существующих рабочих органов почвообрабатывающих машин на основе обеспечения возможности регулирования их основных конструктивных параметров или установки приспособлений на существующие рабочие органы для дополнительного крошения почвы при работе на твердых почвах.
Результаты выполненных исследований позволили установить: пределы регулирования углов постановки дополнительных приспособлений, обеспечивающих выполнение агротребований; места установки регулируемых приспособлений для дополнительного крошения почвы на поверхности отвала корпуса плуга. На техническое решение по совершенствованию рабочего органа (корпус плуга) получен патент на полезную модель [88] (Приложение Е). В процессе исследований разработаны обобщенные приемы и методы автоматизированного проектирования рабочих органов плугов на ЭВМ с учетом требований элементов технологического процесса их работы, которые предусматривают ускорение процесса создания орудий и снижение материальных затрат. Эти приемы и методы включают следующие этапы разработки и создания почвообрабатывающих и посевных машин: 1. Определить зону, для которой проектируется машина, и изучить для нее факторы окружающей среды. Согласно рекомендуемым технологиям возделывания сельскохозяйственных культур и севооборотам, принятых в зоне, определить способы обработки почвы и посева, тип машин и рабочих органов. 2. Определить тяговый класс трактора, эффективный для данной зоны, и обосновать ширину захвата машин для выбранных типов рабочих органов и рекомендуемых пределов глубины обработки. 3. Определить физико-механические свойства почвы в различные периоды обработки для данной зоны. 4. Определить на основе патентных исследований и теоретических изысканий основные конструктивные параметры рабочих органов для выполнения данной технологической операции. При этом параметры должны быть выбраны из широкого диапазона, как по форме рабочих органов, так и по геометрическим размерам. Выбрать для каждого типа орудий рациональные схемы размещения рабочих органов и параметры основной рамы. 5. Подготовить твердотельные 3-D модели выбранных рабочих органов с использованием CAD/САМ - технологий проектирования. 6. Подготовить согласно разработанной методике (п. 4.1) исходные информации, характеризующие состояние почвы для выбранных периодов обработки и определить по ним исходные физические параметры области расчета модели для ввода на ЭВМ (приложение А). 7. Произвести прочностные расчеты 3-D модели рабочего органа на ЭВМ с использованием специализированных программ (АРМ WinMachine, приложения КОМПАС, Ansys и др.) прочностного расчета. В случае необходимости произвести корректировку 3-D модели. 8. Импортировать разработанные 3-D модели рабочих органов в область расчета на ЭВМ и смоделировать процесс работы при различных технологических параметрах и состояния почвенной среды (п. 4.1). Произвести силовой анализ рабочих органов, определить характер распределения напряжений на их рабочей поверхности и оценить степень воздействия на почву (п. 4.1, приложения А,Б). 9. Выбрать из разработанных моделей наиболее подходящие с учетом компьютерного силового анализа и качества выполнения операции технологического процесса работы (п. 4.1). Определить пределы технологических регулировок и степень их влияния на качество работы (п. 4.2). Ю.Подготовить на ЭВМ 3-D сборку орудия в целом с выбранными рабочими органами, с учетом схемы их размещения на раме. 11 .Произвести кинематические и прочностные расчеты 3-D модели сборки орудия на ЭВМ с использованием специализированных программ (АРМ WinMachine, приложения КОМПАС и др.). В случае необходимости произвести корректировку 3-D сборки. 12.Произвести сравнительные компьютерные испытания сборок орудий на разработанной модели (п. 4.2) и выбрать с учетом критериев оценки наиболее подходящие образцы. Произвести уточнение тягового класса трактора с учетом полученных результатов силового анализа орудия. 13.Разработать чертежи, техническую документацию и изготовить опытные образцы рабочих органов и основной рамы. Провести сравнительные испытания орудия с выбранными рабочими органами в зонах, для которых они предназначены. 14.Тип рабочего органа, пределы его технологических регулировок, при которых получены наилучшие агротехнические и энергетические показатели, являются оптимальными для данной зоны. Использование данного метода разработки и создания новых рабочих органов и машин с использованием САПР почвообрабатывающих машин позволит сократить время их проектирования с 8-Ю лет в настоящее время до 2-3 лет.
