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:

Рахимов Ильдар Раисович. Совершенствование рабочих органов машин для основной обработки почвы на основе моделирования процесса взаимодействия клина с почвой : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 Челябинск, 2006 196 с. РГБ ОД, 61:07-5/1037

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

1. Состояние вопроса и задачи исследования 8

1.1. Анализ рабочих органов для основной обработки почвы 8

1.2. Влияние параметров рабочих органов почвы на качество основной обработки почвы 15

1.3. Модели почвенной среды 21

1.4. Анализ работ по исследованию параметров рабочих для органов основной обработки почвы 31

1.5. Пути улучшения качества обработки почвы и снижения тягового сопротивления 36

1.6. Цели и задачи исследования 38

2. Модель взаимодействия клина с почвой 41

2.1. Общее сопротивление клина 43

2.2. Составляющие общего сопротивления двугранного клина 53

2.3. Составляющие общего сопротивления трехгранного клина 58

2.4. Выводы по главе 59

3. Методика исследований 64

3.1. Методика получения и подготовки входных данных 64

3.2. Методика генерации профиля рельефа поля 67

3.3. Методика проведения лабораторных исследований 71

3.4. Методика проведения полевых опытов 81

4. Анализ и оценка тягового сопротивления рабочих органов основной обработки почвы 88

4.1. Сравнительный анализ модели двугранного и трехгранного клиньев с экспериментальными данными 88

4.2. Определение тягового сопротивления различных рабочих органов для основной обработки почвы 92

4.2.1. Тяговое сопротивление корпуса плуга 93

4.2.2. Тяговое сопротивление стойки СибИМЭ 101

4.2.3. Тяговое сопротивление лапа плоскореза -глубокорыхлителя 108

4.2.4. Тяговое сопротивление лапы плоскореза -глубокорыхлителя с дополнительными крошителями 114

4.2.5. Тяговое сопротивление щелереза 120

4.3. Анализ тягового сопротивления различных рабочих органов для основной обработки почвы 125

4.4. Выводы по главе 127

5. Влияние конструктивной схемы и места расположения рабочих органов на раме орудия на тяговое сопротивление рабочих органов 132

5.1. Расчетные схемы агрегатов 13 2

5.2. Уравнения колебаний корпусов плуга для различных конструктивных схем 136

5.2.1. Навесной плуг с одним опорным колесом 136

5.2.2. Навесные и полу навесные плуги с двумя опорными колесами 139

5.3. Выводы по главе 143

6. Рекомендации производству и технико-экономические показатели внедрения 146

6.1. Рекомендации производству 146

6.2. Технико-экономическая эффективность применения корпуса плуга и лапы плоскореза-глубокорыхлителя с дополнительными крошителями 147

Общие выводы 155

Список литературы 158

Приложения 171 

Введение к работе:

Актуальность темы. Приоритетным направлением разработки и совершенствования рабочих органов почвообрабатывающих машин является использование фундаментальных исследований и универсальных математических моделей основ теории технологических процессов взаимодействия клина с почвой.

Целесообразность определения силы сопротивления почвы через соответствующие напряжения, возникающие на поверхности клина, доказана многими учеными. При этом появляется возможность учета ряда свойств почвы, в том числе ее плотности. Однако анализ известных работ показал, что недостаточно изученными остаются вопросы определения составляющих результирующей силы, действующих на клин, проблема обоснования параметров и совершенствования конструкций рабочих органов для основной обработки почвы: корпуса плуга, стойки СибИМЭ, лапы плоскореза-глубокорыхлителя, щелереза, чизельного рабочего органа – далека от решения.

Не изучено влияние конструктивной схемы орудия и месторасположения рабочего органа на раме орудия на характер сил, действующих на рабочие органы.

В связи с этим тема диссертационной работы, направленная на решение этих задач, является актуальной и имеет народнохозяйственное значение.

Цель работы. Совершенствование различных типов рабочих органов для основной обработки почвы путем обоснования параметров на основе моделирования процесса взаимодействия клина с почвой для обеспечения выполнения агротребований при изменении физико-механических свойств почвы.

Объект исследования. Технологический процесс взаимодействия различных типов рабочих органов машин для основной обработки с почвой.

Предмет исследования. Закономерности изменения сил, действующих на различные типы рабочих органов при изменении конструктивных и технологических параметров рабочих органов и свойств почвы.

Научная новизна. Составлена математическая модель процесса взаимодействия клина с почвой и впервые получены аналитические зависимости для определения составляющих сил, действующих на двух- и трехгранные клинья с учетом напряженно-деформированного состояния почвенного пласта. Показано, что в классе напряженно-деформированного состояния разрушение почвы описывается теорией Кулона-Мора, а нормальная составляющая сил сопротивления клиньев может быть выражена через нормальные напряжения, возникающие на поверхности клиньев. Получены аналитические выражения для определения сил, действующих на различные типы рабочих органов для основной обработки почвы, в зависимости от их конструктивных параметров и свойств почвы. Установлены уравнения регрессии, описывающие характер изменения сил, действующих на различные типы рабочих органов в зависимости от их параметров и свойств почвы. Установлено влияние характеристик рельефа поля, конструктивной схемы орудия и месторасположения рабочих органов на раме орудия на изменение глубины обработки и характер сил, действующих на рабочие органы.

Практическая ценность. Определен диапазон изменения конструктивных параметров рабочих органов, обеспечивающих выполнение агротребований для различных условий работы. Разработаны рекомендации по совершенствованию параметров рабочих органов на основе регулирования углов двух- и трехгранного клиньев и установки дополнительных приспособлений на крыле отвала и на лемехе рабочего органа для регулирования направлений траекторий перемещения почвы с целью получения крошения почвы в пределах агродопуска при минимальных значениях тягового сопротивления.

Полученные и обоснованные параметры рабочих органов способствуют улучшению качества работы почвообрабатывающих машин при минимальном их тяговом сопротивлении и повышению урожайности возделываемых культур.

Работа выполнена согласно межведомственной координационной программе о фундаментальных и приоритетных прикладных исследованиях по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001 - 2005 гг. «Научные основы формирования и функционирования эффективного агропромышленного производства» по направлению 02.01 «Разработать новое поколение экологически безопасных ресурсосберегающих машинных технологий и создать комплекс конкурентоспособных технических средств для устойчивого производства приоритетных групп сельскохозяйственной продукции для растениеводства», где Челябинский государственный агроинженерный университет является исполнителем.

Внедрение результатов исследований. Результаты исследования использованы на Стерлитамакском заводе строительных машин при создании комплекса машин противоэрозионной обработки почвы, в ЗАО ИПП «ТехАртКом» г.Челябинска для совершенствования параметров рабочих органов почвообрабатывающих машин, а также на заводе «Варнаагромаш» с.Варна Челябинской области при проектировании рабочих органов машин основной обработки почвы.

На защиту выносятся следующие научные положения:

модели взаимодействия двух- и трехгранного клина с почвой для определения тягового сопротивления при различных свойствах почвы;

расчетные схемы и аналитические зависимости взаимодействия рабочих органов с почвой при различных конструктивных схемах орудия и месте их установки на раме орудия при движении по случайному рельефу поля;

результаты теоретических и экспериментальных исследований по определению сил, действующих на различные типы рабочих органов;

рациональные параметры рабочих органов и приспособлений для регулирования крошения почвы в пределах агродопуска.

Апробация. Основные положения работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях ЧГАУ в 2000 - 2006 гг. и БГАУ в 2005 - 2006 гг.

Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в восьми научных статьях, по результатам исследования получено пять патентов РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит введение, шесть глав, выводы и рекомендации. Список использованной литературы состоит из 136 наименований; работа содержит 95 рисунков, 21 таблицу и 9 приложений.

Подобные работы
Мударисов Салават Гумерович
Повышение качества обработки почвы путем совершенствования рабочих органов машин на основе моделирования технологического процесса
Уфаев Алексей Геннадьевич
Повышение эффективности технологии основной обработки почвы совершенствованием рабочих органов плугов общего назначения
Хадаев Вадим Ахурбекович
Совершенствование рабочих органов культиваторов для сплошной обработки почв засоренных камнями
Рыжков Андрей Владимирович
Совершенствование биотехнологии обработки почвы с обоснованием параметров дискового рабочего органа
Жердев Михаил Николаевич
Совершенствование процесса обработки почвы за счет использования сепарирующих рабочих органов
Ткач Татьяна Сергеевна
Совершенствование плуга с дисковыми рабочими органами для задернелых тяжелых почв
Данченко Владимир Никитич
Совершенствование процесса заделки семян сахарной свеклы в почву и рабочих органов для его выполнения
Сулейманов Сулейман Абдулвахидович
Совершенствование технологии щелевания почвы в условиях Республики Дагестан с использованием рабочего органа автоколебательного действия
Боков Дмитрий Владиславович
Совершенствование технологии заделки семян в почву и обоснование конструкции заделывающего рабочего органа
Мельников Алексей Иванович
Совершенствование технологического процесса предпосадочной подготовки почвы при возделывании картофеля путем разработки рабочего органа для формирования гребней

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