Архів / Archive

Головна » Статті » 2015_10_30_KamPodilsk » Секція/Section_1_2015_10_30

ОБҐРУНТУВАННЯ РОБОЧОГО ОРГАНУ ПОДРІБНЮВАЧА ДЛЯ РОЗПОДІЛУ РОСЛИННИХ ЗАЛИШКІВ НА СМУГИ ОБРОБІТКУ З ОПТИМІЗАЦІЄЮ ЕНЕРГОВИТРАТ НА ОБРОБІТОК

Корчак М.М., к.т.н., в.о. доцента кафедри

Подільський державний аграрно-технічний університет

м. Кам’янець-Подільський, Україна

                                                                      

ОБҐРУНТУВАННЯ РОБОЧОГО ОРГАНУ ПОДРІБНЮВАЧА ДЛЯ РОЗПОДІЛУ РОСЛИННИХ ЗАЛИШКІВ НА СМУГИ ОБРОБІТКУ З ОПТИМІЗАЦІЄЮ ЕНЕРГОВИТРАТ НА ОБРОБІТОК

 

Розподільники при запропонованому комбінованому способі звільнення поля від рослинних залишків грубостеблових культур, що складається з об’єднаних технологічних процесів: розрізання та розподілу рослинних залишків, ущільнення згорненої маси, подрібнення рослинних залишків з ґрунтом та вирівнювання поверхні поля, здійснюють один з найважливіших технологічних процесів – розподіл розрізаних стебел з міжрядь на рядки посіву, забезпечуючи при цьому більш ефективне протікання послідуючих процесів запропонованого способу.

Дослідження технологічного процесу впливу розподільника на процес розподілу розрізаних рослинних залишків дають можливість обґрунтувати конструктивні параметри розподільників при запропонованій технології.

Технологічно подібними до розподільників є підгортачі, що використовуються в землеробстві досить давно [1, 2]. Основне їхнє призначення – підгортання культурних рослин і знищення бур’янів. Складовими частинами даного робочого органу є: наральник, нероз’ємний двосторонній корпус, напрямні стінки та стояк.

Найважливішим об’єктом при процесі розподілу розрізаних рослинних залишків розподільником є стебла грубостеблових культур. Залежно від стану засміченості поля виникає необхідність регулювання напрямних стінок розподільника та застосування такого параметру, як кут розкриття напрямних стінок α. Розміри напрямних стінок, зокрема довжина робочої стінки l та її висота h, поряд з величиною α забезпечують максимально точну орієнтацію розрізаних стеблових залишків з міжрядь на рядки посіву (рис. 1).

Рис. 1. Вигляд напрямних стінок розподільників зверху: L – відстань між розподільниками, b – ширина між крайніми кромками напрямних стінок розподільників, bрширина між напрямними стінками розподільника, hвисота робочої стінки розподільника, lрозп. – довжина робочої поверхні напрямної стінки розподільника.

Процес розподілу рослинних залишків та поступового їх згортання на рядки посіву грубостеблових культур проходить за рахунок робочих стінок розподільників. Процес розподілу та звуження смуги обробітку залежить від кутів розкриття напрямних стінок розподільників, а також довжин робочих стінок. Виходячи з цього, необхідно враховувати максимальні та мінімальні значення кутів розкриття напрямних стінок та їх довжину (рис. 2).

Рис. 2. Сили, що діють на стінку розподільника в горизонтальній площині

При русі робочої стінки розподільника в міжрядді виникає сила, яка діє на об’єкти (розрізані стебла, поверхню ґрунту) та направлена по нормалі до робочої стінки. Від цієї сили виникає нормально діюча на напрямну стінку сила, дотична сила до направляючої та сила тертя розрізаних стебел по поверхні напрямної стінки.       

При визначенні кута α розхилу стінки розподільника виходили з умови, щоб переміщення стебел відбувалося із ковзанням їх по стінці розподільника.

Силу опору стебел R розкладемо на дві складові – R1 та R2. Складова R1 намагається пересунути стебло по стінці, але цьому протидіє сила тертя Fт.

Умовою переміщення з ковзанням стебел по напрямним стінкам є:

R1 > Fт.                                                        (1)

Реакція середовища на стінку розподільника:

,                                                (2)

де  – ширина стінки розподільника, см;

h – товщина маси стебел, см;

kпит – питомий опір переміщення стеблової маси, кН/м2.

Дотична сила, під дією якої стеблова маса переміщується по поверхні стінки розподільника:

R1 = R · cos α,                                                   (3)

де α – кут розкриття напрямної стінки.

Сила нормального тиску стеблової маси на стінку розподільника:

R2 = R · sin α.                                                   (4)

Сила тертя стеблової маси по поверхні стінки розподільника:

Fт = R2 · tg φс,                                                   (5)

Виразивши силу R2 через R, одержимо

Fт = R · sin α · tg φс.                                             (6)

Підставивши в умову (1) значення R1 і Fт, та враховуючи кут тертя φ, який виникає під час робочого процесу розподілу, одержимо:

R · cos α > R · sin α · tg φс.                                          (7)

або                                   , αmax < 900φс.                                      (8)

Якщо кут тертя стебел об стінку розподільників приблизно дорівнює 450, то кут α < 450, а 2α < 900.

Розрізані стебла на початку робочого процесу повинні переміщуватись по напрямку до крайньої кромки робочої поверхні. З цього слідує, що при переміщенні напрямної стінки розрізане стебло пройде відповідний шлях по робочій поверхні з ковзанням.

В залежності від розрізаних стебел, звуження смуги обробітку та точності орієнтації на рядки посіву, забезпечення максимального ефекту робочого процесу розподілу, як вже зазначалось вище, залежить як від кута розкриття напрямних стінок, так і від довжини робочої поверхні (стінки).

Зобразимо максимально звужену одну із сторін смуги обробітку через s, що утворилася в результаті проходження процесу розподілу напрямною стінкою розрізаних стебел на рядки (рис. 3).

Рис. 3. До розрахунку довжини поверхні напрямних стінок розподільника

Виходячи з вищевикладеного та практичних міркувань можна прийняти, що ширина міжряддя bміж за агровимогами є відомою величиною, а ширина між напрямними стінками b має забезпечувати максимальне звуження смуги обробітку (розподіл розрізаних стебел на рядки посіву).

Визначимо мінімальні та максимальні величини довжин робочої поверхні напрямної стінки розподільника, відповідно l min та l  max:

.                                   (10)

.                                   (11)

Після процесу розподілу рослинних залишків на рядки посіву, наступними процесами є ущільнення та подрібнення по рядках. Така комбінація процесів дає змогу істотно зменшити енерговитрати на обробіток, що витрачаються тільки на рядки посіву грубостеблових культур.

Обґрунтований робочий орган реалізований у розробці комбінованого фрезерного подрібнювача рослинних залишків грубостеблових культур [3-8].

 

Список використаних джерел

1. Сільськогосподарські та меліоративні машини [Текст] / Войтюк Д.Г., Дубровін В.О., Іщенко Т.Д. [та ін.]; за ред. Войтюка Д.Г. – К.: Вища освіта, 2004. – 544 с.

2. Комбинированные почвообрабатывающие машины [Текст] / Вилде А.А., Цесниекс А.Х., Моритис Ю.П. [и др.]. – Л. : Агропромиздат : Ленингр. отд-ние, 1986. – 128 с.

3. Пат. 29342, Україна, МПК А 01 В 33/00. Фрезерний подрібнювач кореневих та листостеблових залишків [Текст] / Корчак М.М., Бендера І.М., Єрмаков С.В., Говоров О.Ф. – № u200710230; заявл. 14.09.2007; опубл. 10.01.2008,    Бюл. № 1.

4. Пат. 31514, Україна, МПК А 01 В 33/00. Подрібнювач кореневих та листостеблових залишків [Текст] / Корчак М.М., Бендера І.М., Єрмаков С.В.,     Говоров О.Ф. – № u200714212; заявл. 18.12.2007; опубл. 10.04.2008, Бюл. № 7.

5. Пат. 33829, Україна, МПК А 01 В 33/00. Комбінований культиватор-подрібнювач / Корчак М.М., Бендера І.М., Єрмаков С.В. – № u200803382; заявл. 17.03.2008; опубл. 10.07.2008, Бюл. № 13.

6. Пат. 33819, Україна, МПК А 01 В 33/00 Комбінований фрезерний культиватор-подрібнювач рослинних залишків грубостеблових культур [Текст] / Корчак М.М., Бендера І.М., Єрмаков С.В. – № u200803323; заявл. 17.03.2008; опубл. 10.07.2008, Бюл. № 13.

7. Пат. 90538, Україна, МПК А 01 В 33/00. Спосіб звільнення поля від рослинних залишків грубостеблових культур [Текст] / Корчак М.М., Бендера І.М., Єрмаков С.В., Яковенко А.І. – № а2008 04264; заявл. 04.04.2008; опубл. 11.05.2010, Бюл. № 9.

8. Пат. 90535, Україна, МПК А 01 В 49/02 (2006.01). Комбінований подрібнювач рослинних залишків грубостеблових культур [Текст] / Корчак М.М., Бендера І.М., Єрмаков С.В. – № а2008 03070; заявл. 11.03.2008; опубл. 11.05.2010, Бюл. № 9.

Категорія: Секція/Section_1_2015_10_30 | Додав: clubsophus (2015-10-30)
Переглядів: 220 | Рейтинг: 0.0/0
Переклад
Форма входу
Категорії розділу
Секція/Section_1_2015_10_30
Секція/Section_2_2015_10_30
Секція/Section_3_2015_10_30
Секція/Section_4_2015_10_30
Пошук
Наше опитування
Яка наукова інформація Вас найбільше цікавить?
Всього відповідей: 621
Інтернет-ресурси
Підписатися через RSS2Email

Новини клубу SOPHUS



Наукові спільноти
Статистика
free counters

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0