Лискин Игорь Викторович - научный сотрудник.
Москва.
Igor V. Liskin - research associate.
Moscow.
Лобачевский Яков Петрович - доктор технических наук, член-корреспондент Российской академии наук, главный научный сотрудник.
Москва.
Yakov P. Lobachevsky - Dr.Sc.(Eng.), corresponding member of the Russian Academy of Sciences, chief research associate.
Moscow.
Миронов Денис Александрович - кандидат технических наук, научный сотрудник.
Москва.
Denis A. Mironov - Ph.D.(Eng.), Research Associate.
Moscow.
Сидоров Сергей Алексеевич - доктор технических наук, главный научный сотрудник.
Москва.
Sergei A. Sidorov - Dr.Sc.(Eng.), chief research associate.
Moscow.
Панов Андрей Иванович - кандидат технических наук, старший преподаватель.
Москва.
Andrei I. Panov - Ph.D.(Eng.), senior lecturer.
Moscow.
Исследования изнашивания почворежущих рабочих органов в полевых условиях имеют определенные сложности в связи с непостоянством свойств почвы. Представлены результаты лабораторного исследования силовых характеристик при изнашивании почворежущего клина в искусственной абразивной почвенной среде. (Цель исследования) Определить характер изменения сил резания в вертикальной и горизонтальной плоскостях в зависимости от условий и степени изнашивания почворежущего клина. (Материалы и методы) В качестве абразива использован кварц, как связующий компонент – парафин с добавками церезина и вазелина; для изменения гранулометрического состава модели почвы дополнительно вводили цемент, в качестве приводного механизма использовали поперечно-строгальный станок. (Результаты и обсуждение) Показано, что горизонтальная составляющая, или тяговое сопротивление, линейно усиливается с увеличением глубины резания. Наращивание скорости резания также приводит к росту тягового сопротивления клина, причем его величина возрастает в степенной зависимости от скорости. Установлено, что угол резания влияет не только на изменение тягового сопротивления клина, но и на характер образования стружки, которая изменяется при его увеличении и переходит от стружки отрыва к стружке сдвига, что способствует росту силы тяги. Выявили, что на усиление тягового сопротивления оказывает влияние повышение твердости абразивного материала и снижение плотности распределения твердых частиц в его объеме. С увеличением ширины затылочной фаски и ростом угла ее наклона к дну борозды повышались тяговые характеристики как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, причем наибольшее влияние на вертикальную составляющую оказывала ширина затылочной фаски. По мере изнашивания лезвия в зависимости от пути трения резко увеличивалась вертикальная составляющая сил трения, горизонтальная повышалась незначительно. (Выводы) Результаты проведенных исследований показали, что заглубляющая способность почворежущего клина в основном зависит от ширины затылочной фаски. На тяговое сопротивление клина большое влияние оказывают физико-механические свойства абразивной среды, условия резания и степень затупления лезвия.
Studying the wear of soil-cutting working tools in the field conditions has certain difficulties associated with the impermanence of soil properties. The paper presents the results of a laboratory study of the power characteristics in the process of wearing of a soil-cutting wedge in an artificial abrasive soil medium. (Research purpose) To determine the nature of changes in cutting forces in vertical and horizontal planes depending on the conditions and a degree of wear of a soil-cutting wedge. (Materials and methods) For the experiment, use was made of quartz as an abrasive material, paraffin with additives of ceresin and petrolatum as binding components; cement was additionally introduced to change the granulometric composition of a soil model, and a cross-planer was used as a drive mechanism. (Results and discussion) It has been shown that the horizontal component, or traction resistance, increases linearly with increasing the depth of cutting. An increase in the soil-cutting velocity also leads to an increase in the traction resistance of the wedge, and its magnitude increases in a power-law dependence on the velocity. It has been established that the cutting angle affects not only the variation of the wedge traction resistance, but also the shearing pattern, which changes as it increases and changes from shear shavings into shift shavings, which contributes to the traction force growth. It has been found that an increase in traction resistance is affected by an increase in the hardness of abrasive material and a decrease in the distribution density of solid particles in its volume. As the width of the back chamfer and the angle of its inclination to the furrow bottom increased, the traction characteristics both in the vertical and horizontal planes increased as well, the back chamfer width having the greatest influence on the vertical component. As the blade worn out depending on the friction path, the vertical component of frictional forces increased sharply, while the horizontal component increased insignificantly. (Conclusions) The results of the conducted studies have shown that the wedge depth mainly depends on the back chamfer width. The traction resistance of the wedge is greatly influenced by physical and mechanical properties of an abrasive medium, cutting conditions and a degree of the blade blunting.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.