РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМА ПОДВЕСКИ ДИСКОВОГО ПЛУГА И ОПОРНОГО ДИСКА

АННОТАЦИЯ

В последние годы, в связи с широким внедрением энергосберегающих технологий и оборудования в сельскохозяйственное производство, в основной обработке почвы (вспашке) стали использовать плуги в виде сферических дисков, т.е. рабочих органов. В данной статье представлены результаты экспериментов и исследований по обоснованию вертикального расстояния  опорного диска дискового плуга до нижней точки крепления подвесного устройства и диаметра опорного диска плуга. Это означает, что расстояние от опорного диска до нижних точек крепления подвесного устройства должно быть в пределах 650-700 мм, чтобы обеспечить хорошее погружение дискового плуга в грунт, стабильную глубину хода и требуемый транспортный просвет. Диаметр опорного диска должен быть в пределах 500-550 мм, чтобы ширина покрытия была стабильной.

ABSTRACT

In recent years, due to the widespread introduction of energy-saving technologies and equipment in agricultural production, the use of plows in the main tillage (plowing) in the form of spherical disks, ie the working body. In this article we present the  results of experiments and research to substantiate the vertical distance H1 from the support disc of the disk plow to the lower mounting point of the suspension device and the diameter of the support disc of the plow. This means that the distance from the support disc to the lower mounting points of the suspension device should be in the range of 650-700 mm to ensure that the disc plug is well immersed in the ground and the driving depth is stable and the required transport clearance is maintained. Diameter of the support disc should be in the range 500-550 mm, so that the width of coverage is stable.

Ключевые слова: Энергосберегающий, сферический диск, рабочий орган, вертикальный, подвесное устройство, опорного диска.

Keywords: Energy saving, spherical disk, working body, vertical, hanging device, support disk.

Разработка энергоэффективных и высокопроизводительных почвообрабатывающих машин является одной из ведущих в мире. "Ежегодно в мире на выращивание различных сельскохозяйственных культур тратится 1,6 миллиарда долларов. Учитывая, что обрабатывается более гектара земли", разработка машин и оборудования для качественной и производительной работы и энергоэффективной обработки почвы является одной из важнейших задач. В настоящее время большое внимание уделяется созданию и использованию штекеров с низким энергопотреблением.

Ведутся исследования по разработке новых научно-технических основ ресурсосберегающих технологий подготовки полей к возделыванию сельскохозяйственных культур на почве и технических средств их реализации. В связи с этим одним из важных вопросов является разработка машин для обработки почвы и ротационных почвообрабатывающих машин, а также целенаправленные исследования по обеспечению ресурсосбережения при взаимодействии рабочих органов с почвой.

В мире принимаются комплексные меры по снижению трудовых и энергетических затрат в сельскохозяйственном производстве, экономии ресурсов, выращиванию сельскохозяйственных культур на основе передовых технологий и разработке высокопроизводительной сельскохозяйственной техники, включая малоэнергоемкие технологические процессы при вспашке полей. Особое внимание уделяется разработке технических средств для обеспечения качественных показателей.

В последние годы, в связи с повсеместным внедрением энергосберегающих технологий и оборудования в сельскохозяйственное производство, при основной обработке почвы (вспашке) стали использовать плуги в виде сферических дисков, то есть рабочих органов. Так как они имеют меньшее сопротивление силе тяжести, чем оборотные плуги, то эффективность работы высокая, и работают без засорения растительными остатками и сорняками. На основании этого в нашем институте был разработан дисковый плуг, который может использоваться в агрегате с тракторами классов 1,4-2, и проведены исследования по обоснованию его параметров в соответствии с почвенно-климатическими условиями нашего региона.

Исходя из вышеизложенного, в экспериментах, проведенных в Ташкентском государственном техническом университете, расстояние Н₂ между верхней и нижней точками крепления дюбеля составляет 610 мм, а вертикальные расстояния от основания дюбеля до нижней точки крепления дюбеля составляют 550 мм через каждые 50 мм, измененные от 700 мм. Это достигалось перемещением пальцев устройства подвески плуга в отверстиях его кронштейнов (рис. 1).

В экспериментах дисковый плуг агрегатировался с трактором AXOS 340, а рабочая скорость агрегата была выбрана как V = 6 и 8 км/ч.

В качестве критериев оценки были приняты глубина захвата и ее стандартное отклонение.

Рисунок 1. Схема дискового плуга, агрегатируемого с тракторами класса 1,4 -2

Результаты экспериментов графически представлены на рисунке 2. Видно, что на обеих скоростях глубина хода (a) увеличивалась, при этом вертикальное расстояние от основания плунжера до нижних точек крепления подвески изменялось от 550 мм до 650 мм, а его среднее квадратичное отклонение (± s) уменьшалось, т.е. стабильность глубины хода улучшалась.  Увеличение этого расстояния с 650 мм до 700 мм не оказало существенного влияния на глубину хода и ее среднее квадратичное отклонение. Следует также отметить, что если расстояние от опорного диска вилки до нижних точек крепления устройства подвески превышает 700 мм, то транспортный просвет, предусмотренный правилами для вилки, не обеспечивается.

a)                                                               b)

a - со скоростью 6 км/ч                      b - со скоростью 8 км/ч

Рисунок 2. Влияние вертикального расстояния от опорного диска тарельчатой вилки до нижних точек крепления подвесного устройства на глубину залегания диска (a) и его среднее квадратичное отклонение (± s)

Во время работы опорный диск опирается на нижнюю часть кромки, образованной торцевым корпусом, для того чтобы пробка работала в горизонтальной плоскости без наклона в сторону, то есть ее фактическая ширина охвата равна расчетной ширине охвата и стабильна (в одной плоскости). В противном случае качество работы пробки ухудшится, а сопротивление сопротивления возрастет.

Исходя из вышесказанного, в ходе экспериментов было изучено влияние изменения диаметра опорного диска на фактическую ширину охвата пробки.

Для опытов были подготовлены диски диаметром 400,450,500 и 550 мм и установлены на четырехкорпусный плуг с конструктивной шириной захвата 120 см соответственно, ТСт 63.02.2001 "Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для глубокой обработки почвы. Программа и методы испытаний" изучено изменение фактической ширины захвата в зависимости от диаметра опорного диска.

Опыты проводились на поле фермерского хозяйства "Саховатли Ибодулл" Янгиюльского района Ташкентской области, свободном от озимой пшеницы и влаги.

Перед проведением опытов были определены влажность и твердость почвы в слоях 0-10, 10-20 и 20-30 см. Их результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Влажность и твердость почвы опытного поля

В опытах использовали дисковый плуг с трактором ТТЗ 1030 с трансмиссией III ряда 1 и II ряда 4.

Таблица 2.

Ширина покрытия дисковой пробки зависит от диаметра ее основания

Экспериментальные данные представлены в таблице 2. Их анализ показывает, что при установке опорного диска диаметром 400 и 450 мм на вилку фактическая ширина охвата вилки составляет 7,7 и 3,8 см соответственно при скорости движения 6,02 км/ч от расчетной ширины охвата. При рабочей скорости 7,35 км/ч она оказалась больше на 8,4 и 2,7 см соответственно. Таким образом, диаметры при использовании опорного диска диаметром 400 и 450 мм вилка отклонялась в сторону, т.е. не приводилась в движение. Это можно объяснить тем, что базовые поверхности дисков недостаточно велики для работы плунжера без наклона в сторону.

При установке на плунжер опорных дисков диаметром 500 и 550 мм фактическая ширина охвата практически совпадала с конструктивной, т.е. плунжер работал без наклона в сторону.

Стабильность ширины охвата улучшилась при увеличении диаметра опорного диска плунжера с 400 мм до 500 мм - среднее квадратическое отклонение уменьшилось на ± 4,3 и ± 4,1 см, соответственно, при указанных рабочих скоростях.

Это означает, что расстояние от опорного диска до нижних точек крепления подвесного устройства должно быть в пределах 650-700 мм, чтобы обеспечить хорошее погружение вилки диска в грунт, стабильную глубину заезда и необходимый транспортный просвет. Диаметр опорного диска должен быть в пределах 500-550 мм, чтобы ширина покрытия была стабильной.

Список литературы:

1. Tukhtakuziev A, Ishmuradov Sh. U., Detection of vertical load on the base drive with a plug-in drive // E3S Web of Conferences, 2023
2. Tukhtakuziev A, Ishmuradov Sh. U., The results of implemented researches on substantiation the parameters of the disc plougher // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 2023
3. Ишмурадов Ш.У., Абдумажидов Р.Б. Определение экономичного и эффективного способа восстановления рабочих органов фрез, используемых при обработке почвы // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 3(84).
4. Ишмурадов Ш.У., Худойбердиев М.С., Гафуров Д.Р. Разработка ресурсосберегающего, эффективного способа восстановления ресурса рабочих органов со сферическим диском // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. 12(81)
5. Ишмурадов Ш.У., Худойбердиев М.С., Абдумажидов Р.Б. Результаты исследования, проведенного на основе расстояний между базовой плоскостью дискового плуга и устройством подвески, а также диаметра базового диска // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99)
6. GOST 10677-2001 Rear attachment device for agricultural tractors of classes 0.6–8. Minsk: Publishing House of Standards  2002
7. TSt 63.02.2001 Testing of agricultural machinery. Machines and tools for deep tillage. Program and test methods.  Tashkent  2001