Обоснование параметров искусственной почвенной среды для лабораторного исследования изнашивания лезвия

При обработке почвы режущими деталями сельхозмашин можно выделить три основных типа стружки: сдвиг, отрыв и сливная стружка. Сдвиг наиболее четко выражен на песчаных почвах, отрыв - на глинистых и суглинистых, сливная стружка - на почвах повышенной влажности с высоким содержанием глинистых частиц. В полевых условиях исследовать закономерности изнашивания почворежущих лезвий сложно из-за неоднородности физико-механических свойств почвы и изменяющихся климатических условий. При лабораторном моделировании почвенных условий можно проводить эксперименты вне зависимости от погоды и времени года. Для разработки искусственной почвы и моделирования износа лезвий рассмотрели условия построения модели исходя из механики абразивного изнашивания. Выделили основные факторы, определяющие характер и интенсивность изнашивания почворежущего лезвия. Отметили, что изнашивающая способность абразивных частиц определяется радиусом закругления их острых выступов, зависящего от размера частицы. Показали, что твердость почвы влияет на износ режущих деталей и характеризует проникновение в нее режущих элементов, а степень закрепленности абразивных частиц определяет тип стружки. Представили почву как абразивную среду с частицами, находящимися в состоянии нежесткого закрепления и имеющими возможность перемещаться относительно друг друга или поворачиваться вокруг своей оси под действием нормальных и касательных напряжений. Подтвердили положение о зависимости типа стружки при разрушении почвенного пласта от соотношения нормальных и касательных напряжений, характеризующих степень закрепленности твердых частиц. Провели исследования физико-механических свойств искусственной почвы на основе кварцевого песка и парафина. Для изменения ее свойств в состав искусственной почвы вводили вазелин, уменьшающий твердость и степень закрепленности твердых частиц, или церезин, увеличивающий эти показатели. Механический состав изменяли введением пылевидного цемента и заменой фракций абразивных частиц. Изготовили блоки искусственной почвы, расплавляя парафин при температуре 85-90 градусов Цельсия и засыпая в него твердую фазу. Провели исследования, позволившие выбрать варианты искусственной почвы для изучения основных закономерностей изнашивания почворежущих элементов.

обработка почвы, режущие детали, изнашивание почворежущих лезвий, искусственная почва, парафин, вазелин, церезин, абразив, пылевидный цемент, Soil cultivation, Cutting elements, Soil cutting edges wear, Artificial soil, Paraffin, Petrolatum, Ceresin, Abrasive, Dust-like cement

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

2. 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

3. Лобачевский Я.П., Сидоров С.А., Хорошенков В.К., Лужнова С., Миронов Д.А., Зайцев А.И., Родионова И.Г., Павлов А.А., Амежнов А.В. Использование биметаллических сталей - путь к повышению ресурса рабочих органов сельскохозяйственных машин // Модернизация сельскохозяйственного производства на базе инновационных машинных технологий и автоматизированных систем: Сборник докладов XII Международной научно-технической конференции. М.: ВИМ, 2012. С. 541-545

4. Розенбаум А.Н. Исследование износостойкости сталей для режущих органов почвообрабатывающих орудий // Труды ВИСХОМ. 1969. Вып. 53. 123 с

5. Золотарев С.А. Динамическое взаимодействие почвенного пласта с техническим модулем «корпус - заплужник» // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2011. N2. С. 23-25

6. Лискин И.В., Миронов Д.А. Влияние почвенных условий на износ рабочих органов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2013. N5. С. 29-31

7. Месчан С.Р. Механические свойства грунтов и лабораторные методы их определения. М.: Недра, 1974. 190 с

8. Лискин И.В., Миронова А.В., Миронов Д.А., Поткин С.Н., Терновский А.А. Модель почвы для исследования износа лезвий // Интеллектуальные машинные технологии и техника для реализации Государственной программы развития сельского хозяйства: Сборник научных докладов Международной научно-технической конференции. Ч. 1. М.: ВИМ, 2015. С. 77-80

9. Godwin R.I., Spoor G. Soil Failure with Narrow Tines. Journal of Agricultural Engineering Research. 1977. Vol. 7; 22: 213-218

10. Лискин И.В., Миронов Д.А., Сидоров С.А. Равновесие плуга в продольно-вертикальной плоскости // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2014. N6. С. 41-46

11. Новожилов В.И. Вопросы определения оптимальных режимов резания // Вопросы определения сравнительной экономичности новой техники. Ленинград: ЛДНТП, 1967. С. 37-51

12. Синеоков Г.Н. Деформации, возникающие в почве под воздействием клина // Труды ВИСХОМ. 1962. Вып. 33. С. 3-27

13. Лискин И.В., Сидоров С.А., Миронов Д.А., Миронова А.В. Искусственная почва для исследования закономерностей абразивного изнашивания лезвий // Приоритеты мировой науки: эксперимент и научная дисскусия: Материалы VIII международной научной конференции 1718 июня 2015 г. Ч. 1. Естественные и технические науки. - North Charleston, SC, USA: CreateSpace, 2015. 157 c

14. Золоторевский В.С. Механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1983. 350 с

15. Moechnig B.W., Hoag D.L. Dynamic parameters of artificial soils. American social of agricultural engineers. 1985; 9: 79-1042