Обоснование оптимальных режимов работы культиваторных лап на виброударной подвеске

Наиболее энергозатратной операцией в сельскохозяйственном производстве является обработка почвы, на выполнение которой расходуется до 40% от суммарных затрат энергии. Использование в конструкции рабочих органов различных виброударных элементов позволяет обеспечить более интенсивное крошение почвы и меньшую энергоемкость процесса за счет переменного сопротивления почвы в соответствии с фазами ее деформации и разрушения. Объектом данного исследования является разработанная конструкция культиваторной лапы на виброударной подвеске. Предмет исследований - взаимосвязь конструктивных параметров и режимов работы предлагаемого устройства с качественными и энергетическими показателями работы. Особенностью разработанного рабочего органа культиватора является наличие C-образной упругой стойки, верхняя часть которой выполнена в виде цилиндрической пружины с полусферическими ударниками между витками. Возникающая в процессе работы данной конструкции вибрация стойки обеспечит периодическое соударение полусферических ударников, расположенных между витками пружины, и будет способствовать активизации процесса крошения почвы и самоочищению лапы. При обосновании параметров конструкции и режимов работы применялись методы теоретической и земледельческой механики, теории удара. Получены теоретические зависимости, связывающие жесткость виброударной пружины, амплитуду колебаний с режимами обработки почвы, ее физико-механическими свойствами, а также конструктивными параметрами рабочего органа. С увеличением числа пар ударников n рациональное значение амплитуды колебаний пружины снижается и при n = 6 составляет 8 мм. Экспериментальные исследования показали, что с увеличением количества пар ударников n наблюдается снижение энергоемкости обработки на 7…16%, при улучшении качественных показателей, находящихся в пределах погрешности опыта, и удовлетворяющих агротехническим требованиям. При этом наибольшее падение энергоемкости наблюдается при n = 6. Дальнейшее увеличение n нецелесообразно, поскольку разница между вариантами n = 6 и n = 8 не превышает 3%.

обработка почвы, активный рабочий орган, вибрация, удар, виброударное воздействие, полушаровый ударник, пружина, тяговое сопротивление, амплитуда колебаний

1. Бабицкий Л.Ф., Тарасенко В.И., Куклин В.А. Исследование факторов, влияющих на энергоемкость и надежность технологического процесса обработки почвы // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. 2009. № 20. С. 75-77.

2. Бабицкий Л.Ф., Куклин В.А. Анализ и тенденции развития орудий для экологического земледелия // Научные труды Южного филиала Национального университета биоресурсов и природопользования Украины "Крымский агротехнологический университет". Серия: Технические науки. 2013. № 156. С. 19-25.

3. Балко В.В., Куклин В.А., Котелевич К.П. Теоретическое обоснование параметров виброударного воздействия культиваторных лап на почву // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. 2009. № 18. С. 69-70.

4. Бабицкий Л.Ф., Куклин В.А. Теоретическое обоснование параметров подпружиненной культиваторной лапы // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. 2014. № 43. С. 83-85.

5. Бабицкий Л.Ф., Кувшинов А.А., Москалевич В.Ю. Исследование рабочих органов культиватора с виброимпульсным возбудителем колебаний // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. 2012. № 35. С. 81-83.

6. Рабочий орган культиватора: пат. 2605337 Рос. Федерация. №2015125471/13; заявл. 26.06.2015; опубл. 20.12.2016. Бюл. №35. 4 с.

7. Полищук Д.Ф., Девятериков С.А. Прикладные теории удара. Удар в пружинных механизмах. М.: Институт компьютерных исследований, 2006. 124 с.

8. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.: ACT: Астрель, 2006. 991 с.

9. Бабицкий Л.Ф., Соболевский И.В., Москалевич В.Ю. Основы научных исследований в агроинженерии. Симферополь, 2015. 270 с.

10. Куклин В.А. Обоснование параметров рыхлителя для поверхностной обработки почвы: дис.. канд. техн. наук. Симферополь: Южный филиал НУБиП Украины "Крымский агротехнологический университет", 2011. 163 с.