ЭлБиб

Аграрная наука Евро-Северо-Востока, № 3 (58), 2017 г.

МЕХАНИЗ АЦИЯ

УДК 631.31

Обоснование оптимальных режимов работы

культиваторных лап на виброударной подвеске

Бабицкий Леонид Федорович,

профессор, доктор техн. наук, зав. кафедрой,

Соболевский Иван Витальевич,

доцент, кандидат техн. наук, доцент кафедры,

Куклин Владимир Алексеевич,

кандидат техн. наук, доцент кафедры

Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «Крымский федеральный

университет им. В.И. Вернадского», г. Симферополь, Россия

E-mail:

kaf-meh@rambler.ru

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 виб-

роударной подвеске. Предмет исследований – взаимосвязь конструктивных параметров и режимов работы пред-

лагаемого 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, располо-

женных между витками пружины, и будет способствовать активизации процесса крошения почвы и самоочище-

нию лапы. При обосновании параметров конструкции и режимов работы применялись методы теоретической и

земледельческой механики, теории удара. Получены теоретические зависимости, связывающие жесткость вибро-

ударной пружины, амплитуду колебаний с режимами обработки почвы, ее физико-механическими свойствами, а

также конструктивными параметрами рабочего органа. С увеличением числа пар ударников n рациональное значе-

ние 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 удовлетворяю-

щих агротехническим требованиям. При этом наибольшее падение энергоемкости наблюдается при n = 6. Дальней-

шее увеличение n нецелесообразно, поскольку разница между вариантами n = 6 и n = 8 не превышает 3%.

Ключевые слова:

обработка почвы, активный рабочий орган, вибрация, удар, виброударное воздействие, полу-

шаровый ударник, пружина, тяговое сопротивление, амплитуда колебаний

Машинные технологии возделывания

полевых культур включают в себя ряд техноло-

гических операций, характеризующихся повы-

шенным расходом горюче-смазочных материа-

лов. В частности, на долю механической обра-

ботки почвы приходится до 40% расходуемой

энергии, что вносит существенный вклад в се-

бестоимость получаемой продукции [1, 2].

Ежегодный рост цен на энергоносители требует

поиска новых технологических подходов и пу-

тей снижения энергоемкости при выполнении

основных агротехнологических операций.

Применяемые орудия для обработки почвы, как

правило, содержат пассивные рабочие органы,

не обеспечивающие оптимальных качествен-

ных и энергетических показателей процесса

крошения почвы. Введение в конструкцию

почвообрабатывающих рабочих органов до-

полнительных упругих звеньев, а также раз-

личных виброударных элементов позволяет

обеспечить оптимальные режимы осуществле-

ния технологического процесса [3, 4, 5].

Цель исследований

–

теоретическое

обоснование оптимальных конструктивных

параметров и режимов работы культиватор-

ных лап на виброударной подвеске.

Материал и методы

. Объектом выпол-

няемого исследования является разработанная

конструкция культиваторной лапы на вибро-

ударной подвеске. Предмет исследований –

взаимосвязь конструктивных параметров и

режимов работы предлагаемого устройства с

качественными и энергетическими показате-

лями обработки почвы.

Разработанный рабочий орган культива-

тора на виброударной подвеске [6] кроме

стрельчатой культиваторной лапы содержит

C-образную упругую стойку, верхняя часть

которой выполнена в виде цилиндрической

пружины с полусферическими ударниками

между витками (рис. 1).

Возникающая в процессе работы данной

конструкции вибрация стойки приводит к пе-

риодическому соударению полусферических

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека