Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Казаков Юрий Федорович. Обоснование параметров и режима работы эллиптического лопастного бороздовскрывателя дернинной сеялки : ил РГБ ОД 61:85-5/4232

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ б

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 11

  1. Подсев трав и условия, определяющие его эффективность 11

  2. Анализ средств механизации для подсева трав и внесения удобрений в дернину. 18

  3. Обзор научно-исследовательских работ по изучению ротационных бороздовскрывателей 37

  4. Классификация бороздовскрывателей сеялок прямого посева 41

  5. Цель и задачи исследования 49

2.' ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
И СКОРОСТШХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ Б0Р03Д0ВСКРЫВАТЕЛЯ СЕЯЛ
КИ ПРЯМОГО ПОСЕВА <,..... 51

2.1. Агротехническое и технологическое обоснование, конструк
тивных параметров и скоростного режима работы лопаст
ного эллиптического бороздовскрывателя 51

2.1.1. Технологические свойства дернины » 51

2.1*2. Обоснование диаметра бороздовскрывателя и соот
ношения полуосей эллиптической лопасти 55

2.1.3. Предпосылки к обоснованию количества лопастей и
критерия выбора скоростного режима работы бороз
довскрывателя 61

2.2. Исследование кинематики лопастного эллиптического бо
роздовскрывателя 63

  1. Уравнение движения точки режущей кромки лопасти бороздовскрывателя .. 63

  2. Определение абсолютной скорости резания 65

  3. Определение длины траектории движения частицы почвы при воздействии на нее режущей кромки бороздовскрывателя 74

2.2.4. Стружка, ее форма и параметры 76

3. СИЛОВОЙ АНАЛИЗ БОРОЗДОВСКРЫВАТЕЛЯ -81

  1. Расчетная схема бороздовскрывателя 81

  2. Определение движущей силы эллиптического, лопастного бороздовскрывателя 83

3.2.1. Определение горизонтальной составляющей реакций

сил трения и прилипания почвы 85

  1. Определение горизонтальной составляющей реакции резания почвы 88

  2. Определение реакции резания лезвием малой полуоси эллиптической лопасти .92

  3. Определение горизонтальной составляющей реакции сдвига почвы 92

3.3. Определение выглубляющей силы бороздовскрывателя .. 100

  1. Определение вертикальных реакций трения и прилипания почвы о боковую поверхность лопасти 100

  2. Определение вертикальной реакции резания лезвием режущей кромки лопасти ....... 101

  3. Определение вертикальной реакции резания лезвием малой полуоси лопасти Д02

  1. Определение осевой силы бороздовскрывателя ........ 103

  2. Теоретическое определение момента сопротивления и мощности на обработку почвы бороздовскрывателем с эллиптическими лопастями 105

  3. Влияние конструктивных параметров и скоростного режима работы бороздовскрывателя на изменение силовых и энергетических показателей 108

3.6.1. Зависимость движущей силы бороздовскрывателя

от угла поворота лопасти относительно оси вала 108

3.6.2. Зависимость движущей силы бороздовскрывателя

от угла JS и кинематического коэффициента А . 112

  1. Зависимость выглубляющей силы бороздовскрывателя от угла J3 и кинематического коэффициента Л Ц9

  2. Зависимость осевой реакции бороздовскрывателя

от изменения угла отклонения большой полуоси от вертикали и кинематического коэффициента "і. .-... 127

3.6.5. Изменение момента сопротивления и потребной
мощности на обработку дернины эллиптическим .
лопастным бороздовскрывателем ................. 129

4. МЕТОДИКА. ЭНСПЕРИШНШШХ ИССЛЕДОВАНИЙ 134

  1. Программа экспериментальных исследований 134

  2. Описание конструкции экспериментальной лабораторной установки .* 136

  3. Методика проведения лабораторных исследований ..... 139

  1. Исследование формы борозды 139

  2. Исследование формы стружки 140

4.3.3. Исследование работы эллипсовидного лопастного
бороздовскрывателя методом скоростной кино
съемки 140

  1. Описание полевой экспериментальной установки ........ 141

  2. Планирование факторного эксперимента 147

  3. Описание конструкции макетного образца экспериментальной дернинной сеялки 148

  4. Методика экспериментального определения величины движущей силы, развиваемой эллипсовидными лопастными бороздовскрывателями 153

  5. Методика обработки экспериментальных данных 154

  6. Методика определения погрешностей результатов опытов 155

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ

АНАЛИЗ 158

  1. Основные результаты лабораторных исследований ....... 158

  2. Реализация многофакторного эксперимента 163

  3. Агротехнические показатели работы эллиптического лопастного бороздовскрывателя 165

  4. Влияние угла отклонения большой полуоси лопасти от вертикали на силовые и энергетические параметры бороздовскрывателя . 173

  5. Влияние подачи на лопасть на силовые и энергетические показатели работы бороздовскрывателя 178

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
КОМБИНИРОВАННОЙ ДЕРНИНН0| СЕЯЛКИ ДЛЯ ПОДСЕВА СВДН

ТРАВ И ВНЕСЕНИЯ ^УДОБРЕНИЙ 183

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 191

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 194

ПРИЛОЖЕНИЯ 205

Введение к работе:

Для успешного развития животноводства необходимо создание прочной кормовой базы. Продовольственной программой СССР пред-.. усмотрено обеспечить производство кормов в стране в 1985 г. в количестве 500 млн.т и в 1990 г. - 540...550 млн.т кормовых единиц, довести в 1990 г. заготовку сена до 1(10...ПО млн.т [і].

Важная роль в решении этих задач отводится естественным сенокосам и пастбищам', площадь которых в нашей стране на I ноября 1980 г. составляла 373,7 млн.га. Это в пять раз превышает площадь пашни над кормовыми культурами. Однако, валовый сбор кормов с естественных кормовых угодий небольшой, что объясняется их низкой продуктивностью: урожай сенокосных угодий составляет 6,8 ц сена, пастбищ - 4...4,5 ц с I га /в переводе на сено/.

Сельскохозяйственной наукой и передовой практикой доказано, что продуктивность кормовых угодий может быть значительно повышена их улучшением. Октябрьский /1984 г./ Пленум ЦК КПСС подчеркнул: "... за повышение продуктивности всех лугов и пастбищ надо браться безотлагательно,всеми силами и со всей настойчивостью" [2] .

В общей сложности малопродуктивных кормовых угодий, требующих улучшения, в стране насчитывается около 100 млн.га [з] . Различают коренное и поверхностное улучшения. Коренное улучшение путем подъема и оборота пласта плугом или разделки почвы фрезерной машиной позволяет не только избавиться от старого травяного покрова, но и глубоко заделать семена сорняков и тем самым подавить их развитие. Фрезерование наиболее эффективно при ускоренном залужений, однако оно не находит широкого применения из-за большой энергоемкости и низ-

кой производительности фрезерных машин и, как следствие', высокой стоимости работ. Способ улучшения пастбищ вспашкой с оборотом пласта является основным. Он продолжителен и требует больших затрат рабочего времени, на почвах с малым гумусовым слоем вообще не рекомендуется, потому что вместе с.дерниной на дно борозды сбрасывается наиболее плодородный' слой, а подпочва выносится на поверхность.

При поверхностном улучшении без сплошного разрушения дернины подсевают наиболее ценные в кормовом отношении травы, вносят удобрения. Это рекомендуется при содержании в травостое не менее 35...45^ бобовых и злаковых, на участках с мелким пахотным горизонтом, при наличии, каменистой подпочвы и там, где уничтожение дернины, даже временное, может вызвать эрозию почвы.

Одна из основных мероприятий поверхностного улучшения является подсев трав в дернину. Подсев производится специальными сеялками," а также зерновыми сеялками, используемыми при "нулевой" обработке почвы. Специальные машины в зависимости от способа обработки дернины и типа рабочих органов классифицируются на сеялки дисково-сошникового типа, .чизелъ-ные и модифицированные почвофрезы.

. У машин первого типа впереди высевающих сошников установлены дисковые ножи, предназначенные для предварительного нарезания в почве щели. В почве образуются \1 - образные углубления, в которые высеваются семена трав. Дисковые ножи бывают плоские и гофрированные. Последние обладают большой активностью воздействия на пласт и лучше самоочищаются.

Машины второго типа с чизельними лапами и анкерными сошниками применяют на плотных почвах. Однако при этом дернина пло-

хо крошится, в борозде образуются воздушные карманы, иссушающие верхний слой почвы. Установка впереди, лапы дискового ножа, разрезающего дернину, несколько снижает тяговое сопротивление, улучшает условие работы сошника.

У машин третьего типа приводные диски, установленные впереди высевающих рабочих органов, нарезают в дернине узкие /1,5.. ..5,О/см/ борозды, в которые высеваются семена, а затем рядки прикатываются. При такой обработке обеспечивается необходимая подготовка семенного ложа и укрытие семян мульчирующей почвой, не нарушается основной дерновой покров пастбища и исключается эрозия почвы, что особенно важно на склонах. Так как диск имеет небольшую толщину /0,5...0,7 см/, то для образования борозды указанной ширины он устанавливается на валу под утлом к оси вращения или оснащена по периферии сегментами, отогнутыми попеременно в противоположные стороны.

Диск, установленных! под углом к оси вала, за каждый оборот совершает качательное движение относительно продольно-вертикальной плоскости симметрии борозды. При этом глубина обработ- -ки по ширине борозды-непостоянная, величина окружной скорости и силы резания также не остаются постоянными. Рабочий орган испытывает знакопеременные осевые усилия.

Применение диска, оснащенного сегментами, позволяет снизить потребную частоту вращения бороздовскрывающего рабочего органа, но он склонен забиваться растрхтельностыо, его нельзя применять для обработки каменистых-почв.

Активный бороздовскрыватель с эллиптическими лопастями, на наш взгляд, лишен этих недостатков. Лопасть формирует стружку преимущественно деформацией резания, которая является найме-

нее энергоемким видом деформации при обработке дернины.. В процессе взаимодействия лопасти с почвой окружная скорость резания и глубина обработки по ширине остаются постоянными.

Стенки борозды не уплотняются. При установке на вал двух рабочих органов с лопастями, отклоненными в противоположные стороны от плоскости вращения, осевая сила их взаимно уравновешивается. Кроме того, применение в бороздовскрывателе режущего элемента с цельным лезвием позволяет рабочему органу выглубляться из.почвы при наезде на'препятствия. Последовательный вход с почву точек лезвия лопасти способствует равномерной загрузке механизмов привода рабочего органа. Так как рабочая длина лезвия лопасти бороздовскрывателя гораздо больше аналогичного показателя фрезерного Г - образного ножа, при прочих равных условиях, износ лопасти будет меньше,'чем ножа.

Обоснование технологических, конструктивных параметров и режимов работы эллиптического лопастного бороздовскрывателя дернинной сеялки по критериям качества и энергозатрат является основным содержанием диссертационной работы.

На защиту выносятся следующие положения.

  1. Методика агротехнического и технологического обоснования конструктивных параметров .и скоростного режима работы эллиптического лопастного бороздовскрывателя дернинной сеялки.

  2. Результаты исследования кинематики активного бороздовскрывателя.

  3. Силовой анализ работы бороздовскрывателя. /Определение движущей, выглубляющей и осевой сил рабочего органа/.

  4. Обоснование взаимосвязей качественных и энергетических показателей разработанного бороздовскрывателя дернинной сеялки с физико-механическими свойствами дернины, конструктивными

и скоростными параметрами.

Работа выполнена на кафедре сельскохозяйственных машин Саратовского ордена "Знак Почета" института механизации сель- ' ского хозяйства имени М.И.Калинина, -экспериментальные исследования проведены на кафедре "Тракторы и автомобили" Чувашского сельскохозяйственного института.

- II -

Подобные работы
Новосельцев Виктор Сергеевич
Обоснование конструктивных параметров и режимов работы сеялки для посева семян люцерны широкорядным способом
Матвеев Иван Николаевич
Обоснование параметров и режимов работы многофункциональной сеялки-культиватора на междурядных обработках сои
Никифоров Андрей Леонидович
Обоснование параметров и режимов работы вибрационного высевающего аппарата рядовой сеялки
Чапаев Ахмат Борисович
Параметры и режимы работы сеялки для посева мелкосеменных культур
Шабунин Антон Александрович
Обоснование параметров и режимов работы подкапывающего и сепарирующего рабочих органов морковоуборочного комбайна
Литвинов Максим Владимирович
Обоснование параметров и режима работы вальцовых рабочих органов при отжиме сока из стеблей сахарного сорго
Абрамов Александр Александрович
Обоснование параметров и режимов работы измельчителя зерна скалывающего типа
Рула Денис Михайлович
Обоснование параметров и режимов работы комбинированного сошника при возделывании мелкосеменных культур
Апажев Мартин Хасанбиевич
Обоснование параметров и режимов работы самоходной жатки для скашивания зеленцовых посевов культурной конопли в валки
Ситдиков Фарит Фоатович
Разработка и обоснование параметров и режима работы водокольцевого вакуумного насоса для малогабаритных доильных агрегатов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net