ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫБОРА ПРАВИЛЬНОЙ ШИРИНЫ РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ КУЛЬТИВАТОРОВ

АННОТАЦИЯ

В данной работе исследуется вопрос повышения долговечности рабочих органов сельскохозяйственных машин, особенно лап культиваторов. Проблема износа носков лап, что приводит к их выбраковке после отработки небольшого количества гектаров, обсуждается в контексте неэффективного использования металла и необходимости разработки новых конструкций. В работе предложена и запатентована новая конструкция оборотной рабочей органа для культиватора, которая позволяет значительно увеличить ресурс лапы и максимально эффективно использовать металл. Для обоснования ширины захвата долота в новой конструкции была разработана методика, основанная на учёте физико-механических свойств почвы и угла отклонения сил сопротивления почвы.

ABSTRACT

This study explores the issue of increasing the durability of working elements of agricultural machinery, particularly the tines of cultivators. The problem of tine wear, leading to their rejection after working a small number of hectares, is discussed in the context of inefficient use of metal and the need for the development of new designs. The study proposes and patents a new design of reversible working element for cultivators, which allows for a significant increase in the lifespan of the tine and maximally efficient use of metal. To substantiate the width of the blade in the new design, a methodology based on accounting for the physical and mechanical properties of the soil and the angle of deviation of soil resistance forces was developed.

Ключевые слова: Рабочие органы, износостойкость, лезвие, абразивный износ, лапы, параметры, ширина захвата, деформация, ресурс, конструкция.

Keywords: Working parts, wear resistance, blade, abrasive wear, paws, parameters, working width, deformation, resource, design.

ВВЕДЕНИЕ. В современном сельском хозяйстве повышение эффективности процессов почвообработки является одним из ключевых факторов для обеспечения высоких урожаев и устойчивого развития аграрного сектора. Одним из важных аспектов повышения производительности является оптимизация конструкции и использование сельскохозяйственных машин, включая рабочие органы культиваторов.

Продолжительность и эффективность работы рабочих органов культиваторов напрямую зависит от их конструкции, материала изготовления и условий эксплуатации. Однако, существующие конструкции рабочих органов часто не обладают достаточной

В настоящее время в отечественном сельскохозяйственном машиностроении практически все рабочие органы почвообрабатывающих машин изготавливаются из трёх основных видов сталей: 65Г, 45, Л53. Износостойкость и прочность этих сталей невысоки.

Рабочие органы почвообрабатывающих машин в основном подверждены абразивному износу в результате трения контактируемый поверхностей сопрягаемых деталей. По данным исследований процесс абразивного износа носит характер микрорезания твёрдыми абразивными частицами и усталостного разрушения микрообъемов. Ими установлены закономерности износа от твёрдости и давления.

МЕТОДОЛОГИЯ. Исследование процессов изнашивания показывает, что интенсивность их протекания зависит от скорости процесса разрушения микрообъема материала при каждом элементарном акте взаимодействия пятен контакта.

Лезвие почворежущих рабочих органов в процессе эксплуатации теряет вследствие абразивного изнашивания и свою работоспособность, восстанавливать работоспособность и продлевать долговечность.

Для повышения долговечности режущих элементов рабочих органов сельскохозяйственной техники, например лапы культиваторов.

Что у серийных стрельчатых лап износ носка происходит усиленными темпами и выбраковывается эти лапы при отработке 30 гектаров. При этом ресурсы крыльев используются только на 30-40 % что указывает на неэффективность использование металла. В связи с вышеизложенным можно отметить, что ресурсы крыльев лапы возможно максимально использовать как её носок. А это требует изменение конструкции лапы. Нами разработана новая конструкция, которая запатентовано агентством по интеллектуальной собственности при министерстве юстиции Республики Узбекистан полезная модель с номером FAR 01985 с названием «Оборотная рабочая орган для культиватора» и в виде трёх долотным, цельнометаллическим которая соединённых между собой под углом 120⁰

.

Рисунок 1.  Схема для определения ширины захвата долото рабочего органа

Этим можно обеспечить повешение ресурса лапы 2-2,5 раза и при этом максимально эффективно использовать металл, заложенный в конструкцию. Перед нами поставлена задача, чтобы обосновать ширина захват долот  в миллиметрах.

Для этого мы начертим фронтального проекция трёх долотного рабочего органа. (рис-1).

Рисунок 2. схема движения трёх долотного рабочего органа.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Определим, что ширина экспериментального рабочего органа должна удовлетворять следующие условие.

                                            (1)    

                                    (2)

 Здесь:  ширина захвата долота;  опасная сечения долота; Т_е -удельная сопротивление почвы на смятие Пa;

          y_xz – угол отклонения относительно горизонта равнодействующий сил сопротивления почвы,  в градусах;

    n_t, m_t –без мерные коэффициенты, зависящие от физико-механических свойств почвы.

Учитывая, что носовая часть экспериментального рабочего органа 1 представляет собой рабочий орган в виде размягчающейся лапы, ее можно определить по следующему выражению [2; стр.120]:

                                 (3)

 с учётом  выражения (3),  решая относительно b, получаем следующее выражение (2). [1; 328 стр.]: 

ВЫВОДЫ. Тогда m_t=4,2, a_раз=30°, T_e=1,44×10⁶ Pa, [t_k]=2×10⁴ Pa, y_xz =40° и n_t=2,5 принимаем. По выражению (2) определяем, что ширина долото должна быть не менее b=78 мм, чтобы обрабатывать почву на глубину 12-14 см без образования плотных стенок. Первое условия должно сохраняется, когда экспериментальная лапа выбраковываются.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Актуальность данного исследования подтверждается необходимостью повышения эффективности и долговечности сельскохозяйственной техники в условиях современного агропромышленного комплекса. Предложенная конструкция рабочего органа способствует увеличению производительности и снижению эксплуатационных расходов, что является актуальным и важным направлением развития сельского хозяйства.

Список литературы:

1. Г. Н. Синеоков., Теория и расчёт почвообрабатывающих машин / М.: Машиностроение, 1977. – 328 с.
2. Тўхтақўзиев А. Имомқулов Қ.Б. Тупроқни кам энергия сарфлаб деформациялаш ва парчалашнинг илмий-техник асослари. – Тошкент: KOMRON PRESS, 2013. – 120 б.
3. Нуриев К. К., Кувандиков Ё. Т., Кабилов Б. У. У. Исследование изменения основных параметров лезвия серийной стрельчатой лапы культиватора при абразивном износе //Universum: технические науки. – 2023. – №. 11-2 (116). – С. 50-53.
4. Кувандиков Ё. Т. Обоснование длины носка и высоты скалы поворотного рабочего органа культиватора //Universum: технические науки. – 2024. – Т. 2. – №. 1 (118). – С. 15-18.
5. Кобилов Б. У. У. Исследования вычисления сопротивления скольжения плиточных покрытий, армированных стекловолокном //Universum: технические науки. – 2022. – №. 6-2 (99). – С. 19-21.
6. Tursunbayevich K. Y. Tuproqning unumdor qatlamini saqlash masalalari //intellectual education technological solutions and innovative digital tools. – 2024. – Т. 2. – №. 24. – С. 298-300.
7. Nuriev K., Kuvandikov Y. Results of the study of the bending dynamics of experimental arrow-shaped claws //Science and innovation. – 2023. – Т. 2. – №. D11. – С. 370-375.
8. Нуриев М. К. и др. Оценка интенсивности износа различных по геометрической форме рабочих поверхностей лемехов //Инновацион технологиялар. – 2022. – Т. 1. – №. 4 (48). – С. 64-67.
9. Нуриев К. К., Нуриев М. К. Аналитическое определение общего сопротивления лемеха при затуплении лезвия. – 2022.
10. Нуриев К., Нуриев М. Влияние угла заточки и дополнительной фаски на характер изменения формы лезвия при износе //Евразийский журнал академических исследований. – 2023. – Т. 3. – №. 10. – С. 322-333.
11. Нуриев К. Экспериментальное определение рационалных параметров носка долота лемеха двухъярусного плуга //Евразийский журнал академических исследований. – 2022. – Т. 2. – №. 13. – С. 73-82.