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:

Разбежкин Николай Иванович. Совершенствование конструкции рабочего органа плуга на основе моделирования технологического процесса вспашки : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 Уфа, 2007 158 с., Библиогр.: с. 121-132 РГБ ОД, 61:07-5/4350

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

1 Состояние вопроса и задачи исследования 8

  1. Физико-технологические свойства почвы 8

  2. Классификация и сравнительный анализ рабочих органов лемешных плугов 11

  3. Технологические предпосылки развития конструкции рабочих органов плугов 15

  4. Пути улучшения качества обработки почвы и снижения тягового сопротивления 21

  5. Модели почвенной среды 23

1.6. Цели и задачи исследования 33

2 Модель процесса взаимодействия рабочего органа

с почвой 35

2.1 Физический процесс деформации и разрушения

почвенной среды 35

  1. Напряженно-деформированное состояние почвы 38

  2. Уравнение динамики почвенной среды 48

  3. Численное решение уравнений динамики 55

  4. Обоснование параметров дополнительных приспособлений

лемешных плугов 59

Выводы по главе 65

3 Методика экспериментальных исследований 66

  1. Методика получения и подготовки входных данных 66

  2. Методика проведения лабораторных исследований 69

  3. Методика проведения полевых опытов 78

  4. Методика проведения производственных испытаний 85

Выводы по главе 87

4 Результаты и анализ теоретических и экспериментальных
исследований
88

  1. Силовой анализ корпуса плуга 88

  2. Обоснование параметров дополнительного приспособления 94

  3. Результаты полевых опытов 98

  4. Результаты производственных испытаний 104

Выводы по главе 108

5 Рекомендации производству и экономическая
эффективность
109

  1. Рекомендации производству 109

  2. Экономическая эффективность использования 112

Общие выводы 119

Список литературы 121

Приложения 133

Введение к работе:

Основная обработка почвы лемешными плугами общего назначения является важным технологическим звеном в общей системе обработки почвы и возделывания сельскохозяйственных культур. От качества выполнения технологического процесса основной обработки почвы во многом зависят физико-биологические и химические процессы, протекающие в пахотном и подпахотном горизонтах, количество последующих проходов орудий по полю, качество размещения семян в почве и т.д, что в конечном итоге сказывается на урожайности возделываемых культур.

Лемешно-отвальные плуги, используемые в современной сельскохозяйственной практике, не полностью обеспечивают требования по качеству обработки. По результатам полевых исследований установлено, что степень крошения почв при обработке плугами колеблется от 35 до 60%. По результатам исследований Подскребко М.Д. известно, что при основной обработке почвы плугами общего назначения в период ее физической спелости в среднем только 20% обработанной площади поля удовлетворяют требованиям агротехники по степени крошения. Дополнительные обработки поверхности пашни и многократные проходы тракторных агрегатов по полю вызывает нежелательное уплотнение и распыление пахотного слоя, нарушает его водно-воздушный обмен, значительно увеличивают общие затраты труда и энергии на обработку почвы.

Сокращение количества проходов трактора по полю достигается применением комбинированных агрегатов, состоящих из плуга и других почвообрабатывающих орудий: зубовых борон, катков-комкодробителей и др. Одновременно со вспашкой они разрушают образующиеся крупные комки и выравнивают поверхность поля. Недостатком комбинированных агрегатов является высокая металлоемкость, большое тяговое сопротивление, низкая маневренность.

Одним из способов повышения качества вспашки является использование специальных комбинированных рабочих органов, сочетающих пассив-

5 ный корпус с дополнительным активным, рыхлящим органом. Однако, такие рабочие органы потребляют значительную мощность на выполнение технологического процесса через вал отбора мощности и имеют плохое качество оборота пласта.

Современный уровень развития сельскохозяйственного производства требует создания более простых и эффективных рабочих органов для обеспечения заданного уровня показателей качества выполнения технологического процесса обработки почвы с учетом ее изменяющихся свойств и биологической особенности возделываемых культур. Решение данной проблемы требует детального изучения процесса воздействия рабочих органов на почву, раскрытия внутренних процессов деформации, перемещения почвенных элементов и исследования влияния конструктивных параметров на качество обработки. В связи с этим тема диссертации, направленная на решение этих задач, является актуальной и имеет народнохозяйственное значение.

Цель работы. Совершенствование конструкции рабочего органа лемешного плуга и обоснование его параметров, обеспечивающих заданные показатели качества выполнения технологического процесса вспашки.

Объект исследования. Технологический процесс взаимодействия рабочих лемешных плугов с почвой.

Предмет исследования. Закономерности взаимодействия рабочих органов с почвой при различных конструктивных и технологических параметрах рабочих органов и свойств почвы.

Научная новизна. Разработана математическая модель процесса взаимодействия рабочего органа с почвенной средой на основе сочетания уравнения динамики сплошной среды и критерия прочности Кулона-Мора, с учетом физико-механических свойств почвы;

Установлены закономерности влияния параметров среды и конструктивных параметров рабочего органа лемешного плуга на силовые и кинематические показатели;

Разработан рабочий орган лемешного плуга, обеспечивающий повышение качества вспашки, и обоснованы его рациональные конструктивные и технологические параметры.

Новизна технических решений защищена патентом на полезную модель.

Практическая ценность. Определены пределы изменения конструктивных параметров рабочего органа, обеспечивающего выполнение агротребо-ваний для различных условий работы. Разработаны рекомендации по совершенствованию параметров рабочих органов лемешных плугов на основе установки дополнительных приспособлений на крыле отвала для регулирования степени воздействия на почвенный пласт и направлений траекторий перемещения его частиц с целью получения крошения почвы в пределах агро-допуска при минимально возможных значениях тягового сопротивления.

Практическая значимость. Полученные и обоснованные параметры рабочих органов способствуют улучшению качества работы лемешных плугов при минимально возможном их тяговом сопротивлении и направлена на энерго- ресурсо- влагосбережение, что в конечном итоге обеспечивает повышение 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...2010 г.г. «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».

Внедрение результатов исследований. Опытные образцы усовершенствованного корпуса плуга использовались для основной обработки почвы на полях МУСП совхоз «Шемяк» Уфимского района Республики Башкортостан. Теоретические исследования используются при изучении курса «Сельскохот

7 зяйственные машины» в ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»

На защиту выносятся следующие научные положения:

модель процесса взаимодействия рабочего органа плуга с почвенной средой;

результаты теоретических и экспериментальных исследований по определению влияния параметров среды и конструктивных параметров рабочего органа лемешного плуга на силовые и агротехнические показатели;

параметры усовершенствованного рабочего органа и дополнительного устройства для обеспечения заданных показателей качества выполнения технологического процесса вспашки.

Апробация. Основные положения работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях «Достижения науки - агропромышленному комплексу» в 2005...2007 гг. (Челябинский ГАУ, г. Челябинск), на всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития инновационной деятельности в агропромышленном комплексе» в 2007 г. (Башкирский ГАУ, г. Уфа), на международной научно-технической конференции «Повышение эффективности функционирования механических и энергетических средств» в 2007 г. (ГО-УВПО «Мордовский ГУ им. Н.П.Огарева, г. Саранск.)

Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в 6 научных статьях и 1 патенте РФ, в том числе одна работа в ведущем научном журнале, определенном ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста и содержит введение, пять глав, выводы и рекомендации. Список использованной литературы включает 133 наименования. Диссертация включает 55 рисунков, 17 таблиц и 3 приложения.

Подобные работы
Абдюкаева Альфия Фагитовна
Оптимизация энергозатрат процесса измельчения зернового сырья путем совершенствования конструкции рабочих органов
Кудаков Григорий Мурадиевич
Совершенствование конструкции вибрационного рабочего органа виноградоуборочного комбайна
Боков Дмитрий Владиславович
Совершенствование технологии заделки семян в почву и обоснование конструкции заделывающего рабочего органа
Рахимов Ильдар Раисович
Совершенствование рабочих органов машин для основной обработки почвы на основе моделирования процесса взаимодействия клина с почвой
Мударисов Салават Гумерович
Повышение качества обработки почвы путем совершенствования рабочих органов машин на основе моделирования технологического процесса
Золотарев Сергей Алексеевич
Обоснование технологического процесса и параметров плуга для гладкой вспашки
Цгоев Алан Эльбрусович
Совершенствование конструкций культиваторов-окучников для обработки почв засоренных камнями
Косолапов Евгений Владимирович
Совершенствование конструкции и оптимизация параметров мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов
Конохов Владимир Юрьевич
Повышение эффективности технологии уборки льна путем совершенствования конструкции устройства для выравнивания стеблей в ленте
Белокобыльский Виталий Александрович
Повышение эффективности процесса обрезки корнеплодов сахарной свеклы за счет совершенствования конструкции ботвосрезающего аппарата

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