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

Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия Чербаев Дмитрий Михайлович

Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия
<
Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия
>

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

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

Чербаев Дмитрий Михайлович. Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 : Воронеж, 2003 164 c. РГБ ОД, 61:04-5/673-3

Содержание к диссертации

Введение

1. Способы, орудия для основной обработки почвы 7

1.1 . Способы механической обработки почвы 7

1.2. Характеристика видов основной обработки почвы 8

1.3.Почвообрабатывающие орудия для основной обработки почвы 17

1.4.Анализ патентной литературы по орудиям для основной обработки почвы 30

1.5. Выводы, цели и задачи исследования 34

2. Теоретическое обоснование параметров комбршированного почвообрабатывающего модуля 37

2.1. Обоснование конструкторско - технологической схемы комбинированного почвообрабатывающего модуля 37

2.2.Определение тягового сопротивления комбинированного почвообрабатывающего модуля 40

2.3. Математическая модель движения комбинированного почвообрабатывающего модуля в почве 42

2.4. Определение зоны деформации почвы 43

2.5. Расчет кинематических и силовых характеристик глубокорыхлителей 46

2.6. Определение кинематических и силовых характеристик плоскорежущих элементов 52

2.7. Определение кинематических и силовых характеристик отвалов и заплужников 60

3. Методик а проведения экспериментальных исследований 78

3.1. Методика определения характеристик почвы 79

4 3.2. Определение тягового сопротивления комбинированного почвообрабатывающего модуля 90

4. Результаты экспериментальных исследований 93

4.1. Определение технологических свойств почвы 93

4.2. Определение коэффициента вспушенности почвы при работе комбинированного почвообрабатывающего модуля 96

4.3. Определение геометрических параметров рабочих органов и построение отвальной поверхности 100

4.4. Определение тягового сопротивления комбинированного почвообрабатывающего модуля 107

4.5. Определение рационального состава агрегатов для различных моделей тракторов 109

5.Экономическая эффективность применения комбинированного почвообрабатывающего модуля 112

общие выводы 122

список использованной литературы 124

приложения 139

Введение к работе

Актуальность темы. Основная обработка почвы является неотъемлемым и одним из самых важных элементов в получении конечного продукта -продукции растениеводства. В последнее время в России и за рубежом уделяется большое внимание улучшению качества основной обработки почвы путем создания новых пахотных агрегатов или совершенствованию старых конструкций. Основные тенденции наблюдаются в направлении создания сельскохозяйственных машин, обеспечивающих выполнение нескольких технологических операций за один проход трактора.

Одним из перспективных направлений внедрения высокопроизводительных сельскохозяйственных агрегатов являются комбинированные почвообрабатывающие машины, но их создание идет по принципу последовательной установки почвообрабатывающих рабочих органов. Это приводит к увеличению металлоемкости и энергоемкости процесса почвообработки. Чтобы снизить эти показатели и улучшить качество комбинированной обработки, необходимо создание пахотного агрегата модульного типа, сочетающего достоинства отвальной и безотвальной вспашки.

Целью диссертационной работы является повышение качества глубокого рыхления подпочвенного горизонта и плоскорезной обработки почвы путем совершенствования технологического процесса и обоснования основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия.

Объектом исследований является технологический процесс основной обработки почвы.

Предмет исследований - закономерности, характеризующие движение комбинированного почвообрабатывающего модуля при совмещении ряда операций в почве.

Научная гипотеза - создание почвообрабатывающего орудия на базе плоскорежущих элементов с закрепленными на них левосторонними и правосторонними отвалами с заплужниками, и оснащенного глубокорыхлителем позволит снизить сопротивление почвы и улучшить качество ее обработки. Научная новизна состоит в разработке следующих вопросов:

- конструкторско-технологической схеме комбинированного почвообрабатывающего модуля на базе плоскорежущих элементов (патент РФ №188527), обеспечивающая повышение качества основной обработки почвы;

- математической модели процесса взаимодействия основных элементов комбинированного почвообрабатывающего модуля с почвой;

- результатах теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия.

Практическая ценность работы заключается в методике инженерного расчета основных параметров комбинированного почвообрабатывающего модуля, обеспечивающего совмещение технологических операций по основной обработке почвы: глубокое рыхление, поверхностная обработка с оборотом пласта в собственную борозду.

Методика исследований. Теоретические исследования проводили на основе математического моделирования. Физико-механические свойства почвы определяли по общепринятым методикам. Экспериментальные исследования по определению качества вспашки проводились на натурной модели комбинированного почвообрабатывающего модуля в почвенном канале. Данные экспериментальных исследований обрабатывали методами вариационной статистики с применением ПЭВМ.

На защиту выносятся следующие положения диссертационной работы:

- конструктивно-технологическая схема комбинированного почвообрабатывающего модуля на базе плоскорежущих элементов, обеспечивающая повышение качества основной обработки почвы;

- математическая модель процесса взаимодействия основных элементов комбинированного почвообрабатывающего модуля с почвой;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия. 

Способы механической обработки почвы

Основная задача механической обработки почвы - создать благоприятные условия для развития культурных растений с целью получения высоких и устойчивых урожаев.

Различают следующие три способа обработки почвы: основной, специальный и поверхностный [55, 57].

Основная обработка - вспашка плугом с оборотом пласта. Ее проводят на глубину от 20 до 35см. Вспашку почв с небольшим пахотным горизонтом иногда сочетают с одновременным рыхлением нижних слоев на глубину 35...42см. В районах, подверженных эрозии, основная обработка почвы предусматривает рыхление плугами - рыхлителями [46] или культиваторами - плоскорезами на глубину 16...30см без оборота пласта. При такой обработке на поверхности сохраняется стерня, которая защищает поверхность почвы от эрозии.

Специальная обработка включает вспашку целинных, болотных почв, плантажную и ярусную вспашку, фрезерование почвы, бурение ям под посадку деревьев.

В зависимости от почвенно-климатических условий и технологии возделывания растений применяют различные виды основной обработки почвы: отвальную, безотвальную и минимальную [55, 125].

В свою очередь различают три вида отвальной вспашки: оборот пласта, взмет и культурную обработку [44].

Оборот пласта - вспашка сильно задернелой почвы плугом без предплужников на небольшую глубину. При этом пласт оборачивают на 140-150 с укладкой в соседнюю борозду. і Взмет - это мелкая вспашка плугом без предплужников (например, плугом - лущильником), когда пласты поднимаются и последовательно укладываются друг на друга под некоторым углом. При такой вспашке в стыках пластов на по верхности поля остаются не заделанными растительные остатки. Культурную вспашку выполняют плугом с предплужником и без него, и которая является основным видом вспашки [44]. Отрезанный предплужником верхний слой почвы, пронизанный корнями, сбрасывается вместе с наземными растительными остатками на дно борозды. Глубокую заделку растительных остатков обеспечивают благодаря тому, что пласт, с предплужника поступает на дно борозды раньше, чем его настигает пласт, оборачиваемый корпусом плуга.

Несмотря на появление новых технологий, отвальная пахота по-прежнему основная для подготовки почвы под посев и посадку сельскохозяйственных культур [75]. Она обеспечивает оборот пласта, крошение и перемешивание поч , вы, заделку пожнивных остатков, органических и минеральных удобрений. С агрономической точки зрения благоприятно также перемешивание верхнего бесструктурного слоя на место нижнего восстановившегося. К вспашке с оборотом пласта предъявляют следующие требования [52]. Вспаханное поле должно быть ровным, без свальных и развальных борозд. До-пустимая высота гребней - не более 3...5 см. Пожнивные остатки и сорные растения должны быть заделанными на глубину 12... 16см от поверхности пашни, „ включая вспушенность. В зонах, где почвы склонны к комкообразованию, раз рыв между вспашкой и последующими операциями недопустимы.

Методы отвальной вспашки непрерывно совершенствуют [59], но неиз-менным остается принцип работы плужного корпуса - отрезание и оборот пласта в открытую соседнюю борозду. Отвальная вспашка наиболее полно проявляет свои положительные свойства в тех зонах, где выпадает не менее 300 « 500мм осадков в год, например, в Северо-западной и Нечерноземной [77]. Од нако, даже в том случае, если используют преимущественно безотвальную обработку почвы, периодически (один раз в 3 - 4 года) применяют отвальную вспашку для борьбы с сорняками, запашки пласта многолетних трав и органических удобрений.

Сроки проведения отвальной вспашки зависят от почвенно-климатических условий, предшественников, мощности пахотного горизонта и других факторов. Однако, такой вид вспашки имеет ряд недостатков. Увеличение глубины вспашки простым заглублением плуга на 1см приводит к повышению энергоемкости на 5-7% [58]. На маломощных почвах глубокая вспашка дает отрицательный результат из-за выворачивания на поверхность неплодородного слоя. При отвальной вспашке на постоянную глубину образуется сплошной уплотненный слой почвы ниже пахотного горизонта, называемый плужной подошвой, которая способствует поверхностному и внутрипочвенному стоку воды и миграции питательных веществ вниз по склону и является главной причиной развития эрозионных процессов на склонах или застоя воды в понижениях на ровных полях. Плотность почвы в зоне плужной подошвы может превышать 1,7г/см3, что значительно выше оптимальной (1,1-1,Зг/см ) и критической (1,55-1,60г/см ). При обработке полей на склонах, где перемещение пласта возможно лишь в сторону, происходит постепенное смещение плодородного слоя вниз, приводящее к оголению склонов. Обрабатывая поля с ровным рельефом, для исключения больших холостых переездов пахотного агрегата поле разбивают на загонки, при вспашке которых образуются свальные и развальные борозды, а также огрехи при их стыковке [78]. Не менее серьезным недостатком отвальной вспашки является то, что она наиболее энергоемкий и малопроизводительный процесс в земледелии. На нее приходится примерно 30-40% [68, 77] всех затрат в растениеводстве.

В заключение рассмотрения отвальной вспашки, можно сказать, что на ряду со всеми своими достоинствами, она имеет и ряд существенных недостатков, но при всем этом она остается распространенным видом основной обработки. Поиск путей снижения энергозатрат на проведение этой операции оказывает существенное влияние на развитие конструкций почвообрабатывающей техники.

Безотвальную обработку почвы с сохранением на поверхности поля стерни применяют в районах с недостаточной влажностью: на Северном Кавказе, в Поволжье, Северном Казахстане, Ростовской области и в Южных районах Украины [52].

Задачу поддержания благоприятных физических свойств в подпахотных слоях, разуплотнению и повышению инфильтрационных свойств наиболее эффективно решают орудия для глубокого рыхления [74]: чизельные плуги и глу-бокорыхлители-щелеватели [46, 84, 93, 117, 132]. Эти орудия не образуют плужной подошвы, профиль дна борозды после их прохода получается неровный с чередованием разрыхленных и не разрыхленных участков, что предохраняет почву от уплотняющего воздействия колес сельскохозяйственных машин. При этом выполняют основную задачу глубокого рыхления - нарушение жестких связей плотной структуры подпахотного горизонта без выноса его частиц на поверхность с улучшением фильтрующей способности.

Обоснование конструкторско - технологической схемы комбинированного почвообрабатывающего модуля

В результате обзора научно-технической литературы, становится видно, что существует множество проблем, которые решаются лишь частично современными почвообрабатывающими орудиями: разуплотнение плужной подошвы, борьба с водной эрозией, заделка пожнивных остатков, сидератов, удобрений, снижение затрат топлива, уплотнение почвы, снижение количества металла на единицу площади. Поэтому необходимо разработать новую схему комбинированного почвообрабатывающего орудия, которое обеспечивало бы решение указанных проблем, путем совмещения операций по основной обработке почвы.

Разработана и обоснована конструкторско-технологическая схема комбинированного почвообрабатывающего орудия [82, 83], задача которого заключается в обеспечении глубокого безотвального рыхления, качественной заделки сидератов, пожнивных остатков, органических и минеральных удобрений в верхний слой почвы, снижении энерго- и металлоемкости, компактном размещении рабочих элементов комбинированного почвообрабатывающего модуля.

Поставленная задача достигается за счет того, что в комбинированном почвообрабатывающем модуле, содержащем смонтированные на раме дисковые ножи так, что передние кромки отвалов расположены за ними, три глубоко-рыхлителя, из которых средний вынесен вперед, а два крайних выполнены симметрично относительно него, причем последние соединены со средним двумя плоскорежущими элементами, на левом плоскорежущем элементе прикреплены левооборачивающие корпуса с заплужниками, а на правом плоскорежущем элементе - правооборачивающие корпуса с заплужниками, впереди плоскорежущих элементов установлены винтовые механизмы для дисковых ножей и опорных колес, позади плоскорежущих элементов к раме закреплен кольчатый каток.

Комбинированный почвообрабатывающий модуль состоит из рамы 3, навески на трактор 6, трех глубокорыхлителей 7, левого и правого плоскорежущих элементов 8 и 10 соответственно, опорных колес 4, винтового механизма 5, левооборачивающих отвалов 2, левых и правых заплужников 1 и 9 соответственно, правооборачивающих отвалов 11.

Комбинированный почвообрабатывающий модуль работает следующим образом [83]. В процессе движения трактора глубокорыхлители 7 рыхлят нижний подпахотный горизонт на глубину до 45см, плоскорежущие элементы 8 и 10 подрезают верхний пласт почвы на глубину до 16см, лево- и правооборачивающие отвалы 2 и 11 с левыми и правыми заплужниками 1 и 9 соответственно в работу вступают попарно, в соответствие с их ступенчатым расположением на плоскорежущих элементах 8 и 10. Подрезанный и взрыхленный верхний почвенный пласт подают на отвалы 2 и 11 для его оборота на 90, после чего при помощи заплужников 1 и 9 оборачивают в пределах собственной борозды на 180.

Стреловидная форма расположения плоскорежущих элементов 8 и 10, и установленные на них отвалы 2, 11 с заплужниками 1 и 9 устраняют образование зон одновременного наложения деформаций почвы от смежных рабочих органов, что исключает возможность их забивания почвой и растительными остатками.

Комбинированный почвообрабатывающий модуль 6 5 4 3 2 Рис.2.1. Боковые составляющие реакции почвы на рабочие поверхности отвалов 2 и 11 взаимоуравновешены, что позволяет отказаться от полевых досок, а значит, и исключить затраты энергии на преодоление сил трения о стенки борозд.

Крепление отвалов 2, 11 с заплужниками 1, 9 к своим левому и правому плоскорежущим элементам 8 и 10 соответственно, а их к стойкам глубокорыхлителей 7, дает возможность уменьшить количество стоек, и, следовательно, снизить металлоемкость и энергоемкость.

Глубину обработки регулируют винтовым механизмом 5. Глубину обработки верхнего почвенного пласта регулируют перестановкой по высоте плоскорежущих элементов 8 и 10 по отверстиям стоек глубокорыхлителей 7.

Разделение одновременно обрабатываемых слоев на два пахотных горизонта приводит к повышению качества обработки, способствует накоплению необходимых питательных веществ и достаточных запасов влаги в нижних горизонтах.

Методика определения характеристик почвы

Для определения влажности почвы использованы бюксы (количество бюксов - 20шт), которые предварительно пронумеровывались и взвешивались по отдельности в незаполненном их состоянии. При определении исходной влажности бюксы заполнялись почвой из почвенного канала, затем их взвешивали на контрольных весах и записывали вес каждого бюкса с пробой под своим номером.

Проба сушилась в сушильном шкафу до постоянной массы при 100 -105С. Температура внизу сушильного шкафа обычно на несколько градусов выше, поэтому заданная температура поддерживалась по термометру верхней полки, а на нижнюю полку устанавливались образцы. Длительность первой сушки Зч., после чего охлаждали ЗОмин. и взвешивали, через 1ч. проводилась контрольная сушка в течение 1ч. После сушки пробы охлаждали ЗОмин. и затем взвешивали. Расхождения в массе после повторной сушки при высокой влажности допускаются не больше 0,05г., при средней и низкой влажности, а также в песчаных почвах 0,03г.; при взвешивании на аналитических весах не более 0,003г. категорически не допускается взвешивание на следующий день [29].

Данные, полученные при определении влажности, заносили в таблицу 1 приложения 1. Вычисление проводили следующим образом: количество воды (ав) во взятой пробе определяли по разности массы стаканчика + почва до и после высушивания. Абсолютно сухую навеску почвы (рс) вычисляли как разницу массы стаканчика с почвой после сушки и массы пустого стаканчика.

До начала проведения экспериментов была нанесена отметка уровня почвы в почвенном канале, так как она находилась в сложившемся, уплотненном состоянии. Перед каждым проходом тележки почву, находящуюся в почвенном канале, уплотняли путем наложения на ее поверхность металлического прямоугольника (0,5x0,5м2) и его вбивания в почву. При опускании металлического прямоугольника до первоначального состояния (отметка уровня почвы до проведения экспериментов) утрамбовка прекращалась. Производилось определение плотности почвы по следующей методике.

Выделяли ровную площадку (0,5x0,5м2), на которой в углах и в середине выбирали пять проб бюксом. На подготовленную таким образом поверхность ставили бюкс, накрывали его сверху небольшой квадратной доской (10x10 см) и, надавливая рукой, погружали в почву. Бюкс должен полностью заполниться почвой без ее уплотнения. После снятия доски бюкс закрывали крышкой, окапывали вокруг ножом и вынимали из почвы. Затем переворачивали, срезали излишки почвы ножом вровень с краем бюкса, очищали боковые стенки. Взятые образцы почвы пересыпали в сухой полиэтиленовый пакет и вкладывали этикетку. Все пакеты сохраняли от нагревания и намокания, складывая их в ящик и закрывая сверху клеенкой.

Рядом с первой площадкой подготавливали вторую на глубину 10см, а первую углубляли до 20см и в том же порядке брали пробы, затем продолжали в таком же порядке до глубин 30 и 40см. Контроль для всех глубин пахотного слоя пятикратный. В рабочей тетради записывали горизонт и глубину взятия образца, номера бюксов. Бюксы с почвой взвешивали с точностью до 0,01 г. Зная массу бюкса с почвой (бс) и массу пустого бюкса (аб), по их разности находили « массу почвы при данной влажности (/?/). Определив влажность в процентах (W), рассчитывали массу абсолютно сухой почвы (рс). Делением массы абсо t лютно сухой почвы на ее объем (объем цилиндра, V„) получали плотность сухой почвы ненарушенного сложения, или плотность скелета почвы (dv). » Все записи оформлены в виде таблицы (табл.3, прил.1). После получения данных по плотности почвы рассчитывали среднюю плотность почвенного канала как среднее арифметическое от полученных значений плотности почвы: п d =- vxp п где п - количество бюксов, шт. Таким образом, мы получили среднее значение плотности почвенного канала, равное 1,08г/см3. 3.1.3. Методика определения коэффициента трения скольжения сталь-почва Коэффициент трения сталь-почва оказывает влияние на скорость движе ния частиц почвы по рабочим поверхностям комбинированного почвообра батывающего модуля и на силу сопротивления орудия. Являясь необходимой составляющей исходных данных для вышеприведенных теоретических рас четов, коэффициент трения всегда определяется экспериментально перед подстановкой численных значений в теоретические зависимости.

Определение технологических свойств почвы

К исходным параметрам, характеризующим условия работы, мы относим состояние почвы и скорость движения трактора. Состояние почвы характеризуется ее технологическими свойствами, среди которых главными являются: угол скалывания почвы, угол трения почвы по материалу рабочего органа, угол внутреннего трения почвы, угол наклона равнодействующей сил сопротивления почвы к горизонту, модуль упругости почвы, коэффициент вязкости, плотность не взрыхленной почвы, коэффициент объемного смятия почвы, связность почвы, угол бокового отрыва почвы, угол сдвига почвы.

Угол скалывания пласта почвы в продольном и боковых сечениях, в которых наблюдаются максимальные напряжения, ориентировочно находится в пределах 40-50 [50, 56], а для расчетов его рекомендовано принимать равным 45 [72, 79].

Угол трения почвы по материалу рабочего органа зависит от многих факторов, но главным образом от механического состава или влажности [56]. Коэффициент трения для разных почв колеблется от 0,25 до 0,9, а угол трения от 14 до 42. Угол внутреннего трения почвы (почва по почве) обычно принимают в расчетах 45 (для чернозема обыкновенного) [132]. Угол наклона равнодействующей сил сопротивления почвы к горизонту согласно теории наибольших касательных напряжений составляет 40-50 [56, 72, 79]. Впрочем, этот показатель зависит от геометрии рабочего органа и должен уточняться в каждом конкретном случае. Модуль упругости почвы для глинистых почв находится в пределах от 50-Ю5 Па до 400-Ю5 Па, его рекомендовано принимать для расчетов 200-Ю5 Па (по фону - стерня озимой пшеницы) [32]. Коэффициент вязкости характеризует скорость течения деформации, который принимается равным 5-Ю6 Н-с/м2 [32,43]. Плотность почвы: плотность не взрыхленной почвы для подпахотных горизонтов находится в пределах (1,6-1,8)-10"3 кг/см3 [32, 43], а для вспаханного горизонта - (0,6-1,6)- Ю"3 кг/см3. Коэффициент объемного смятия почвы показывает способность почвы сопротивляться смятию, который принят согласно рекомендациям [66] 1150 кг/м (для фона - стерня озимой пшеницы). Связность почвы для подпахотных горизонтов почвы обычно принимается в расчетах 0,15 МПа [132]. Угол бокового отрыва почвы находится в пределах 35-45, и для расчетов его значение принимают равным 40 [132]. Угол сдвига почвы зависит от угла резания почвы, угла внутреннего трения почвы и угла трения почвы о поверхность рабочего органа, и определяется по формуле: у/г = 90 - (ад - f + (р) 12 [132].

Скорость движения трактора должна соответствовать скоростному режиму работы глубокорыхлителей и отвалов с заплужниками. Обычно глу бокорыхлительные рабочие органы работают на связных почвах при рабочей скорости 5-8 км/ч [107]. Отвальные плужные корпуса работают в почве при скорости 6-11 км/ч [37, 56].

Глубокорыхлители. Условия работы модуля предполагают рыхление подпахотного горизонта на глубину до 45см; исходя из этого, а также с целью уменьшения энергозатрат на его изготовление для глубокорыхлителеи приняты конструктивные и технологические параметры чизельных плугов, выпускаемых отечественной промышленностью [107]: - глубина обработки почвы: агл=0,45м; - ширина долота: Ьд=0,07м; - угол резания долота глубокорыхлителя: =25-30; - ширина междуследия: В=0,5м; - длина носка глубокорыхлителя: 1=0,25м; - толщина стойки глубокорыхлителя: Вгл=0,01м; - сплошное рыхление верхнего слоя почвы при общей глубине обработки 0,45м: а - не менее 0,16м. Плоскорежущие элементы. Конструктивные параметры плоскорежущих элементов рассчитываются по формулам, приведенным в п.2.1.3. Исходными параметрами для расчета послужили: - угол резания плоскорежущих элементов принят 28, который находиться в диапазоне а, =25-32; - угол постановки к направлению движения принят 3, который изменяется в пределах -=1-3.

Отвалы и заплужники. Конструктивные параметры отвалов и заплуж-ников определяются их кинематическими и тяговыми характеристиками, исходя из которых, с учетом коэффициента вспушенности, выбираются необходимые для расчета данные. Геометрическая форма отвала и заплужника выполняется в соответствии с последовательностью ее расчета в разделе 2.

Расчетами дана сравнительная оценка влияния варьирования параметров, характеризующих условия работы модуля (прил.2), на величину тягового сопротивления. Видно, что в производственных условиях использования КПМ, его тяговое сопротивление изменяется в пределах от 10,64кН до 27,8кН (скорость изменяется от 1,028м/с до 3,472м/с при соответствующем изменинии глубины от 0,25м до 0,45м, с учетом уклона) при вышеуказанных принятых средних значениях следующих параметров: угла скалывания пласта почвы в продольном и боковых сечениях, угла наклона равнодействующей сил сопротивления почвы к горизонту, модуля упругости, коэффициента объемного смятия почвы, угла бокового отрыва почвы, угла резания плоскорежущими элементами и долота глубокорыхлителя, угла трения почвы. Например, установлено, что изменение угла резания долота от 25 до 30 изменяет тяговое сопротивление КПМ от 27,ЗЗкН до 28,73кН, что составляет 3,35%, а изменение угла наклона равнодействующей сил сопротивления почвы к горизонту от 40 до 50 изменяет тяговое сопротивление КПМ от 28,47кН до 27,29кН, что составляет 2,41% от общего тягового сопротивления модуля. При изменении скорости от 1,028м/с до 3,472м/с (при установленной глубине - 0,35м), тяговое сопротивление изменяется от 11,05кН до 18,46кН, а это составляет 40,14% от общего максимального тягового сопротивления на глубине 0,35м, что говорит о существенном влиянии этого фактора. Подобные расчеты дают основание производить дальнейшее определение параметров модуля по усредненным значениям, кроме скорости движения трактора, установленной глубины рыхления подпахотного горизонта и коэффициента трения.

Похожие диссертации на Совершенствование технологического процесса и обоснование основных параметров комбинированного почвообрабатывающего орудия