Теоретические и технологические аспекты работы рыхлительного рабочего органа

При работе почвообрабатывающего рабочего органа важно управлять качеством обработки деформируемого слоя почвы. Почва как объект обработки характеризуется модулем упругости первого рода, коэффициентом Пуассона, пределом прочности на сжатие, углами внешнего и внутреннего трения, коэффициентом удельной потенциальной энергии разрушения почвенных частиц. Все перечисленные показатели зависят от значений абсолютной влажности суглинистой почвы. С помощью метода конечных элементов спрогнозировали напряженно-деформируемое состояние обрабатываемого слоя суглинистой почвы с учетом таких допущений, как квазисплошность, квазиупругость, постоянство скорости и глубины обработки. Показали, что реализациeй данного метода стали составление глобальной матрицы жесткости, грузового столбца, решение системы линейных уравнений, определение возможных перемещений узловых точек почвенного массива по горизонтали и вертикали, а также определение удельной потенциальной энергии элементарных почвенных фрагментов. Определили, что грузовой столбец формируется с учетом силы тяжести почвенных фрагментов, тягового сопротивления боковой поверхности долотообразной лапы и режущей кромки, а также сил инерции. Сопоставив полученные значения с экспериментальной величиной удельной потенциальной энергии разрушения почвенных фрагментов суглинистой почвы, можно сделать прогноз о геометрических параметрах зоны разрушения и степени крошения почвенных фрагментов. Так, при абсолютной влажности суглинистой почвы 20,73 процента, скорости движения 1,6 м в секунду, глубине обработки 0,2 м, ширине рабочего органа 0,02 м длина зоны разрушения в направлении движения составляет 0,12 м, ширина - 0,1 м, критическая глубина резания - 0,08 м. Коэффициент крошения зоны возмущенного состояния не превышает 22 процента.

обработка почвы, долотообразная лапа, матрица жесткости, режущая кромка, тяговое сопротивление, коэффициент крошения, критическая глубина резания, Soil cultivation, Chisel, Global stiffness matrix, Blade, Traction resistance, Crumbling coefficient, Сritical depth of cutting, Absolute humidity

1. Макарец И.К. Степень крошения почвы при обработке // Земледелие. 1985. N5. С. 23-24

2. Саакян Д.Н. Система показателей комплексной оценки мобильных агрегатов. М.: Агропромиздат, 1988. 144 с

3. Лобачевский Я.П. Прочностные и деформационные свойства связанных задерненных почв // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2011. N3. С. 18-20

4. Сhi L., Krushwaha R.L. Three dimensional nonlinear finite element analysis of soil failure nuder a simple narrow tillage toil. St. Joseph, Mich., 1987: 27

5. Stafford J.V. Sensing soil failure nide for dynamic implement control. St. Joseph, Mich., 1986: 17

6. Добротворский, И.В. Описание поведения почвы под нагрузкой с помощью метода конечных элементов // Научнотехнический бюллетень ВАСХНИЛ СО. 1984. Вып. 38. C. 18-24

7. Swick W.C., Perumpral J.V. A model for predicting soiltool interection. Journal of Terramechanics. 1988. Vol. 25; 1: 43-56

8. Старовойтов, С.И., Старовойтова Н.П., Блохин В.Н., Чемисов Н.Н. К условию начала процесса крошения пласта при содержании почвы под черным паром // Плодоводство и ягодоводство России. 2012. Т. 29, Ч. 2. C. 171- 177

9. Лобачевский Я.П., Эльшеих А.Х. Обоснование расстановки дисковых рабочих органов в комбинированных почвообрабатывающих агрегатах // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2009. N4. С. 22-25

10. Измайлов А.Ю., Сидоров С.А., Лобачевский Я.П., Хорошенков В.К., Кузнецов П.А., Юрков М.А., Голосиенко С.А. Научные принципы повышения износостойкости рабочих органов почвообрабатывающей техники // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2012. N3. С. 5-7

11. Лобачевский Я.П. Новые почвообрабатывающие технологии и технические средства // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000. N8. С. 30-32

12. Лобачевский Я.П. Современные почвообрабатывающие технологии. М.: МГАУ, 1999. 40 с

13. Старовойтов С.И., Комогорцев В.Ф. Обоснование передней поверхности рабочего органа чизельного культиватора // Достижения науки и передовой опыт в производство и учебновоспитательный процесс: Материалы научно-технической конференции студентов, преподавателей и аспирантов Брянской ГСХА. Брянск: Брянская ГСХА, 1996. С. 35-37

14. Старовойтов С.И., Чемисов Н.Н. К определению модуля упругости первого рода // Вестник МГАУ имени В.П. Горячкина. 2011. N1. С. 39-40

15. Старовойтов С.И., Чемисов Н.Н. К определению коэффициента Пуассона среднесуглинистой почвы // Инновационные процессы в АПК: Сборник научных статей IV Международной научнопрактической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов. М.: РУДН, 2012. С. 280

16. Старовойтов С.И., Старвойтова Н.П., Чемисов Н.Н. К определению предела прочности среднесуглинистой почвы при сжатии // Молодежь и инновации: Материалы Международной научнопрактической конференции. Республика Беларусь, Горки: Белорусская ГСХА. 2011. С. 20