Сравнение различных форм лезвия поступательно движущихся почвообрабатывающих рабочих органов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Работоспособность и энергоемкость поступательно движущихся рабочих органов почвообрабатывающих машин во многом определяются параметрами их лезвий. При несоответствии параметров заданным условиям эксплуатации возможно забивание рабочего органа растительными остатками, а вместо менее энергоемкого вида резания почвы — скользящего, может иметь место более энергоемкий вид — рубящее резание. В связи с этим, для ученых, занимающихся совершенствованием конструкций поступательно движущихся в почве рабочих органов очень важно иметь методику оценки формы лезвий.

Цель ― разработка методики сравнительной оценки различных форм лезвий поступательно движущихся рабочих органов почвообрабатывающих машин.

Методы. В ходе работ использовались основные положения земледельческой механики, высшей математики и теоретической механики. Объектами исследования служили лезвия различных почвообрабатывающих рабочих органов, обеспечивающие скользящее резание почвы. Исследования проводились в Горском государственном аграрном университете в период с 2022 по 2023 годы. Результаты расчетов сравнивались с материалами, изложенными в соответствующих ГОСТах.

Результаты. Разработана методика, позволяющая определять относительные значения и направления равнодействующей силы сопротивления резанию почвы поступательно движущимся лезвием рабочего органа, имеющего разнообразную форму. Приведен пример применения методики для оценки эффективности лезвий садового инструмента, режущая часть которого описывается уравнением прямой линии, окружности, спирали Архимеда, логарифмической спирали и пример оценки криволинейного лезвия для плоскорежущих лап культиваторов.

Заключение. Предложенная методика оценки влияния формы поступательно движущегося плоского лезвия рабочего органа на значение сил сопротивления резанию почвы проста в использовании и может служить основой для дальнейшего развития с целью анализа эффективности формы лезвия ножей, совершающих плоско-параллельное движение.

Об авторах

Анатолий Бештауович Кудзаев

Горский государственный аграрный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: akudzaev@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-5973-9932

д-р техн. наук, профессор кафедры «Технические системы в агробизнесе»

Россия, Владикавказ

Список литературы

  1. Фрезерные ножи и ротационные зубы. Каталог фирмы «INDUSTRIEHOF Scherenbostel». [дата обращения: 28.02.2023] Доступ по ссылке: https://www.industriehof.com/ru/catalogue/c2/c10/
  2. Sakai J. Theoretical Approach to the Hand Tractor of Rotary Tillage // JARQ. 1974. Vol. 8. № 3. P. 153–158. [дата обращения: 28.02.2023] Доступ по ссылке: https://www.jircas.go.jp/sites/default/files/publication/jarq/08-3-153-158_0.pdf
  3. Sakai J. Designing Process and Theories of Rotary Blades for Better Rotary Tillage (Part 1) // JARQ. 1978. Vol. 12, N 2. P. 86–93. [дата обращения: 28.02.2023] Доступ по ссылке: https://www.jircas.go.jp/sites/default/files/publication/jarq/12-2-086-093_0.pdf
  4. Sakai J., Shibata J., Tagushi T. Design Theory of Edg-Curves for Rotary Blades of Tractors // Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery. 1976. Vol. 38, N 2. P. 183–190. doi: 10.11357/jsam1937.38.183
  5. Ju J.-S., Luan J.-M., Cheng C.-W. Trajectory Angles and Cultivating Dynamics for Tiller Blades // Journal of Agricultural Machinery. 2004. Vol. 13, N 1. P. 1–15. doi: 10.30062/JAM.200403.0001
  6. Ghosh B.N. The power requirement of a rotary cultivator // Journal of Agricultural Engineering Research. 1967. Vol. 12, N 1. P. 5–12.
  7. Gupta C.P., Visvanathan R. Dynamic behavior of saturated soil under impact loading // Trans. ASAE. 1991. Vol. 36, N 4. P. 1001–1007.
  8. Mandal S.K., Bhattacharyya B., Mukherjee S., et al. Design Optimization of Rotary Tiller Blade using Specific Energy Requirement // International Journal of Current Engineering and Technology. 2016. Vol. 6, N 4. P. 1257–1263. doi: 10.14741/Ijcet/22774106/6.4.2015.31
  9. Marenya M.O. Performance characteristics of a deep tilling rotavator [Internet]. Pretoria: University of Pretoria, 2009. [дата обращения: 01.03.2023] Доступ по ссылке: https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/25458/Complete.pdf?sequence=7&isAllowed=y
  10. Горячкин В.П. Теория соломорезки и силосорезки // Собрание сочинений: в 3-х т. М.: Колос, 1968. Т.3. C. 68–113.
  11. Горячкин В.П. Теория ручных ножниц и основные принципы их построения // Собрание сочинений: в 3-х т. М.: Колос, 1968. Т. 3. С. 120–133.
  12. Панов И.М. Механико-технологические основы расчёта и проектирования почвообрабатывающих машин с ротационными рабочими органами: дисc. … д-ра техн. наук. Москва, 1983.
  13. Канарев Ф.М. Ротационные почвообрабатывающие машины и орудия. М.: Машиностроение, 1983.
  14. Синеоков Г.Н. Проектирование почвообрабатывающих машин. М.: Машиностроение, 1965.
  15. Алексеев А.И. Обоснование параметров фрезы для обработки почвы к посадке картофеля: дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2021.
  16. Драняев С.Б., Чаткин М.Н., Корявин С.М. Моделирование работы винтового Г-образного ножа почвообрабатывающей фрезы // Тракторы и сельхозмашины. 2017. Т. 84. №7. C. 13–19. doi: 10.17816/0321-4443-66315
  17. Гаджиев П.И., Славкин В.И., Алексеев А.И., и др. Исследование работы почвообрабатывающей фрезы с зубчатым лезвием ножей // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина. 2020. № 1 (95). С.14–18. doi: 10.34677/1728-7936-2020-1-14-18
  18. Резник Н.Е. Теория резания лезвия и основы расчета режущих аппаратов. М.: Машиностроение, 1975.
  19. Панов И.М., Ветохин В.И. Физические основы механики почв. Киев: Феникс, 2008.
  20. Кленин Н.И. Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. М.: Колос, 1980.
  21. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1964.
  22. Маматов Ф.М., Мирзаев Б.С. Теория резания лезвием и расчет плосковращательных ножей дискового типа. Ташкент: Изд-во Академии наук Республики Узбекистан, 2013.
  23. Зельдович Я.Б. Высшая математика для начинающих. М.: Физматгиз, 1960.
  24. Погоров Т.А. Теоретическое обоснование бесподпорного резания стеблей растений шнековым режущим аппаратом с горизонтальной осью вращения // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2016. № 2 (22). С.177–191.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Поступательно движущийся плоский нож с криволи- нейным лезвием.

Скачать (35KB)
3. Рис. 2. Взаимодействие элемента криволинейного лезвия с частицей почвы.

Скачать (43KB)
4. Рис. 3. Схема к определению начальных параметров лезвия рабочего органа как участка кривой r=f(θ).

Скачать (62KB)
5. Рис. 4. Плоскорежущие лапы с формой кромки лезвия в виде дуги окружности: a — с выпуклой кромкой лезвия; b — с во- гнутой кромкой лезвия.

Скачать (150KB)

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».