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

Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность Кляровский, Виталий Аркадьевич

Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность
<
Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

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

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Кляровский, Виталий Аркадьевич. Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01.- Ленинград-Пушкин, 1988

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования 12

1.1. Анализ исследований по уменьшению тягового сопротивления почвообрабатывающих орудий с пассивными рабочими органами 12

1.2. Анализ исследований по уменьшению тягового сопротивления и забиваемости почвообрабатывающих орудий с активными рабочими органами 17

1.3. Цель и задачи исследования 35

2. Теоретические првдюсылки к совершенствованию чизельного плуга дин засоренных почв . 36

2.1. Теоретические предпосылки к уменьшению энергоемкости чизельного плуга со стреловидной рамой 36

2.2. Влияние стреловидной рамы на величину технологического меядуследия шарнирно закрепленных рабочих органов 41

2.3. Теоретические предпосылки к уменьшению энергоемкости и забиваемости шарнирно закрепленных рабочих органов 63

2.4. Взаимосвязь конструктивных параметров шарнирно закрепленного рабочего органа с величиной его поперечных колебаний 68

2.5. Влияние поперечных колебаний шарнирно закрепленных рабочих органов на величину их технологического меащуследия 77

Выводы 83

Программа экшериментальных исследований методика проведения опытов и обработки полученных результатов 85

3.1. Программа экспериментальных исследований 85

3.2. Устройство лабораторной установки, регистрирующая и измерительная аппаратура . 86

3.3. Методика проведения лабораторных и лабораторно- полевых исследований 103

3.3.1. Методика определения статистических характеристик возмущающего воздействия и влияния на них различных факторов . 103

3.3.2. Методика определения момента инерции рабочего органа х 104

3.3.3. Методика определения влияния конструктивных параметров рабочего органа на его тяговое сопротивление и забиваемость 105

3.3.4. Методика проведения лабораторно-полевых опытов по обоснованию параметров чизельного плуга 111

3.4. Обработка опытных данных и определение погрешности измерений 111

Результаты экспериментальных исследований

4.1. Зависимость тягового сопротивления рабочего органа от меащуследия и утла стреловидности рамы 116

4.2. Зависимость высоты гребней на дне борозды от меадуследия и угла стреловидности рамы 120

4.3. Статистические характеристики возмущающего усилия и их зависимость от различных факторов

4.4. Зависимость величины колебаний рабочего органа от его конструктивных параметров 128

4.5. Результаты определения рационального расстояния между носком рыхлящей лапы и осью вертикального шарнира 134

4.6. Влияние скорости движения и глубины рыхления на тяговое сопротивление рабочего органа при шарнирном и жестком соединении его с рамой 137

4.7. Влияние свойств почвы на величину колебаний шарнирно закрепленного рабочего органа 138

4.8. Статистические характеристики поперечных колебаний рабочих органов и зависимость от них технологического междуследия . 140

4.9. Результаты определения параметров, обеспечивающих заданное технологическое междуследие трех средних рабочих органов 147

4.10. Результаты полевых испытаний чизельного плуга с параметрами, обеспечивающими заданное технологическое междуследие 3-х средних рабочих органов 153

Выводы

Результаты полевых испытаний чизельного плуга и экономическая эффективность применения исследований 157

5.1. Результаты сравнительных полевых испытаний чизельного плуга с расстановкой рабочих органов на стреловидной раме и в шахматном порядке 157

5.2. Результаты сравнительных полевых испытаний чизельного плуга при шарнирном и жестком соединении рабочих органов с рамой 159

5.3. Экономическая эффективность применения результатов исследований 160

Основные выводы и рекомендации 162

Список использованной литературы 164

Приложения 172

Введение к работе

В соответствии с "Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года", принятыми на ШН съезде КПСС, предусмотрено обеспечить рост выпуска и совершенствования структуры сельхозмашин и орудий согласно предусмотренной на 1986-1990 годы Системы машин для механизации сельскохозяйственных работ, повысить в 1,5...1,8 раза

* их производительность /I/. Значительную часть из них составят

почвообрабатывающие машины, в том числе такие орудия для основной обработки почвы, как чизельные плуги.

В сельскохозяйственном производстве вследствие многократного прохода тяжелых машинно-тракторных агрегатов наблюдается уплотнение почвы на значительную глубину / 2,3 /. Уплотненная почва и плужная подошва, которая появляется вследствие вспашки отвальным

~* плугом на постоянную глубину, препятствует проникновению корне-

вой системы растений в нижние слои почвы и способствует застою
воды в пахотном горизонте, что ухудшает водно-воздушный режим
роста сельскохозяйственных культур и в конечном итоге отрицатель
но влияет на урожайность. Исследования, выполненные в нашей ,
стране и за рубежом, показывают, что уплотнение почвы ходовыми
системами тракторов и самоходных сельхозмашин приводит к сниже-
ji нию урожайности на 8...30$ / 4,5 /.

В значительной степени эти отрицательные явления можно ус
транить, используя глубокое рыхление чизельными плугами, которые
предназначены для безотвальной обработки почвы на глубину до 45
см при борьбе о уплотнением почвы ходовыми системами, для углуб
ления пахотного слоя, повышения фильтрационной способности тяжелых
почв, сохранения влаги в почве в засушливый и ликвидации пере-
* увлажнения во влажный периоды, для борьбы с водной эрозией почв

10 / 6 /. Кроме того, чизельные орудия могут частично заменить плуги для отвальной вспашки при перепашке зяби и обработке паров.

Таким образом чизельные плуги обеспечивают внедрение более совершенной технологии обработки почвы, позволяют улучшить ее плодородие и уменьшить эксплуатационные затраты в растениеводстве. Чизелевание способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур в течение нескольких лет после проведения рыхления / 4,7 /.

В Нечерноземной зоне РСФСР, где значительная часть пахотных земель засорена камнями, глубокое рыхление почв также необходимо. Это нашло отражение в системе машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на I981-1990 годы. Б ней предусмотрена разработка чизельных плутов для обработки почв, засоренных камнями.

зeлeвaниe является энергоемким видом обработки почвы. Следовательно, увеличение сменной выработки и сокращение расхода топлива на этой операции даст значительную экономию затрат. На производительность агрегата влияют тяговое сопротивление оруция и коэффициент использования времени смены, который зависит помимо других факторов от забиваемости рабочих органов орудия растительными остатками. Поэтому снижение энергоемкости глубокорых-лителей при обеспечении высокого качества обработки почвы и умень шение забиваемости рабочих органов являются важными проблемами в сельскохозяйственном машиностроении.

Решению этих задач посвящены многие работы. В настоящее время известны различные способы снижения энергозатрат и устранения забиваемости почвообрабатывающих орудий. Все они дают положительный эффект, но из-за усложнения конструкции лишь немногие из них нашли широкое применение.

Исследования, направленные на уменьшение тягового сопротивления и забиваемости чизельного плуга для засоренных камнями почв, еще не проводшшсь. Поэтому необходима разработка сравнительно простого способа уменьшения энергозатрат и забиваемости этого ордая.

Данное исследование проведено с целью повышения эффективности работы чизельного плуга для засоренных камнями почв за счет снижения тягового сопротивления при высоком качестве обработки почвы и уменьшения забиваемости растительными остатками, является актуальным, и направлено на выполнение решений ХШЇ съезда КПСС.

Анализ исследований по уменьшению тягового сопротивления почвообрабатывающих орудий с пассивными рабочими органами

Проблема уменьшения энергозатрат при обработке почвы продолжает оставаться важной задачей, так как повышенное тяговое сопротивление влечет за собой увеличенный расход горючего, рост металлоемкости машин, препятствует увеличению ширины захвата орудий и в конечном итоге отрицательно влияет на производительность труда и себестоимость сельскохозяйственной продукции. Поэтому с момента появления земледельческой механики многие исследования посвящались проблеме уменьшения потребной силы тяги почвообрабатывающих орудий.

Для машин с пассивными рабочими органами эти исследования велись в нескольких направлениях, основными из которых являются: I - оптимизация формы и геометрических параметров рабочих органов; 2 - уменьшение коэффициента трения почвы о поверхность рабочего органа путем различных конструктивных решений; 3 - оптимизация размещения рабочих органов на раме орудия.

Наиболее ранние исследования посвящены способу уменьшения тягового сопротивления за счет оптимизации формы и геометрических размеров рабочих органов. Академик В.П.Горячкин разработал теорию клина, в которой найдена взаимосвязь между его конструктивными параметрами и силой сопротивления движению в почве. Им также получена равдональная формула тягового сопротивления плуга, которая нашла широкое применение в практических исследованиях / 8/. Основные теоретические положения В.П.Горячкина получили дальнейшее распространение в трудах В.Л.Желиговского, М.Н.Летошнева, Г.Н.Синеокова, М.Е.Маценуро, В.И.Виноградова, С.П.Соловьева и других исследователей.

Установлено влияние на тяговое сопротивление параметров рабочих органов, таких как угол крошения, угол подъема груди отвала, угол установки лемеха к продольной оси орудия, угол стреловидности рыхлящей лапы и т.д. Исследователями получен ряд аналитических и экспериментальных зависимостей, которые дают возможность вычислить тяговое сопротивление различных рабочих органов для конкретных условий работы.

Трапезников И.В., Швейкин А.П., Семенов Г.А. провели работы по исследованию энергетики лемехов специальной зубчатой формы. Положительный эффект по тяговому сопротивлению в этом случае получается благодаря появлению деформации отрыва в промежутках между зубьями лемеха, вместо деформации смятия, которая более энергоемка. Снижение тягового сопротивления зубчатых рабочих органов достигало 20...25$. Однако широкого распространения этот способ не получил, вследствие забивания межзубового пространства растительными остатками при заглублении рабочих органов в почву / 9Д0ДІ /.

Зубчатая режущая поверхность дает энергоэффект только в тех рабочих органах, у которых резание почвы составляет значительную долю общего тягового сопротивления. Применительно к чизельним плугам этот способ не пригоден, так как режущая кромка чизель-ной лапы невелика и значительную долю сопротивления чизельного рабочего органа составляют силы, идущие на рыхление почвы в боковых расширениях зоны деформации.

В работах Б.Шакирова определены параметры долотообразной рыхлящей лапы и стойки рабочего органа чизельного плуга, которые обеспечивают наименьшее тяговое сопротивление при необходимом качестве обработки почвы / 12 /. Рассмотрев исследования по оптимизации формы и геометрических размеров почвообрабатывающих рабочих органов, предназначенных для рыхления без оборота пласта, можно сделать вывод о том, что рабочие органы проектируются в первую очередь исходя из технологических требований. Рабочие органы должны обеспечивать необходимое качество крошения почвы, выровненность обработанной поверхности поля, подрезание сорной растительности и т.д. Как правило, меры, обеспечивающие снижение тягового сопротивления, находятся в противоречии с технологическими требованиями. Это ограничивает возможности для сокращения энергозатрат путем изменения формы и геометрических размеров рабочих органов почвообрабатывающих машин, в том числе и чизельных плугов.

Следующим способом снижения энергозатрат является уменьшение коэффициента трения почвы о поверхность рабочего органа.

У плуга для вспашки с оборотом пласта силы трения почвы об отвал и полевую доску являются значительными и составляют до 40$ общего тягового сопротивления. А.Д.Аджиловским сделана попытка заменить эти силы трения скольжения на трение качения. В экспериментах вместо полевой доски использовалось специальное упорное колесо, а отвал был заменен роликовой поверхностью. Установлено, что уменьшение силы трения таким способом приводит к снижению уцельного тягового сопротивления на Ю...2С$. Недостатком этого варианта является сложность конструкции, связанная с большим увеличением количества деталей, и трудность герметизации подшипниковых узлов / 13 /.

Большое влияние на коэффициент трения между рабочим органом и почвой оказывает материал, из которого он изготовлен. М.Й.Бредун и А.П.Швейкин провели исследования по замене металлов полимерными материалами. Оборудование плуга отвалами с пластмассовым покрытием снижает тяговое сопротивление плуга на 12...18 15 по сравнению со стальными отвалами. Однако следует отметить высокую стоимость и малую износостойкость покрытий с малым коэффициентом трения, что затрудняет их широкое практическое применение / 10,14 /.

Снижение тягового сопротивления можно достичь применяя газообразную смазку между почвой и рабочими органами орудия. Рациональным и эффективным является использование в качестве смазки газовой подушки. Б ФРГ разработан и испытан плуг с пятью воздушными соплами, расположенными на лемехе. Сжатый воздух под давлением до 8 атм подавался по системе трубопроводов от трактора. Оптимизация установки угла каждого сопла при давлении воздуха 4 атм обеспечила уменьшение силы тяги на 40$ / 15 /.

Кроме воздуха в качестве газовой смазки могут использоваться выхлопные газы от двигателя трактора, которые по специальным трубопроводам подаются на отвал корпуса плута. Тяговое усилие при этом уменьшается на 15%, хотя мощность двигателя несколько снижается из-за увеличения сопротивления на выпуске газов / 16 /.

Несмотря на положительные результаты газовой смазки подобные конструкции не получили распространения из-за большой сложности дополнительной аппаратуры для подвода сжатого газа.

В.И.Виноградов и Ю.Ф.Поздняков применили для уменьшения сил трения гидродинамическую смазку. Результаты показали, что искусственное увлажнение уменьшает тяговое сопротивление плуга. Но при скорости движения а 8...9 км/час норма расхода жидкости возрастает до 400...600 л/га и более, что затрудняет практическое использование данного способа / 17,18 /.

Теоретические предпосылки к уменьшению энергоемкости чизельного плуга со стреловидной рамой

Вначале рассмотрим рыхление почвы одиночным рабочим органом чизельного плуга, который представляет из себя двухгранный клин. Схема его работы дана на рис.2.1 и 2.2. На схеме Р - сила от действия клина на почву, отклоненная от нормали на угол трения, Р& и Рг - вертикальная и горизонтальная составляющие силы При движении рыхлящей лапы в почве над передней гранью клина за счет вертикальной составляющей г І возникает напряжение сжатия OS , а по периметру внедренной части клина вследствие связности пласта возникает напряжение отрыва Ов (рис.2.1, 2.2) / 10 /. Примем допущение о том, что напряжения в почве распределяют ся по закону треугольника. В связи с тем, что почва на глубине чизельной лапы обладает большой твердостью и связностью, при дальнейшем перемещении лапы образуются трещины отрыва. После этого формируются почвенные элементы, которые стремятся повер нуться вокруг точки А (рис.2.1) и точки Б (рис.2.2) под действием изгибающих моментов от силы . Эти моменты выше нейтральной линии вызывают напряжение сжатия пласта осле ,а в нижней части пласта - напряжение растяжения О/ . Совокупность напряжений Ьр и Оо по мере удлинения трещины отрыва вызывает ее искривление. Поэтому трещины отрыва под всевозрастающим углом fli (рис.2.1) и J (ряс.2.2) постепенно достигают поверхности пласта / 10 /. Почвенный элемент в продольно-вертикальной плоскости поворачивается вокруг точки А, наползает на клин, крошится и дополнительно разрушается стойкой рабочего органа (рис.2.1). Почвенный элемент в поперечно-вертикальной плоскости поворачивается вокруг точки Б (рис.2.2), крошится и после прохода рабочего органа опускается на место. Таким образом, связная почва при рыхлении двухгранным клином разрушается посредством деформации смятия и отрыва. Впереди рабочего органа доля деформации смятия больше, чем в боковых расширениях зоны рыхления, так как она обусловлена не только изгибом пласта, но и внедрением клина в почву.

Напряжение разрушения почвы смятием в 12...14 раз больше,чем напряжение разрушения разрывом /49/. Поэтому пласт в промежутке между рабочими органами рыхлится менее энергоемким способом, чем почва, находящаяся перед ними. Рассмотрим процесс рыхления почвы двумя параллельными рабочими органами. При внедрении в почву параллельных клиньев напряжение отрыва Оо от соседних рабочих органов складывается между собой (рис.2.3) / 10 /.

Если рабочие органы размещены достаточно далеко друг от друга, то скалывание почвы произойдет раньше, чем начнется складывание напряжений Оо так как они распространяются в почве с определенной скоростью. Угол скалывания почвы между рабочими органами будет такой же, как и с внешней стороны профиля. В этом случае клинья не влияют друг на друга / 10 /. При приближении рабочих органов друг к другу влияние складывающихся напряжений Ов на направление трещин отрыва будет увеличиваться. Это приведет к уменьшению угла J при скалывании почвы между соседними рабочими органами.

По мере дальнейшего уменьшения расстояния между рабочими органами наступит момент, когда суммарное напряжение - в соседних рабочих органов достигнет величины временного сопротивления почвы разрыву одновременно по всей линии, соединяющей лезвия рыхлящих лап. Зоны деформации соседних рабочих органов при этом полностью смыкаются и происходит отделение пласта почвы общего для двух рабочих органов. Угол J в этом случае будет равен нулю.

При совместной работе рыхлящих лам угол скалывания / уменьшается, а площадь разрыхленного пласта, заключенная между ними, будет больше, чем при работе рыхлящих лап, не влияющих друг на друга. Поэтому при совместной работе чизельных лап доля менее энергоемкой деформации отрыва возрастает. Удельное тяговое сопротивление по этой причине будет уменьшаться.

Так как при совместной работе рыхлящих лап величина утла / незначительна, поднимаемый пласт почвы меньше соприкасается с боковой поверхностью рыхлящих лап и нижней частью их стоек. Работающие совместно долотообразные рыхлящие лапы осуществляют подрезание связного пласта только лезвиями. Это приводит к уменьшению трения рабочих органов ио почву, и также уменьшает энергоемкость рыхления.

Рабочие органы чизельного плуга, размещенные на стреловидной раме, представляют собой ряд параллельно установленных двухгран-ных клиньев. При совместной работе рыхлящих лап плуга со стреловидной рамой энергоемкость рыхления будет меньше, чем у орудия с двух или трехрядным расположением рабочих органов. Во время работы на несвязных песчаных почвах возможна несовместная работа рыхлящих лап.

Устройство лабораторной установки, регистрирующая и измерительная аппаратура

В качестве объекта исследования принят чизельный плуг для засоренных камнями почв и его рабочий орган, состоящий из шарнир-но закрепленного грядиля, стойки и рыхлящей лапы. Для исследования приняты два типа рыхлящих лап - стрельчатая шириной 270 мм и долотообразная шириной 75 мм.

Лабораторно-полевые опыты по исследованию рабочих органов проводились на чизельном плуге с изменяемой шириной захвата, который позволял бесступенчато регулировать угол стреловидности рамы (рис.3.1). Изменение междуследия исследуемых рабочих органов осуществлялось посредством перестановки в поперечном направлении стойки рабочего органа относительно грядиля. Для записи поперечного возмущающего усилия, действующего на рыхлящую лапу чизельного плуга, грядиль исследуемого рабочего органа присоединялся к соседнему жестко закрепленному грядилю через кольцевое тензоввено, которое одинаково хорошо воспринимает напряжение сжатия и растяжения. Во время движения поперечные усилия, действующие на рабочий орган, не вызывали его смещения, а передавались на тензозвено (рис.3.2). Для непрерывной регистрации продольной твердости почвы на глубине работы чизельной рыхлящей лапы использовался твердомер, смонтированный на стойке рабочего органа (рис.3.3, 3.4). Твердомер состоит из шарнирно закрепленного рычага с расклинивающим конусом, с которым через промежуточную тягу и срезной штифт соединялось тензозвено, расположенное на уровне грядиля рабочего органа. Реакция почвы, действующая на расклинивающий конус, стремится повернуть рычаг вокруг шарнира и вызывает растяжение тензозвена. Срезной штифт предохрянял тензозвено от поломки при встрече твердомера с препятствием. При работе большая часть устройства находится в почве (рис.3.5). Над поверхностью почвы оставалось тензозвено и часть промежуточной тяги со срезным штифтом, что позволяло контролировать исправность твердомера и заменять предохранительный штифт при его срезе. Для сравнительных испытаний жесткого и колеблюдегося рабочего органа он фиксировался в горизонтальной плоскости специальной тягой. Передний конец тяги присоединялся к кронштейну на раме плуга, а задний - к грядилю рабочего органа (рис.3.5). Зафиксированный рабочий орган мог быть установлен параллельно продольной оси орудия или под углом к ней так, как он самоустанавливается при шарнирном креплении. Для изменения в процессе опытов расстояния L- между носком долота и осью вертикального шарнира в грядиле просверле отверстия» по которым переставлялась стойка рабочего органа (рис.3.6). Для получения L = 1060 мм использовались специальные удлинители грядиля (рис.3.7). Устройство для измерения тягового сопротивления рабочего органа показано на рис.3.8 Тензозвено I устанавливали между гряцилем 2 и рабочим органом 3. для защиты тензозвена от действия почвы и механических повреждений оно боло помещено в защитный кожух 4. Реакция почвы & , действуя на рыхлящую лапу стремится повернуть рабочий орган 3 вокруг точки 0 и растягивает тензозвено с силой Р . При этом величина горизонтальной составляющей реакции почвы Кг определили выражением где А - плечо силы Р относительно точки 0, м; Б - плечо реакции почвы & относительно точки 0, м; JM - угол наклона реакции почвы R к горизонту,град.

При расчетах принято, что точка приложения реакции почвы отстоит от носка рыхлящей лапы на расстояние равное 1/3 длины долота. Угол JW вычислен по формуле (2.42). Принятая схема измерения не позволяет точно измерить величину горизонтальной составляющей реакции почвы, так как действительная точка приложения реакции R и угол fl могут отличаться от расчетных. Но при проведении сравнительных испытаний данное устройство позволило определить разницу в тяговом сопротивлении между исследуемыми рабочими органами, так как ошибка при обоих измерениях была одинакова.

Зависимость тягового сопротивления рабочего органа от меащуследия и утла стреловидности рамы

Опыт проведен с долотообразными рыхлящими лапами при установочной глубине обработки 45 см. Исследовались три рабочих органа, размещенные в ряд. Острый угол между линией установки рыхлящих лап и направлением движения устанавливался равным 30, 45, 60 и 90 градусов, что соответствует углу стреловидности рамы 60, 90, 120 и 180. Междуследие рабочих органов устанавливалось равным 35, 45 и 55 см. В опыте записывали тяговое сопротивление среднего рабочего органа. Глубину обработки измеряли щупом по еле ду рабочего органа и по гребню на дне борозды, затем вычислялась средняя глубина обработки. Скорость движения в опыте была 2 м/с. Зависимость удельного тягового сопротивления от угла стреловидности рамы при различном" межцуследии дана на рис.4.1. При уменьшении угла стреловидности от 180 (прямая рама) до 120 расстояние между соседними рабочими органами увеличивается очень мало, поэтому сопротивление движению почти не изменяется. При дальнейшем уменьшении угла расстояние(по ходу орудия) между соседними рыхлящими лапами быстро увеличивается. Это ведет к уменьшению влияния рабочих органов друг на друга и к росту удельного тягового сопротивления. Разница в тяговом сопротивлении при совместной работе рыхлящих лап и при их работе по отдельности составила 12...14 процентов.

С увеличением междуследия от 35 см до 55 см удельное тяговое сопротивление уменьшается на 24...29. Это объясняется тем, что при возрастании междуследия уменьшается доля напряжений смятия в почве за счет увеличения боковых расширений зоны деформации.

Из графиков на рис.4.1 следует, что удельное тяговое сопротивление исследуемого рабочего органа уменьшается с увеличением угла стреловидности и междуследия. На рис.4.2 показана общая зона деформации четырех правых рабочих органов чизельного плуга. При их совместной работе они отрывают пласт почвы по ширине, равный расстоянию между крайними рабочими органами. Затем пласт поднимается по стойкам и крошится при взаимодействии с грядилем и с верхней частью стойки. На рис.4.3 дан вид сзади на деформируемый пласт почвы. На фотографии хорошо видно, что нижняя поверхность отрываемого пласта практически ровная и нижние боковые поверхности рабочего органа не соприкасаются с почвой. Полученные результаты исследований (рис.4.1) и фотографии процесса деформации почвы (рис.4.2, 4.3) подтверждают предпосылки, изложенные в подразделе 2.1. При обосновании необходимого угла стреловидности рамы чизельного плуга необходимо учесть, что о его увеличением возрастает забиваемость орудия растительными остатками / 23 /. Поэтому на основании результатов проведенных ранее исследований целесообразно принять угол стреловидности рамы равным 100 градусов. Мевдуеледие рабочих органов для уменьшения тягового сопротивления следует принять максимально возможным из условий совладения агротребований. Для выбора конструктивных параметров , обеспечивающих соблюдение агротребований, постановкой двухфакторного эксперимента изучено влияние междуеледия и угла стреловидности на высоту гребней в борозде чизельного плуга. Условия проведения опытов те же, что и в подразделе 4.1. Опыты проведены с долотообразной рыхлящей лапой шириной при глубине обработки 45 см и со отрельчатой рыхлящей лапой шириной при глубине обработки 35 см. Междуследие рыхлящих лап " О " устанавливалось равным 35, 45 и 55 см. Угол стреловидности " 6 " устанавливался равным 60, 90, 120 и 180. В опыте измеряли щупом глубину обработки по следу рабочего органа и глубину рыхления по гребню. Высота гребня определялась как разность этих величин. Скорость движения - 8 км/час. По данным опытов получены уравнения регрессии, характеризующие зависимость высоты гребня на дне борозды от исследуемых факторов.

Похожие диссертации на Параметры и режимы работы чизельного плуга для засоренных камнями почв, повышающие его эффективность