Результаты исследования формы лобовой поверхности стойки чизеля-культиватора

Research results of the front surface form of a chisel cultivator tine
Цитировать:
Насритдинов А.А. Результаты исследования формы лобовой поверхности стойки чизеля-культиватора // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 1 (58). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/6870 (дата обращения: 22.06.2021).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены влияние формы поперечного сечения стойки на агро-энергетические показатели работы чизеля-культиватора. Для исключения забивания стоек растительными остатками необходимо изменить ее конфигурацию, чтобы появилась возможность самоочистки стоек от растительных остатков в ходе работы. Для нахождения оптимальной формы сечения исследованы различные существующие и экспериментальные формы лобовой поверхности стоек. Проведённые исследования показывают, что асимметричная лобовая поверхность стоек лучше очищает от сорняков, значительно уменьшается тяговое сопротивление почвы.

ABSTRACT

The article deals with the influence of the cross-sectional shape of a tine on the agro-energy performance of the chisel cultivator. To avoid clogging of tines with plant residues, it is necessary to change its configuration so that it is possible to clean tines from plant residues during the process. To find the optimal shape of the section form, various existing and experimental forms of the front surface of tines have been investigated. The carried out research has shown that the asymmetric front surface of tines cleans weeds better, and the tractive resistance of the soil is significantly reduced.

 

Ключевые слова: рабочий орган, стойка, форма лобовой поверхности, растительных остатков, форма поперечного сечения, закругленная и плоская лобовая часть, сила трения почвы.

Keywords: work tool; tine; front surface form; plant residues; cross-sectional shape; rounded and plain front part; ground frictional force.

 

Высококачественная подготовка почвы к севу является важным агроприемом в деле получения урожая хлопка-сырца. Важнейшим элементом этого мероприятия является чизелевание почвы.

В зоне хлопкосеяния чизели-культиваторы являются основными орудиями для рыхления почвы после промывных и запасных поливов.

Рабочие органы чизеля-культиватора применяемых в зоне хлопкосеяния имеют прямую жесткую стойку с прямоугольной формой поперечного сечения.

В последний период произошли существенные изменения в энергетической базе сельского хозяйства, созданы и все шире применяются энергонасыщенные скоростные трактора. В тоже время отдельные сельскохозяйственные орудия и их рабочие органы остались прежними, это относится в частности к стойке чизеля-культиватора.

Известно, что качественные и энергетические показатели работы чизеля-культиватора в значительной мере зависят от формы и параметров стойки рабочих органов.

В.В.Мальцев, Г.Н.Синеоков, Р.И.Байметов, А.Тухтакузиев, В.В.Труфанов и другие [1-8] подтверждают, что забивание и залипание рабочих органов во многом зависят от формы лобовой поверхности стоек, также существенное влияние оказывают их геометрические параметры.

До настоящего времени вопрос исключения забиваемости рабочих органов чизеля-культиватора растительными остатками при предпосевной обработке почвы в зоне хлопководства остается нерешенным. А серийные стойки чизеля-культиватора часто забиваются сорняками и в результате резко возрастает тяговое сопротивление и ухудшается качество обработки почвы.

Для предотвращения забивания стоек растительными остатками необходимо изменить ее конфигурацию, чтобы появилась возможность самоочистки стоек от растительных остатков в процессе работы.

В связи с этим проводились исследования влияния формы поперечного сечения стойки рабочего органа чизеля-культиватора на его энерге­тические и агротехнические показатели работы.

Для нахождения оптимальной формы сечения были изготовлены экспериментальные стойки1 со следующими формами поперечного сечения; круглая с радиусом закругления R=15 мм; эллептическая с осями 30 мм и 60 мм; в форме симметричного и асимметричного клиньев с углами заострения соответственно 2  1=600 и 2  2=500; и асимметричный клин с радиусом закругления лобовой части R=8 мм (рис.1). На асимметрическую экспериментальную стойку получена авторские свидетельства [9, 10].

 

Рисунок 1. Варианты экспериментальных стоек с различной формой поперечного сечения лобовой части

1 – круглый; 2 – эллиптический; 3 – прямоугольный (существующий); 4 – симметричный (клиновидный); 5 – асимметричный (клиновидный); 6 – асимметричный (с радиусом закругления лобовой части)

 

При исследовании определялись тяговое сопротивление, и степень забиваемости стоек от растительных остатков.

Изучение действующих сил на рабочий орган определялись электрическим методом тензометрирования с помощью тензоэлемента.

Степень забиваемости растительными остатками рабочего органа изучалась следующим образом.

В почвенном канале поочередно на глубине 5….10, 10….15 см размещались по 1000 г растительных остатков (свинорой) по всей длине зачетного гона в 50 точках через 40 см.

После прохождения зачетного гона поднимался рабочий орган и с него собирались растительные остатки, извлеченные из почвы. Отношение веса растительных остатков, извлекаемого рабочим органом, к первоначальному весу, выраженному в процентах, принималось за показатель забиваемости стойки.

Опыты проводились в лабораторных условиях на скоростях движения от 1,54 до 3,32 м/с при постоянной глубине хода и угле вхождения рабочего органа, равными соответственно 20 см и 350.

В горизонтах 0….20 см твердость почвы 0,50 МПа, влажность почвы 11,9%, а влажность сорняка 34,9%.

Результаты исследования показали, что, с увеличением поступательной скорости движения рабочих органов, тяговое сопротивление их возрастает в результате повышения интенсивности разбрасывания почвы. Наибольшее значение тягового сопротивления у стойки с круглым сечением лобовой поверхности (рис.2).

 

Рисунок 2. Изменение тягового сопротивления рабочего органа в зависимости от формы поперечного сечения стойки и скорости движения

Кривые 1-6 соответствуют формам сечения стоек на рис. 1.

 

Наименьшее тяговое сопротивление имеют стойки с сечениями клиновидной и асимметричной формы. Тяговое сопротивление у клиновидной и асимметричной формы на 90-102 Н меньше, чем у серийной прямоугольной формы. У круглой, эллиптической, прямоугольной форм поперечного сечения стойки происходит залипание, и поэтому сопротивление у них несколько больше, чем у клиновидной и асимметричной формы сечения.

Степень забиваемости рабочих органов с изменением скорости движения. В большой степени забиваются стойки симметричной (клиновидной) и прямоугольной формы сечения (рис.3).

 

Рисунок 3. Степень забиваемости (З) рабочего органа сорняками от формы поперечного сечения стойки и скорости движения при расположении сорняков
а) на глубину 5….10 см, б) на глубину 10….15см

 

Источником зависания растительных остатков является то, что усилие прижимания сорняка к лобовой поверхности стойки по обеим ее сторонам относительно одинаково, что препятствует скольжению растительных остатков и сходу их с лобовой поверхности стойки. В результате этого происходит их скапливание на лобовой поверхности стойки, за счет чего возрастает тяговое сопротивление и образуется борозда после прохода рабочего органа.

Наименьшее забивание рабочего органа происходит у асимметричной (с радиусом закругления лобовой части) формы поперечного сечения стойки. Это объясняется тем, что сила лобового сопротивления дает составляющую, направленную вдоль граней лобовой поверхности 1,2 в сторону противоположную направлению движения. За счет разности силы трения сорняка о грани лобовой поверхности стойки растительные остатки перемещаются без излома по плавной кривой в сторону большей ширины и в результате снижается забивание стоек рабочего органа растительными остатками, за счет чего уменьшается их тяговое сопротивление и улучшаются качественные показатели работы. Остальные формы поперечного сечения стоек по этому показателю находятся между прямоугольной и асимметричной (с радиусом закругления лобовой части) стойками.

Данные исследования показывают, что асимметричный рабочий орган лучше очищается от сорняков, а по тяговому сопротивлению незначительно уступают клиновидной форме, но лучше, чем серийной прямоугольной формы.

Дальнейшие исследования необходимо проводить в полевых условиях, чтобы изучить степень крошения почвы и обосновать параметры асимметричной лобовой поверхности стоек.

 

Список литературы:
1. Мальцев В.В. Забивание растительными остатками и залипание почвой рабочих органов плоскорежущих орудий.// Научные труды СибНИИСХОЗ Т.3(18) Омск.1972
2. Синеоков Г.Н. Рабочие органы культиваторов./Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин.Т.4. – М.: Высшая школа, 1980. – 445 с.
3. Байметов Р.И. Обоснование параметров фрезбарабана для обработки глыбистых почв.//Труды ВИСХОМ,вып.25 .М.1968 с.585-593
4. ТухтакузиевА. Агротехнические показатели работы борон с различной формой зубьев.// Механизация хлопководства 1977 №2, стр.4
5. Труфанов.В.В. Обоснование параметров и формы лобовой поверхности стойки рабочего органа чизельного орудия // Научно-технический бюллетень выпуск №77. Москва 1990.
6. БибутовБ.С. Обоснование параметров стойки рабочего органа глубокорыхлителя// Механизация хлопководства 1983 №4, стр.6-8
7. Хаджиев А.Х., ХидировТ. Исследование формы поперечного сечения лобовой части стойки тукрвого сошника// Механизация хлопководства 1977 №12, стр.3-4
8. Шульгин И. Г. Влияние поперечного сечения стойки плоскорежущего рабочего органа на показатели работы культиватора-плоскореза// Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана1974 №2, стр.3-4.
9. А.с.1401657 СССР, МКИ3 АОIВ 35/20. Стойка рабочего органа почвообрабатывающего орудия. Байметов Р.И., Насритдинов А.А., Тукубаев А.Б., Тухтакузиев А.
10. А.с.1480154 СССР, МКИ3 АОIВ 35/20. Стойка рабочего органа почвообрабатывающего орудия. Байметов Р.И., Насритдинов А.А., Тукубаев А.Б., Тухтакузиев А., Пальмен Г.И.

 

Информация об авторах

доцент, Наманганский инженерно-технологический институт, Узбекистан, г. Наманган

Associate Professor of Namangan Engineering Technology Institute, Uzbekistan, Namangan

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top