Наведено основні конструктивні параметри дискових знарядь та проведено дослідження з підвищення ефективності роботи. Проведено експлуатаційні випробування дискових комбінованих агрегатів. Використання таких агрегатів сприяє підвищенню продуктивності праці, зменшенню кількості технологічних операцій та зниженню собівартості вирощеної продукції. Крім того, техніка вітчизняного виробництва найбільш пристосована до місцевих умов виробництва й у 3 - 4 рази дешевша від імпортних машин.

Обгрунтовано можливість підвищення якості поверхневого обробітку грунту та зменшення його енергетичних затрат шляхом використання борони з гнутоштабовими зубами. Досліджено процес розпушування грунту на підставі вивчення явища об'ємної концентрації різноспрямованих напружень у грунтовій скибі. Вперше розроблено конструкцію гнутоштабового зуба, що забезпечує об'ємне різноспрямоване деформування грунтової скиби. Обгрунтовано раціональні геометричні параметри гнутоштабового зуба з урахуванням системних вимог щодо його функціонування у складі борони. Експериментально досліджено показники роботи різних варіантів борони з неоднаковою кількістю гнутоштабових зубів, визначено економічний ефект їх використання.

Висвітлено питання підвищення якості ротаційного обробітку орного шару дерново-підзолистих грунтів шляхом збереження їх агроструктури та зниження енергомісткості робочого процесу. Досліджено процес роботи ротаційного кільцевого робочого органу, обгрунтовано його раціональні конструктивно-технологічні параметри для застосування на дискових боронах у зоні Полісся України, що сприяють підвищенню якості обробітку дерново-підзолистих грунтів, збереженню їх структури та забезпечують зменшення тягового опору. Здійснено порівняльну польову перевірку борони, оснащеної за пропонованими ротаційними робочими органами, та борони зі стандартними ротаційними робочими органами. Наведено дані її економічної ефективності, методику інженерного розрахунку та проектування кільцевого робочого органу.

Розкрито вплив зміцнення робочої поверхні робочих органів дискових грунтообробних знарядь на характер зміни випадкової складової абразивного зношування, обгрунтовано доцільність підвищення їх зносостійкості шляхом локального зміцнення. Показано вплив технологічних параметрів електроерозійної обробки на зносостійкість робочих органів дискових грунтообробних знарядь, визначено діапазон ефективних технологічних параметрів для підвищення зносостійкості обробленої поверхні. Висвітлено умови виникнення ефекту самозагострювання робочих органів дискових грунтообробних знарядь, які враховують можливість виникнення ударних навантажень на краю їх леза. Встановлено залежність зносу, тягового опору та коефіцієнта зміни форми робочих органів дискових грунтообробних знарядь від способу зміцнення та матеріалу, які підтверджують теоретичні та лабораторні дослідження.

Наведено рішення науково-прикладної задачі зниження витрат енергії та підвищення ступеня кришіння грунту під час обробки його дисковими робочими органами й обгрунтування раціональних параметрів і режимів роботи цих органів. На підставі проведеного аналізу існуючих конструкцій дискових робочих органів борін, намічено шляхи вирішення завдань по зниженню енергоємності та покращанню якості обробки грунту. На підставі теорії тензора деформації Коші одержано математичну модель, що адекватно описує раціональну форму робочого органу та дозволяє підвищити ефективність обробки. Вдосконалено методику розрахунку основних конструктивних параметрів запропонованого дискового робочого органу з біонічно-обгрунтованим профілем. Кінематична модель руху ріжучих і кришильних елементів запропонованого дискового робочого органу, дозволила обгрунтувати швидкісні параметри входження його в грунт. В результаті теоретичних досліджень одежано експериментальні залежності тягового опору дискових робочих органів від глибини обробки та кута атаки. Нові технічні рішення захищені декларативним патентом України на корисну модель.

Представлено результати досліджень роботи борони-лущильника "Дукат-4" виробництва Лозівського ковальсько-механічного заводу (ЛКМЗ) з стійками кріплення дисків трьох варіантів жорсткості максимальної (1), середньої (2) та мінімальної (3), які забезпечувались конструктивними особливостями кожного з видів стійок. Мета досліджень - визначення впливу на якість роботи "Дукат-4" кожного з видів стійок, а також вплив жорсткості стійок та тягово-енергетичні показники роботи агрегату в складі "Дукат-4" та колісного трактора Т-150К-09. Якість роботи оцінювалась величинами показників середньої глибини обробітку та її рівномірності, а також гребнистістю та ступенем знищення бур'янів. Визначення показників якості роботи, а також тягово-динамічних показників проводились на двох фонах: поле після збирання соняшника (фон 1) та стерньове поле після збирання ячменю (фон 2). Визначення показників якості проводилось у відповідності до стандартних методик [5, 6, 7, 8], а також окремої методики. Тягово-енергетичні показники визначались за допомогою вимірювальної системи, розробленої на кафедрі "Трактори та автомобілі". Кожний з фонів характеризувався вологістю грунту, яка була в межах 11,0 - 17,4 % та твердістю, яка для фона 1 складала 2,25 - 4,3 мПа, фона 2 - 2,2 - 3,05 мПа. Визначення показників якості показало переваги стійок (2) середньої жорсткості по глибині та рівномірності обробітку, про що свідчить значення коефіцієнту варіації - 36,2 % в порівнянні зі стійками 1 та 3, що склала 45,3 та 40,0 % відповідно. Стійка 2 забезпечила мінімальну гребнистість, а також найбільш високу ступінь знищення бур'янів - 95,0 % в порівнянні з 86,5 та 92,7 % для стійок 1 та 3. Тягово-енергетичні показники роботи "Дукат-4" зі стійками різної жорсткості виявили перевагу стійок 2 на обох фонах: тяговий опір був найменшим та складав на фоні 1 14900Н, на фоні 2 - 15160Н. Найменшим також було буксування коліс трактора для стійок 2, яке складало 5,0 % проти 6,5 - 8,5 % (фон 1), для стійок 1 та 7,0 - 9,0 % для стійок 3.

Індекс рубрикатора НБУВ: П072.22-1

Рубрики:

Борони

Шифр НБУВ: Ж101210 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена задача расчета напряженно-деформированного состояния индивидуальной пружинной стойки дисковой бороны с последующей оптимизацией ее геометрии. В последнее время в связи с интенсивным развитием агропромышленного комплекса появляется необходимость создание новой, более эффективной сельскохозяйственной техники. Основными критериями качества, которые закладываются при проектировании новых орудий, являются энергоэффективность, надежность и цена. Вследствие этого возникает необходимость оптимизации существующих конструкций с целью их усовершенствования до мировых стандартов. Ключевым вопросом при проектировании дисковых борон на индивидуальных пружинных стойках является надежность самой стойки при воздействии на нее спектра эксплуатационных нагрузок. В процессе обработки почвы, в общем случае, диск испытывает сложное статическое и динамическое нагружение, которое приводит к разрушению стоек. Рассмотрен расчет напряженно-деформированное состояния стойки в наиболее опасном рабочем режиме. По полученным результатам формулируется постановка задачи оптимизации в конечно-элементном программном комплексе. Предлагаемый подход позволяет обеспечить повышение прочности стойки без внесения существенных изменений в исходную конструкцию.

Представлен подход к проведению оценки прочности рабочего органа дисковой бороны при ударе о массивную жесткую преграду. Рассмотрена задача определения напряженно-деформированного состояния составной конструкции (пружинной стойки и диска) при ударном нагружении абсолютно жестким телом. Динамическая контактная упругая задача решается методом конечного элемента в трехмерной постановке. В контактной зоне при ударном взаимодействии диска с массивным телом учитывается трение. Полученные распределения полей перемещений и эквивалентных напряжений позволяют судить о прочности рабочего органа. Проведен анализ характера усталостного разрушения инструмента; приведены сечения пружинной стойки, которые подтверждают картину зарождения и развития трещин в результате накопления усталостных повреждений, что приводит к потери прочности при критическом перегрузе (удар о преграду).

Одержано розв'язок стохастичного диференціального рівняння як моделі випадкового процесу зношування робочих органів дискових грунтообробних знарядь та розроблено програмну підтримку для можливості його вирішення за допомогою ПЕОМ.

Мета роботи - дослідження експлуатаційно-технологічних та агротехнічних показників дисколапових агрегатів. Методи досліджень: аналітичні та експериментальні дослідження комбінованих дисколапових агрегатів для обробітку грунту. Технічні засоби для усунення ущільнення грунту повинні здійснювати його обробіток нижче горизонту ущільнення та бути сконструйовані так, щоб велика кількість рослинних залишків не впливала на якість обробітку та не виникав ризик забивання робочих органів. Для задоволення цих вимог фірми-виробники техніки пропонують дисколапові агрегати, конструкції яких являють собою комбінацію важкої дискової борони та глибокорозпушувача. Ці агрегати виготовляються за двома компонувальними схемами: два ряди дискових робочих органів, установленні в передній частині агрегата - два-чотири ряди розпушувальних лап (залежно від моделі машини) - один ряд вирівнювальних дисків - прикочувальний коток; два ряди дискових батарей, розміщенні між ними лапи-глибокорозпушувачі та різними типами котків приєднаними у задній частині агрегата Wil-Rich DC, Sunflower 6000, John Deere 2310, John Deere 726, Salford 699 S тощо. Фахівцями нашої установи проведено випробування двох моделей дисколапових агрегатів - комбінованого дисколаповового глибокорозпушувача серії Simba SLD 460 під час обробітку грунту після збирання зернових культур, та культиватора Wil-Rich DC IV 25-28 під час передпосівного обробітку грунту на зораному полі. Висновки: за результатами випробувань встановлено, що дисколапові агрегати Simba SLD 460 в агрегаті з трактором Challenger MT 665D та Wil-Rich DC з трактором Massey Ferguson MF 8690 виконують технологічний процес з хорошими агротехнічними та експлуатаційно-технологічними показниками.

Наведено результати польових досліджень, проведених в осінній період 2016 р. дискової борони-лущильника Дукат-4. Лозівський ковальсько-механічний завод (ЛКМЗ) разом з Українським бюро трансмісій і шасі (УБТШ) розробив і виготовляє цілу гамму грунтообробних машин для основного та передпосівного обробітку грунту різної ширини захвату. Одночасно з випуском цих машин УБТШ проводить роботи щодо підвищення експлуатаційних характеристик, особливо підвищення якості виконання технологічних операцій. В цих роботах приймає участь ННІ МСМ, його ведучі кафедри в т.ч. кафедра ОТС та "Трактори і автомобілі", яких з УБТШ зв'язують давні творчі стосунки, ще з того часу, коли розроблялись перші грунтообробні машини, попередники теперішньої гамми машин. Мається на увазі дослідження роботи культиватора КЛД-3,0, який відтепер має назву "Шилінг". Кафедрою ОТС було проведено всебічні дослідження цього культиватора, які включали експлуатаційно-технологічну оцінку й оцінку надійності. Відтепер разом УкрБТШ, кафедра ОТС та "Трактори і автомобілі" провели польові дослідження дискової борони-лущильника "Дука-4", яка була оснащена стійками різної жорсткості. При цьому метою досліджень було виявлення найбільш ефективних стійок з тих 3-х варіантів жорсткості максимальної (1), середньої (2), мінімальної (3), які б забезпечили найвищу якість роботи та найвищі експлуатаційні показники. Визначення показників якості показало переваги стійок (2) середньої жорсткості по глибині та рівномірності обробітку, про що свідчить значення коефіцієнта варіації - 36,2 % у порівнянні зі стійками 1 та 3, значення коефіцієнта варіації яких склав 45,3 та 40,0 % відповідно. Стійка 2 забезпечила мінімальну гребнистість, а також найбільш високу ступінь знищення бур'янів - 95,0 % у порівнянні з 86,5 та 92,7 % для стійок 1 та 3. Тягово-енергетичні показники роботи "Дукат-4" зі стійками різної жорсткості виявили перевагу стійок 2 на обох фонах: тяговий опір був найменшим та складав на фоні 1 - 14 900 Н, на фоні 2 - 15 160 Н. Найменшим також було буксування коліс трактора для стійок 2, яке складало 5,0 % проти 6,5 - 8,5 % (фон 1), для стійок 1 та 7,0 - 9,0 % для стійок 3.

Мета роботи - аналіз конструкційних особливостей і параметрів зубів різних борін для порівняння їхнього опору абразивному зносу. Методи досліджень: аналітичний огляд, органолептичне та інструментальне дослідження зубів борін з різними конструкційними особливостями. Попит, вартість і відносна простота конструкції зубових борін спонукає машинобудівників на їх виробництво. Результатом цього є велика пропозиція зубів борін з різними конструкційними особливостями і параметрами, яке ставить споживача в невизначений стан - який зуб кращий. Сприянню успіху на ринку з цим продуктом насамперед є розуміння конструкції базового елемента - зуба, простота виготовлення якого оманлива. Встановлено, що найбільш відповідальною складовою зуба борони є носок, якому притаманний ряд характеристик - твердість, загострення, кути входження в грунт, форма його перерізу. Кожен з цих чинників може впливати на ресурсно-якісні показники роботи. Похідними цього для виробника зубів є великі об'єми металу і енергозатрат на його переробку, для виробника сільськогосподарської продукції - це якісний обробіток грунту за оптимальних капіталовкладень, розумна альтернатива витратам на гербіциди і, в кінці, отриманий врожай. Виробник чи споживач зубових борін інтуїтивно відчуває, що кожен з цих чинників може впливати на ресурсно-якісні показники роботи, але як останні залежать від спільної дії характеристик не може достовірно відповісти навіть фахівець. Тому спеціалістами УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого і ТОВ "УКБТШ" започатковано роботу з аналізу конструкційних характеристик зубів і їх прискореній перевірці експрес-методом. Відповісти на ці питання можуть два базових аспекти: перший - це синтез всієї інформації про конструкційні особливості роботи зуба, другий - надати коротку за часом, дієву, прийнятно достовірну методологію оцінювання впливу цих араметрів на абразивний знос. Акцент зроблено на перший базовий аспект, який буде продовжено надалі в публікаціях наданням пропозиції експрес-методу випробування абразивного зносу. Висновки: досліджено ряд зубів борін різних конструкцій. Доведено, що носок зуба є найбільш відповідальним елементом від всього наявного їхнього загалу. Визначено конкретні параметри зуба, які будуть визначати його ресурс в умовах абразивного зносу. Запропоновано здійснити пошук експрес-методу абразивних випробувань для перевірки ресурсу зубів і встановлення їхнього рейтингу.

Висвітлено результати порівняльних досліджень зносостійкості зубів борін різних виробників. Розроблено експрес-метод випробувань абразивним зносом повітропіщаною сумішшю на піскоструминній установці, здійснено вибір контрольованих чинників для оцінювання міцнісних характеристик різних зубів. Мета роботи - порівняння опору абразивному зносу зубів борін різних виробників. Методи дослідження: дія фіксованою дозою суміші з високою абразивною здатністю піскоструминною установкою на найбільш навантажену ділянку зуба, органолептичне та інструментальне дослідження вагових і геометричних параметрів об'ємів метала, винесеного абразивом з поверхні зубів борін з різними конструкційними особливостями, експертне бальне оцінювання абразивної стійкості та прогноз рівнів збереження працездатності. Попит, вартість і відносна простота конструкції зубових борін спонукає машинобудівників до їх виробництва. Результатом цього є велика різноманітність зубів борін з різними конструкційними особливостями та параметрами, що викликає у споживача невизначеність - який зуб кращий. Сприянню успіху на ринку з цим продуктом, насамперед, є розуміння конструкції базового елемента - зуба, простота виготовлення якого оманлива. Встановлено, що найбільш відповідальною складовою зуба борони є носок, якому притаманний ряд характеристик: твердість, загострення, кути входження в грунт, форма його перерізу. Кожен з цих чинників може впливати на ресурсно-якісні показники роботи. Похідними цього для виробника зубів є великі об'єми металу і енергозатрати на його переробку, для виробника сільськогосподарської продукції - це якісний обробіток грунту за оптимальних капіталовкладень, розумна альтернатива витратам на гербіциди і, як наслідком, отриманий врожай. Виробник чи споживач зубових борін інтуїтивно відчуває, що кожен з названих чинників може впливати на ресурсно-якісні показники роботи, але відповісти, як останні залежать від спільної дії характеристик, достовірно не може навіть фахівець. Тому спеціалістами УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого і ТОВ "УКБТШ" започатковано роботу з аналізу конструкційних характеристик зубів і їх прискореної перевірки експрес-методом. Відповісти на поставлені запитання можуть два базових аспекти: перший - це синтез всієї інформації стосовно конструкційних особливостей роботи зуба, другий - надати коротку за часом, дієву, прийнятно достовірну методологію оцінювання впливу цих параметрів на абразивний знос. Висвітлено другий аспект, тобто проведено експериментальні дослідження восьми партій зубів, які підлягали абразивному впливу піскоструминною сумішшю. У процесі дослідження було запропоновано методологічні підходи до процедури випробувань, обробки і аналізу даних, а також їх порівняння. Висновки: досліджено ряд зубів борін різних конструкцій. Доведено, що носок є найбільш відповідальним елементом від усієї наявної робочої частини зуба. Визначено конкретні параметри зуба, які будуть визначати його ресурс в умовах абразивного зносу. Запропоновано експрес-метод випробувань абразивним зносом повітропіщаною сумішшю на піскоструминній установці, здійснено вибір контрольованих чинників та надано прогноз збереження працездатності різних зубів.

Рассмотрены различные конструкции рабочих органов дисковых борон и проанализированы их конструктивные особенности. Приведены зависимости по определению геометрических параметров дисковых рабочих органов и машин с такими органами. Геометрические параметры сферических дисков влияют на энергетические и качественные показатели их работы.

Індекс рубрикатора НБУВ: П072.22

Рубрики:

Борони

Шифр НБУВ: Ж101173 Пошук видання у каталогах НБУВ