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:

Катков Павел Иванович. Обоснование параметров и разработка рабочих органов плуга с активными отвалами : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Катков Павел Иванович; [Место защиты: Всерос. науч.-исслед. ин-т механизации сел. хоз-ва]. - Москва, 2008. - 149 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/512

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. 10

  1. Существующие технологии обработки почвы и тенденции их совершенствования 10

  2. Технологические предпосылки создания плуга с активными отвалами 14

  3. Агротехнические предпосылки применения плугов с активными

отвалами 16

і. і

  1. Создание плугов с активными отвалами 22

  2. Обзор исследований по обоснованию параметров и режимов работы комбинированного рабочего органа 35

  3. Выводы по разделу 44

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ

ПЛУГА С АКТИВНЫМИ ОТВАЛАМИ 46

  1. Агротехнические требования, предъявляемые к выполнению технологического процесса вспашки комбинированным плугом 46

  2. Исследование движения пласта почвы по лемешно-отвальной поверхности укороченного корпуса 49

  3. Элементы движения пласта почвы до встречи с рабочими органами ротора 53

  4. Влияние расположения ротора относительно укороченного корпуса на процесс взаимодействия с пластом почвы 55

  5. Математические зависимости для расчета конструктивных параметров ротора с ножами заданной кривизны 58

  6. Усилие резания почвы ножами ротора 66

  7. Длина пути резания стружки 68

  8. Удельная работа и мощность 72

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ 75

  1. Программа экспериментальных исследований 75

  2. Методика проведения экспериментальных исследований 76

  3. Макетный образец плуга с активными отвалами 78

  4. Тарировка измерительной аппаратуры 81

  5. Методика обработки опытных данных 82

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНО-ПОЛЕВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 85

4.1. Агротехнические показатели экспериментальных

исследований 85

  1. Энергетические показатели работы макетного образца плуга с активными отвалами 88

  2. Исследование влияния режимов работы плуга с активными отвалами на качество обработки почвы при минимуме энергозатрат 92

  3. Эксплуатационно-технологические показатели 98

  4. Показатели безопасности и надежности конструкции 99

  5. Выводы по разделу 99

5. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПРИМЕНЕНИЯ ПЛУГА С АКТИВНЫМИ ОТВАЛАМИ 101

5.1. Определение экономической эффективности предлагаемой
технологии в сравнении с известными технологиями

обработки почвы 101

5.2. Расчет потребности в плугах с активными отвалами по всей

стране и регионам по отдельности 109

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 112

ЛИТЕРАТУРА 114

ПРИЛОЖЕНИЯ 125

1. Исходные данные для расчета показателей экономической

эффективности применения плуга с активными отвалами 126

  1. Технологическая карта на выполнение работ с применением плуга с активными отвалами ПЛНАО-4-40 127

  2. Акт о проведении лабораторно-полевых испытаний плуга четырехкорпусного навесного с активными отвалами ПЛНАО-4-40 134

  3. Акт о проведении производственных испытаний плуга четырехкорпусного навесного с активными отвалами ПЛНАО-4-40 136

  4. Исходные требования на разработку плуга лемешного

навесного с активными отвалами к тракторам класса 3 137

6. Техническое задание на разработку плуга лемешного

навесного с активными отвалами к тракторам класса 3 141

  1. Патент на изобретение «Плуг навесной с активным отвалом» 146

  2. Справка об использовании результатов исследований по диссертационной работе 148

  3. Акт о внедрении в производство результатов диссертационной работы 149

Введение к работе:

Актуальность работы. Значительные возможности повышения эффективности земледелия, интенсификации всех его отраслей заложены в обработке почвы [15].

В настоящее время наметились основные направления исследований по повышению эффективности процессов обработки почвы: совершенствование традиционной системы основной и предпосевной обработки почвы; разработка новых приемов, способов и системпротивоэрозионной обработки почвы; минимализация обработки почвы путем уменьшения числа и глубины обработок, применение комбинированных агрегатов и орудий активного типа [51,52].

Механическая обработка почвы является важнейшим технологическим процессом в земледелии и проводится для создания рыхлого слоя, перемешивания частиц почвы с удобрениями, а также уничтожения* сорной растительности. Наиболее распространенным приемом механической обработки почвы является вспашка. Исследованиями доказана агрономическая целесообразность и экономическая эффективность объединения вспашки почвы лемешно-отвальными плугами с ротационной^ обработкой почвы путем создания комбинированных плугов, обеспечивающих требуемое качество рыхления тяжелых и связных почв [69, 85].

Однако научно-исследовательские работы, проведенные по изысканию конструкций плугов с активными отвалами и обоснованию их рабочих параметров, проведены в недостаточном объеме. Не в полной мере решены вопросы заделки растительных остатков, измельчения почвенного пласта дополнительным активным рабочим органом с режущими элементами на влажных и тяжелых почвах, на почвах с повышенным содержанием растительной массы, не решены вопросы качественного оборота пласта без выноса нижних влажных слоев почвы на поверхность поля.

Поэтому обоснование эффективных рабочих органов, параметров и режимов работы плуга с активными рабочими органами, осуществляющими обработку почв за один проход с наименьшими энергетическими затратами, является актуальной научно-технической задачей, имеющей важное значение для сельскохозяйственного производства.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации на 2006-2010 гг. по проблеме 09 (задание 09.01) «Разработка высокоэффективных машинных технологий и технических средств нового поколения для производства конкурентноспособной сельскохозяйственной продукции, энергетического обеспечения и технического сервиса сельского хозяйства».

Объект исследований — технологический процесс обработки почвы, комбинированным плугом с роторами активного действия.

Предмет исследований — основные параметры и форма активных рабочих органов комбинированного плуга, обеспечивающие повышение качественных показателей.

Цель работы — обоснование конструктивно-технологических', параметров и режимов работы плуга с активными отвалами для повышения качества основной обработки почвы и снижения энергоемкости технологического процесса.

Для выполнения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследования:

провести теоретические исследования по выбору конструктивно-технологической схемы комбинированного плуга и обосновать целесообразность установки на плуг активных отвалов;

выполнить теоретические и экспериментальные исследования плуга с активными отвалами и определить его конструктивные параметры и энергетические показатели;

определить рациональные- режимы работы плуга по критерию обеспечения качества обработки почвы с минимальными затратами энергии;

провести полевые испытания экспериментального плуга с активными отвалами и определить технико-экономическую эффективность его применения.

Методика исследований. Теоретические исследования выполнены с применением основных положений, законов и методов классической механики и математического анализа. Экспериментальные исследования макетного образца плуга с активными отвалами проведены в соответствии с ОСТ 10.4.1-2001 «Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для глубокой обработки почвы. Методы оценки функциональных показателей».

Научную новизну представляют:

обоснование рациональной формы режущих элементов ротора активного отвала лемешного плуга, обеспечивающего крошение и оборот пласта с окультуриванием нижних слоев почвы без выноса их на поверхность поля;

аналитические зависимости для определения геометрических параметров активного отвала с ножами криволинейной формы.

Практическую ценность работы представляют:

конструктивно-технологическая схема комбинированного плуга с активными отвалами, обеспечивающими высококачественное рыхление пласта и снижение энергозатрат при вспашке тяжелых связных почв;

параметры рабочих органов и режимы работы лемешного плуга с активными отвалами.

Реализация результатов исследований.

Разработаны и переданы в ООО «БДМ-Агро» исходные требования, техническое задание и конструкторская документация на улучшенный образец комбинированного плуга с активными отвалами к трактору класса 3,0.

Производственная проверка работы комбинированного плуга с активными отвалами проведена в хозяйственных условиях: на Центральной МИС (г. Солнечногорск Московской области) и в Федеральном исследовательском испытательном центре машиностроения (Чеховский район Московской области).

Апробация работы.

Результаты исследований доложены и одобрены на XIII Международной научно-практической конференции «Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в сельскохозяйственном производстве» (г. Москва, ВИМ) в 2005 г., V Международной научно-практической конференции «Экология и сельскохозяйственная техника» (г. Санкт-Петербург) в 2007 г.

Публикации. Основное содержание результатов исследований опубликовано в четырех печатных работах, получен патент на изобретение:

  1. Катков, П.И. Обоснование геометрической формы ротора комбинированного плуга [Текст] / П.И. Катков // Техника в сельском хозяйстве, №3, 2006, с. 26-27.

  2. Катков, П.И. Плуг с активными отвалами [Текст] / Н.Г. Березин; П.И. Катков // Сельский механизатор, №4, 2006, с, 4-5.

  3. Катков, П.И. Анализ конструкций комбинированных плугов [Текст] / П.И. Катков, Б.Х. Ахалая // Техника в сельском хозяйстве, №6, 2006, с. 32-34.

  4. Катков, П.И. Комбинированный плуг как эффективное и экологически безопасное орудие для обработки почвы [Текст] / П.И. Катков // Экология и сельскохозяйственная техника: Материалы 5-й международной научно-практической конференции, т. 2. - Санкт-Петербург, 2007, с. 106-110.

  5. Пат. 2311008 Российская Федерация, СІ А0Ш 17/00. Плуг навесной с активным отвалом [Текст] / Н.Г. Березин, А.Ю. Измайлов, О.А. Сизов, П.И. Катков, Н.С. Покорский, В.В. Михеев; заявитель и патентообладатель ГНУ ВИМ № 2006118670/12; заявл. 29.05.2006; опубл. 27.11.2007, Бюл. № 33.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы, приложений. Диссертация изложена на 124 страницах печатного текста, содержит 13 таблиц и 52 рисунка.

Положения, выносимые на защиту.

На защиту выносятся основные положения научной новизны, практической ценности и результаты выполненной работы.

Подобные работы
Абдрахманов Ринат Кадырович
Разработка и обоснование параметров комбинированного рабочего органа пропашного культиватора
Бахтин Андрей Анатольевич
Разработка и обоснование параметров ротационного рабочего органа для междурядной обработки картофеля
Заветаев Юрий Павлович
Разработка и обоснование основных параметров рабочего органа для обрезки ягодных кустарников в горном и предгорном садоводстве
Мамедов Перман
Разработка технологического процесса и обоснование параметров рабочего органа для сбора семян саксаула и черкеза
Артамонов Валерий Николаевич
Обоснование пневмомеханического способа и разработка параметров основных рабочих органов машины для сбора семян кормовых растений аридной зоны
Бобков Сергей Александрович
Разработка энергосберегающего технологического процесса основной отвальной обработки почвы с обоснованием параметров рабочих органов
Семикова Наталья Михайловна
Разработка выкапывающе-сепарирующего рабочего органа для выкопки лука-севка с обоснованием конструктивно-кинематических параметров
Ревенко Николай Александрович
Обоснование параметров и разработка эффективных двухступенчатых криволинейных жалюзийных пылеотделителей для зерноочистительных машин сельскохозяйственных предприятий
Аракелян Роберт Арутюнович
Обоснование параметров и разработка доильной установки для работы в горных условиях
Гавриков Алексей Николаевич
Разработка и обоснование параметров "гибких колес", используемых на сельскохозяйственной технике

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