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 комбинированного чизель-культиватора для предпосевной обработки почвы в орошаемом земледелии Багиров Адил Мамед оглы

Совершенствование комбинированного чизель-культиватора для предпосевной обработки почвы в орошаемом земледелии
<
Совершенствование комбинированного чизель-культиватора для предпосевной обработки почвы в орошаемом земледелии Совершенствование комбинированного чизель-культиватора для предпосевной обработки почвы в орошаемом земледелии Совершенствование комбинированного чизель-культиватора для предпосевной обработки почвы в орошаемом земледелии Совершенствование комбинированного чизель-культиватора для предпосевной обработки почвы в орошаемом земледелии Совершенствование комбинированного чизель-культиватора для предпосевной обработки почвы в орошаемом земледелии Совершенствование комбинированного чизель-культиватора для предпосевной обработки почвы в орошаемом земледелии Совершенствование комбинированного чизель-культиватора для предпосевной обработки почвы в орошаемом земледелии
>

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

Багиров Адил Мамед оглы. Совершенствование комбинированного чизель-культиватора для предпосевной обработки почвы в орошаемом земледелии : ил РГБ ОД 61:85-5/718

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса 10

1.1. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, посвященные разработке технологии и средств механизации предпосевной обработки почвы 10

1.2. Типы рабочих органов серийных культиваторов 33

1.3. Культиваторы и их рабочие органы, выполненные на уровне изобретения 36

Выводи 47

2. Теоретические исследования 48

2.1. Обоснование рациональной схемы расстановки лап, подрезающих почву в горизонтальной плоскости 48

2.2. Исследование процесса перемещения почвы по рабочей поверхности лапы культиватора 57

2.3. Обоснование выбора конструкции режущего элемента, выполняющего разрезание почвы в вертикальной плоскости 64

Выводы 76

3. Программа и методика экспериментальных исследований 76

3.1. Устройство и принцип работы комбинированного рабочего органа 77

3.2. Определение физических и физико-механических свойств почвы 78

3.3. Определение агротехнических и энергетических показателей качества работы чизель-культиватора 84

3.4. Определение агрономической и экономической эффективности от применения чизель-культиватора с комбинированными рабочими органами 89

4. Результаты исследований . 93

4.1. Агротехнические показатели качества работы чизель-культиватора 93

4.1.1. Агротехнические требования предъявляемые к орудиям для предпосевной обработки почвы 94

4.1.2. Физические и физико-механические свойства почвы 96

4.1.3. Вероятностные характеристики входных и шходных процессов моделей культиватора 99

4.1.4. Равномерность хода рабочих органов 109

4.1.5. Определение рыхлящей способности комбинированного рабочего органа с применением математического планирования 113

4.1.6. Забивание и сгруживание рабочих органов 121

4.1.7. Подрезание сорных растений 124

4.1.8. Вынос влажного слоя на поверхность 127

4.1.9. Обоснование скорости и размещения дискового ножа относительно универсальной лапы чизель-культиватора 128

4.2. Энергетические показатели чизель-культиватора 135

4.2.1. Тяговое сопротивление 135

4.2.2. Удельное тяговое сопротивление 140

4.2.3. Тяговая мощность 141

4.2.4. Удельная энергоемкость 142

4.3. Эффективность применения чизель-культиватора с комбинированными рабочими органами на предпосевной обработке почвы под озимую пшеницу . 145

4.3.1. Прибавка урожая 145

4.3.2. Расчет экономической эффективности от эксплуатации нового культиватора с учетом прибавки урожая 148

4.3.3. Расчет лимитной цены 151

Выводы 152

Общие выводы и рекомендации 154

Литература 157

Введение к работе

В Постановлениях ХХУІ съезда КПСС по проекту ЦК КПСС "Основные направления экономического и социального развития СССР на I981-1985 годы и на период до 1990 года" указывается /I/: "В земледелии важнейшей задачей является повышение плодородия почв и урожайности, дальнейший рост производства зерна, кормов и другой продукции на основе применения зональных научно обоснованных систем ведения хозяйства. Довести среднегодовое производство зерна до 238...243 млн.тонн, в том числе зернобобовых культур до 12...13 млн.тонн.

В Продовольственной программе, принятой майским (1982 г.) Пленумом ЦК КПСС /2/ подчеркивается, что ускоренное и устойчивое наращивание производства зерна - ключевая проблема сельского хозяйства.

Задача состоит в том, чтобы в ближайшие годы обеспечить возрастающие потребности страны в высококачественном продовольственном и фуражном зерне, иметь необходимые государственные резервы зерна и ресурсы его для экспорта. Необходимо поднять за десятилетие урожайность зерновых культур на 6...7 центнеров и довести ее к 1990 году до 21...22 центнеров с гектара.

Одним из основных условий производства высоких урожаев сельскохозяйственных культур является высококачественная подготовка почвы, обеспечивающая создание благоприятных водного,

воздушного, питательного и биологического режимов для роста, развития и созревания урожая. В зависимости от типа и физико--механических свойств, для предпосевной обработки почвы применяются различные орудия: бороны - зубовые и дисковые, лущильники - лемешные и дисковые, культиваторы - лапчатые, дисковые и ротационные, шлейфы, малы и т.д. В орошаемом земледелии,где почва характеризуется большой твердостью ж глыбистостью, при подготовке почвы к посеву широко применяются дисковые бороны, чизель-культиваторы и т.д.

С целью повышения производительности и эффективности применения агрегата, для наилучшего качества работы часто несколько операций выполняются в едином технологическом процессе.Например, к культиватору присоединяют зубовые бороны, малы,планировщики легкого типа. Однако опыты показывают, что и в этом случае качество работы не удовлетворяет агротехническим требованиям.

Недостатки дисковых борон заключаются в том, что на повышенных скоростях дальность отбрасывания почвенных частиц возрастает, вследствие чего оголяется дно борозды на стыке внутренних батарей, увеличивается неравномерность хода, происходит выглубление, дно борозды приобретает гребенчатые формы и т.д.

В то же время дисковые орудия обладают некоторыми положительными качествами: лучше разрыхляют почву, хорошо работают на влажных и засоренных участках, рабочие органы не забиваются, выделяются простотой регулировки и эксплуатации, износостойкостью, долговечностью и высокой производительностью.

В условиях орошаемого земледелия лапчатые культиваторы не

полностью удовлетворяют агротехническим требованиям. Например, чизель-культиватор ЧКУ-4,0 с подрезными или рыхлящими лапами и присоединенными к ним зубовыми боронами, осенью в недостаточной степени крошит почву под озимые культуры, а весной во влажных почвенных условиях на рабочих органах наблюдается прилипание. В обоих случаях в результате забивания, т.е. обволакивания пожнивными остатками происходит сгруживание рабочих органов. Впереди рабочих органов образуются почвенные валики, значительно возрастает тяговое сопротивление чизель-культиватора и возникает необходимость в работе на низких скоростях, периодически переводить в транспортное положение, оставляя на поле почвенные валики и глубокие борозды. Пожнивные остатки и сорняки не измельчаются и не заделываются. Для ликвидации валиков, глубоких борозд и выравнивания поверхности поля требуется дополнительный проход культиваторного агрегата в направлении поперек предшествующего, или же применяются выравниватели МВ-6,0, "местные" орудия, что с экономической точки зрения недопустимо. Установлено, что чрезмерное уплотнение почвы ходовыми аппаратами тракторов и с.-х. машин отрицательно влияет на урожайность /3/. Кроме того, в результате сгруживания рабочих органов, нижние влажные слои выносятся на поверхность, происходит иссушение верхнего слоя, сорные растения подрезаются неполностью, на поверхности остаются глыбы, вследствие чего равномерная заделка семян в почву не представляется возможной. Неровности поверхности поля ухудшают равномерное увлажнение почвы в орошаемых условиях, во впадинах происходит накопление влаги, а на буграх и возвышенностях почва остается неувлажненной. В совокупности из-за этих причин невозможно получить одновремен-

но дружные и быстрые всходы, часть растений, семена которых заделаны глубже отстает от основной массы, а семена, заделанные ближе к поверхности почвы дают быстрые всходы, но гибнут зимой или ранней весной.

Анализ работы лапчатых культиваторов показывает, что при благоприятных почвенных условиях (оптимальной влажности и чистых от сорняков участках) они обладают некоторыми положительными качествами: дно борозды получается ровным, перемешивание и вынос на поверхность нижних влажных слоев незначительны, отсутствует стыковка борозд и т.д.

Из вышеизложенного становится ясным, что, несмотря на то, что лапчатые и дисковые орудия обладают определенными положительными качествами, ни те, ни другие при работе в отдельности неполностью удовлетворяют агротехническим требованиям, предъявляемым к предпосевной обработке почвы в орошаемом земледелии.

Создание новых комбинированных рабочих органов для чизель--культиватора, который включен в "Систему машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1981 -1990 гг." /4/, обеспечивающих качественную работу агрегата на повышенных скоростях в орошаемом земледелии, является актуальной задачей и имеет важное народно-хозяйственное значение.

Целью диссертационной работы является разработка и исследование комбинированного рабочего органа для чизель-культиватора, совмещающего в себе положительные качества лапчатых и дисковых рабочих органов с тем, чтобы за один проход агрегата можно было бы качественно подготовить почву к посеву.

В задачу исследований включены: изготовление плоских дисковых ножей с размещением их впереди лап, изучение процесса ре-

9 зания в горизонтальной и вертикальной плоскостях, определение агротехнических и энергетических показателей качества работы, установление рациональных конструктивных и кинематических параметров рабочих органов.

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, посвященные разработке технологии и средств механизации предпосевной обработки почвы

Исследованием и разработкой технологии рабочих органов культиваторов и плоскорезов, а также комбинированных агрегатов, предназначенных для предпосевной обработки почвы занимались многие научно-исследовательские институты, конструкторские бюро и другие учреждения.

Диссертационная работа Фатуллаева А.К. /5/ посвящена эффективности различных способов предпосевной обработки почвы под кукурузу и размещенную после нее озимую пшеницу в Шеки-Sa-катальской зоне Азербайджанской ССР. Осуществлены два опыта с целью выявления влияния способов предпосевной обработки почвы на структурные агрегаты в пахотном горизонте, объемную массу, влажность, накопление питательных элементов, борьбу с сорняками и в совокупности влияние всех этих факторов на урожайность и себестоимость урожая.

В первом опыте предпосевная обработка почвы весной под кукурузу выполнялась в шести вариантах: боронование на глубину 6...7 см (1-й вариант), культивация на глубину 10...12 см одновременно с боронованием (П-й вариант), двукратная культивация с боронованием (Ш-й вариант), трехкратная культивация с боронованием (ІУ-й вариант), отвальная перепашка зяби на глубину 15...17 см плюс культивация с боронованием (У-й вариант), безотвальная перепашка зяби на глубину 15...17 см плюс культивация с боронованием (УІ-й вариант). Во всех случаях глубина культивации с боронованием составляла 10...12 см.

Бо втором опыте изучалась эффективность различных способов обработки почвы под озимую пшеницу. Сразу же после уборки кукурузы и очистки поля от ее остатков производилось лущение для уничтожения пожнивных сорняков и обеспечения появления новых всходов, после чего обработка почвы производилась в пяти вариантах: вспашка плугом с предплужником на глубину 15..Л7см с боронованием (1-й вариант), та же самая технология на глубину 20...22 см (П-й вариант) и на глубину 22...24 см (Ш-й вариант), дискование на глубину 10...12 см (ІУ-й вариант) и двукратное дискование на глубину 10...12 см (У-й вариант).

В результате экспериментальных исследований установлено, что для весенних посевов кукурузы на силос обработка почвы наиболее эффективна при проведении отвальной перепашки зяби на глубину 15...17 см с культивацией на глубину 8...10 см с боронованием. При этом водопрочность почвенных частиц в пахотном слое увеличивается на 2.24...9,08$, улучшается структура почвы и повышается ее плодородие, питательных веществ накапливается больше, чем в других вариантах опытов. Засоренность поля и посевов кукурузы снижается в 1,2...2,4 раза, в том числе по многолетним сорнякам в 1,0...1,5 раза, улучшаются физико-химические и биологические свойства почвы, в результате чего создаются благоприятные условия для нормального роста и развития растений кукурузы. Накопление корневых остатков в слое 0...40 см почвы равнялось 40,8 ц/га. Это больше по сравнению с другими вариантами обработки почвы на 3,3 и 11,0 ц. Урожай кукурузы с початками молочно-восковой спелости составлял 588 ц/га, а в других вариантах уменьшился на 36...59 ц. Способы предпосевной обработки почвы также оказывают ощутимое влияние на структуру, плодородие, рост, развитие и урожайность озимой пшеницы. При обработке почвы плугом с предплужником на глубину 22...24 см с боронованием после уборки кукурузы на силос в пахотном слое улучшается водно-воздушный режим почвы, увеличивается процент водопрочных агрегатов на 3,57 ...9,2 по сравнению с обработкой почвы плугом с предплужником на глубину 20...22 см с боронованием и другими вариантами. Засоренность поля уменьшается в 2,2 раза. Процент сохранившихся растений озимой пшеницы по этому варианту был 68,1, а в остальных вариантах ниже на 3,8...7,9 .

Лучшие результаты по структуре урожая озимой пшеницы получены в этом варианте опыта: на I ъг было 218 растений, масса 1000 зерен - 47,5 г. Урожайность составляла 37,8 ц/га, т.е. по сравнению с другими вариантами увеличилась на 1,3...4,1 ц/га.

Исследованием установлено, что основной причиной низкого урожая товарного зерна (около 70$) является неравномерная зе-делка семян в почву, в результате чего всходы неодновременны, рост, развитие и созревание части урожая отстают от основной массы, а значит, при уборке неизбежны потери. Агротехническими требованиями допускаются отклонения глубины заделки семян в почву от заданной по условиям возделывания культуры на I см. Для достижения такого результата важно не только правильно установить сошники сеялки, но хорошо выровнять и обработать поверхностный слой почвы.

Исходя из этих соображений в Пермской области для предпосевной обработки применялись выравниватели /6/, изготовленные в хозяйствах своими силами из бетонных балок, швеллеров,рельсов, уголков, бревен и т.п. Выравниватели, выполняя основную предпосевную обработку на легких почвах не только разрыхляют поверхность почвы, но и уничтожают часть сорняков. На почвах с тяжелым механическим составом выравнивание предшествует предпосевной культивации с боронованием. На выравненных участках отмечены дружные всходы зерновых культур, а в началу уборки количество продуктивных стеблей на I г составляло у пшеницы "Стрела" - 728, ячменя "Московский-121" - 472, овса "Нарым-ский-943 - 396, что на 12...18$ больше, чем на участках, где выравнивание поверхности не проводилось, а нормы высева были одинаковые. Биологическая урожайность этих сортов составляла .. соответственно 50, 24 и 38 ц/га. Эффективность выравнивания почвы перед посевом заключается в повышении полевой всхожести на 12...18$ с увеличением товарного зерна на 14...22 .

Обоснование рациональной схемы расстановки лап, подрезающих почву в горизонтальной плоскости

Предложенный рабочий орган с регулируемыми крыльями по технологическим соображениям не применим для сплошной обработки почвы; - рабочий орган культиватора /78/, описанный в авторском свидетельстве 886768, A0IB 35/26, (рис.1.12) включает долото образную стойку I с наральником 2, имеющим носок в виде трехгранного симметричного клина, стрельчатую лапу, соединенную со стойкой I посредством жесткого поводка 4 параболической формы с круглым сечением, имеющим переменный диаметр, уменьшающийся от места соединения со стойкой I к лапе 3, и длину, превышающую расстояние перемещения частиц почвы, сходящих со стойки I. На крыльях стрельчатой лапы 3 установлены жесткие вертикальные пластины 5 так, что их нижние грани расположены ниже плоскости лезвия крыльев. При внедрении рабочего органа в почву пласт разрезается в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Однако при предпосевной обработки почвы вертикальные пластины не перерезая твердые глыбы будут перемещать их вперед,выглубляя при этом лапы, не исключена и возможность сгруживания, в результате чего работоспособность культиватора снижается; - рабочий орган культиватора /79/, описанный в авторском свидетельстве 422365, А0ІВ 35/18,включающий стойку с закрепленными на ней крыльями лап, отличающийся тем, что с целью улучшения крошения почвы и уменьшения обволакивания стойки сорняками, между крыльями лап установлен с возможностью свободного вращения игольчатый диск. Стойка рабочего органа выполнена П-образной. Описанное устройство не может работать на уплотненном, засоренном сорняками и пожнивными остатками участке, поскольку игольчатый диск неспособен разрезать их, тем самым выполнить технологический процесс на высоком агротехническом уровне; - комбинированное почвообрабатывающее орудие /80/, по авторскому свидетельству I925I8, А0ІВ 49/02, включающее культиватор и борону с механизмом независимого подъема борон и культиватора, отличающееся тем, что с целью упрощения конструкции механизма подъема, поводки борон шарнирно подвешены к раме культиватора и соединены рычажным механизмом через кулису с выносным гидроцилиндром. Недостаток указанного орудия заключается в невозможности разрезания пожнивных остатков и почвенных глыб при предпосевной обработке почвы и поэтому забивание рабочих органов орудия неизбежно, что влечет за собой ухудшение качества работы и возрастание тягового сопротивления; - изобретение Эрнста Вейхеля (Великобритания, патент I493II6) представляет собой устройство для послойного рыхления почвы на всю глубину пахотного слоя, подготавливая ее к посеву за одну операцию без применения обычных плугов, рыхлителей и др., без нежелательного перемешивания верхних и нижних слоев почвы и заделки органического вещества, сидератов, стерни и др. на большую глубину /81/. Вместо этого происходит частичное перемешивание их с верхним пахотным слоем почвы. Автор предлагает десять устройств с пассивными и активными рабочими органами, которые дают возможность применять их в различных почвенных условиях. С использованием устройства, согласно предложенному изобретению экономятся затраты труда и тяговые усилия, т.е. за одну операцию производится большой объем работы. В отдельных случаях с очень уплотненной почвой, когда мощность трактора недостаточна, возможно навешивание на раму меньшего количества брусов. Если после первого прохода орудия остаются необработанные полосы, они обрабатываются во время следующего прохода орудия по этому полю. В результате анализа выполненных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ можно сделать следующие выводы: 1) существующие почвообрабатывающие орудия могут быть использованы только в отдельных случаях, так как в условиях орошаемого земледелия они не удовлетворяют агротехническим требованиям; 2) рассмотренные исследования односторонне освещают работу почвообрабатывающих орудий. Некоторые посвящены качественным показателям, другие - энергетическим и эксплуатационным; 3) в рассмотренных работах физическая сущность технологических процессов раскрываются не полностью, кинематические и конструктивные параметры рабочих органов обоснованы недостаточно; 4) совмещение нескольких операций в едином технологическом процессе не изучено, следовательно, комбинированные рабочие органы, обеспечивающие за один проход качественную подготовку почвы к посеву, не разработаны; 5) для работы в различных почвенных условиях орошаемого земледелия не разработаны работоспособные и надежные орудия активного действия.

Определение физических и физико-механических свойств почвы

Физико-механические свойства почвы определяют характер и величину износа соприкасающихся с ней рабочих органов сельскохозяйственных машин и коэффициент их полезного действия.Этими же свойствами обуславливаются качество обработки и характер деформации почвы при взаимодействии с рабочими органами.

Физико-механические свойства почвы обуславливают также рост, развитие стеблей, корневой системы и, в конечном итоге, улучшение качества и повышение урожайности. Чтобы ясно представить физическую сущность процессов, происходящих при изменении формы и состоянии почвы под воздействием ходовых аппаратов тракторов, сельскохозяйственных машин и их рабочих органов, следует изучить их структуру, механический состав и технологические свойства.

Следует отметить, что для изучения физических свойств почвы учеными-почвоведами разработаны различные методы и устройства для их осуществления. Почва, как трехфазная среда, состоящая из твердых, жидких и газообразных частиц, в различных зонах страны различна. Эти различия наблюдаются не только в масштабе одного района или хозяйства, но и иногда даже по длине и ширине одного загона. Изменчивость свойств почвы обусловлена историей ее происхождения. Почва и ее свойства систематически изменяются в зависимости от технологии обработки, внесения удобрений, влажности, возделываемой культуры и т.д. Почва является, с точки зрения механизированной технологии, как обрабатываемая среда, так и опорная поверхность. Так, например, на твердых почвах расход мощности мобильных средств и сельскохозяйственных машин на самопередвижение значительно меньше, чем на мятких почвах. В то же время на обработку твердых почв расходуется больше энергии, т.е. тяговое сопротивление почвообрабатывающих орудий сильно возрастает, и, наоборот, на легких почвах расход мощности на выполнение технологического процесса снижается.

Физика почвы, как наука, имеет тесный контакт с земледелием и мелиорацией, основной задачей которых является улучшение физических свойств почвы для получения высоких урожаев сельхозкультур при наименьших затратах механической энергии и труда. При разработке агротехники различных культур и создании сельскохозяйственной техники принимаются во внимание, главным образом, показатели физических свойств почв данной зоны.

Например, в поливной зоне положительную оценку получают те приемы, которые будут способствовать накоплению и сохранению влаги в почве. Влажность почвы, с точки зрения механизированной технологии, определяет работоспособность машинно-тракторного агрегата.

Поэтому при проведении испытаний тракторов и сельскохозяйственных машин перед началом работ берут пробу почвы для определения влажности и измеряют твердость почвы соответствующими приборами. При анализе полученных данных учитывают эти свойства почвы.

Исходя из вышесказанного возникает необходимость изучить физические и физико-механические свойства почвы в условиях конкретного хозяйства и определить их влияние на энергетические показатели чизель-культиватора.

Нами изучены основные физические (влажность,плотность, объемная масса и порозность) и физико-механические (твердость, сопротивление сдвигу, внутреннее трение и сцепление) свойства почвы, оказывающие наиболее ощутимое влияние на механизированную технологию обработки почвы. Все показатели почвы определены согласно существующей методики /89,90,91,92/, Для определения сопротивления почвы сдвигу, угла (коэффициента) трения почвы о почву и силы сцепления пользовались прибором (рис.3.7) Литвинова И.М. /93/. Установлено, что в результате касательной напряжения в почве происходят необратимые взаимные смещения частиц. При разрушении частиц почвы от ее основной массы, возникающее сопротивление сдвигающим (касательным) усилиям, складывается из сцепления, обусловленного молекулярными и капиллярными силами и сил внутреннего трения. Описываемое явление имеет место при взаимодействии культиваторных лап с почвой и другими рабочими органами почвообрабатывающих машин,

Агротехнические требования предъявляемые к орудиям для предпосевной обработки почвы

Универсальную лапу можно принять как плоский клин с углом резания . В классической теории земледельческой механики /39, 67,82/ деформация и перемещение пласта почвы предусматриваются как три взаимосвязанные фазы, последовательно дополняющие друг друга. Фаза уплотнения - в начале взаимодействия рабочего органа с почвой последняя уплотняется, т.е. подвергается деформации сжатия. В предельно напряженном состоянии часть почвы отделяется от основной массы и сдвигается вверх под некоторым углом Ш (вторая фаза). Сдвинутая часть (или частицы) почвы перемещаются

Переносная скорость есть нечто иное, как поступательная скорость рабочего органа (агрегата): Относительная скорость Уг. представляет собой скорость перемещения частиц по рабочей поверхности лапы. Абсолютная скорость У - слагается из геометрической суммы переносной и относительной скоростей (рис.4.19): Частицы почвы отделяясь от основной массы перемещаются по рабочей поверхности. Скорость перемещения почвы по длине поверхности не остается постоянной, на начальном участке рабочего органа приобретает максимальное значение, т.е. скорость перемещения равна поступательной скорости Уг-р " У . С увеличением длины пути перемещения пласт разрушается и между частицами образуется внутреннее трение. При этом также возрастают силы трения между почвой и поверхностью рабочего органа. В совокупности этих причин скорость перемещения достигает своего минимума, т.е.нуля и почвенные частицы будут разваливаться по сторонам лапы или волочиться впереди нее. Сгруживание почвы способствует сильному возрастанию тягового сопротивления орудия, что нежелательно.

Предотвращение сгруживания почвы обеспечивается при помощи установленного впереди дискового ножа. Рассмотрим характер движения частиц почвы под воздействием дискового ножа. Диск совершает поступательное, совместно с культиватором, и вращательное движения. Вращательное движение осуществляется под воздействием реакции почвы или принудительно. В первом случае диск может вращаться без скольжения (если сцепление с почвой достаточно), или же со скольжением. При принудительном движении процесс резания протекает с буксованием.

Соотношение окружной скорости к поступательной обозначается через Л = l/o/l/p и называется кинематическим параметром. Величина абсолютной скорости определяется из плана скоростей:

Угол (оС ) между абсолютной скоростью и нормалью к лезвию называется углом резания /44). Нормальная скорость направлена к данной точке по радиусу, а тангенциальная - перпендикулярно к нему и совпадает с направлением окружной скорости. Академиком Желиговским В.А. /41/ доказано, что с увеличением угла резания интенсивно уменьшаются усилие и удельная работа резания. Сизовым О.А. /34/ экспериментально установлено, что с увеличением соотношения окружной скорости к поступательной уменьшается усилие резанию.

Направление абсолютной скорости при совместной работе универсальной лапы и дискового ножа имеет существенное значение. Анализ работы рабочего органа культиватора, как плоского клина с определенным углом резания показывает, что частицы почвы под углом скалывания перемещаются с нижних слоев вверх. В то же время дисковый нож в зависимости от характера движения передвигает частицы вперед вниз по направлению абсолютной скорости.

При движении дискового ножа имеют место четыре случая. В первом случае в результате забивания сорными остатками нож может перестать вращаться и кинематический параметр Я= 0, т.е. вращательное движение Уо = 0. За период опыта в результате достаточного давления диска торможения дисковых ножей не наблюдалось.

Во втором случае в результате периодического забивания ножи 0 150 и 250 мм работали со скольжением. Опытным путем определено скольжение диска, среднее значение которого составило 30$, т.е.

Похожие диссертации на Совершенствование комбинированного чизель-культиватора для предпосевной обработки почвы в орошаемом земледелии