Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів дискатора з пружними стійками: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : 05.05.11 - Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва

Abstract

У дисертації вирішене наукове завдання, яке направлене на підвищення ефективності функціонування дискових робочих органів шляхом обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів дискатора з пружними стійками із різними коефіцієнтами жорсткості. Розроблено математичні моделі взаємодії ґрунту із увігнутою сферичною поверхнею робочого органу з урахуванням сил , що виникають в результаті його обертання, розроблено програмний код, який дозволяє визначати залежності проекцій сили опору від кутів атаки і нахилу робочого органу дискатора, швидкості його переміщення та глибини обробітку ґрунту. Складено систему диференційних рівнянь в загальному вигляді, яка дозволяє визначити напруження, відносні і абсолютні деформації в кожній точці пружної стійки та коливання рами і робочих органів дискатора під час його руху з урахуванням фізико-механічних властивостей ґрунту. Обґрунтовано раціональні конструктивнотехнологічні параметри дискатора для отримання заданої якості та зменшення енергоємності процесу обробітку ґрунту. Розроблений дискатор пройшов виробничу апробацію, яка підтвердила його ефективність для обробітку ґрунту та доцільність впровадження у виробництво.

Based on the analysis of the results of known studies of tillage processes, the effectiveness of the use of disk working bodies on elastic racks, which determines their oscillating motion in the process. Theoretical studies of the movement of soil particles on the concave spherical surface of the working body of the disc, taking into account the force of support of the soil layer, and the forces arising from its rotation, developed a program code that allows to determine the area and equation of contact line its design parameters and depth of cultivation. A software code has been developed that allows to determine the dependences of the resistance force projections on the angles of attack and inclination of the working body, the speed of its movement and the depth of tillage. A system of differential equations in general form is compiled, which allows to determine stresses, relative and absolute deformations at each point of the elastic rack, oscillations of the frame and working bodies of the disc during its movement taking into account changes in physical and mechanical properties of soil. According to the developed algorithm, the expression in the form of a regression equation for determining the degree of asymptotic stability of the system of working bodies depending on the design and technological parameters is established. As a result of laboratory studies of the interaction of disk working bodies on the elastic rack with the soil environment, the dynamics of traction resistance, the angle of deviation of the working bodies, the coefficient of soil structure from the disk diameter, the spiral pitch of the elastic stand, the angle of attack rational design and technological parameters of the disc harrow are obtained. Experimental studies of the process of operation of the disc with elastic struts in the field established the dynamics of changes in traction resistance of the unit, the angle of deviation of the working bodies, the coefficient of soil structure from the location of elastic struts in two rows depending on the pitch of spirals. Production tests of the developed disc harrow with elastic racks confirmed that its use allows to increase productivity by 1.33 times, while ensuring the established agricultural requirements of tillage, proved the economic feasibility of its implementation.