Обоснование конструкции и геометрических параметров зубчато-дискового плуга для укрывки виноградников

АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

УДК 631.316

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЗУБЧАТО-ДИСКОВОГО ПЛУГА ДЛЯ УКРЫВКИ ВИНОГРАДНИКОВ

Бабицкий Л. Ф., доктор технических наук, профессор;

Мищук С. А., кандидат технических наук, доцент;

Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского»

В статье обоснованы геометрические параметры рабочих органов: зубчатого вырезного лемеха и дискового отвала, предложена усовершенствованная конструкция плуга для осенней укрывки виноградников. Модернизация плуга ПРВН-2.5, за счет изменения геометрических параметров рабочих органов, увеличивает технический ресурс и качественные показатели процесса укрывки виноградных кустов: повышается степень крошения и уменьшается глыбистость почвы в междурядьях, снижается тяговое сопротивление укрывочного агрегата и расход топлива трактором.

Ключевые слова: укрывка, зубчатый лемех, шаг зубьев, сферический диск, рабочий орган, долговечность, качество обработки.

RATIONALE DEVICE AND GEOMETRICAL PARAMETERS OF THE GEAR AND DISK

PLOUGH FOR COVERING OF VINEYARDS

Babitsky L. F., Doctor of Technical Sciences, Professor,

Mishchuk S. A., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor; Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal Univercity»

In article geometrical parameters of working bodies are proved: a gear cut ploughshare and a disk dump, the advanced design of a plow for an autumn covering of vineyards is offered. Upgrade of a plow ofPRVN-2.5, due to change of geometrical parameters of working bodies, increases a technical resource and qualitative indexes of process of an covering of grape bushes: extent of dyeing raises and the soil structure in row-spacings decreases, the traction resistance of the covering aggregate and fuel consumption the tractor decreases.

Keywords: covering, gear ploughshare, step of teeths, spherical disk, working body, durability, quality of processing.

Введение. Виноградарство в Республике Крым является одной из ведущих отраслей сельскохозяйственного производства. Валовое производство винограда в среднем за последние 5 лет составляет 92 тыс. тонн, в благоприятные годы -

свыше 100 тыс.тонн, при средней урожайности по республике за последние 5 лет - 51 ц/га. Проблема вымерзания лоз в зимнее время наносит экономический ущерб для субъектов хозяйствования в виде недополученного валового сбора винограда. В технологии возделывания виноградников предусмотрена технологическая операция укрывки кустов винограда в осенний период почвенным слоем и раскрывки перед началом вегетации. Пласт почвы глубиной до 30-40 см перемещается из междурядий на штамбы и лозу растений обычно плугами ПРВН-2,5А.

Материал и методы исследований. Объектом исследования является технологический процесс рыхления почвы и укрывки кустов винограда почвенным слоем. При совершенствовании конструкции и обосновании параметров плуга для укрывки виноградников использовались математические методы теоретической механики и механики сплошной среды.

Результаты и обсуждение. Обоснована конструкция виноградникового укрывочного зубчато-дискового плуга и разработана методика расчета конструктивных параметров зубчатых лемехов и дисковых отвалов.

Известен серийный плуг ПРВН-2.5 с право-и левооборотными рабочими органами для перемещения пласта почвы из междурядия в межштамбовое пространство [1]. Анализ работы выявил следующие недостатки: залипание поверхности отвалов при обработке влажных почв, высокое тяговое сопротивление и, как следствие, повышенный расход топлива энергетической машиной-трактором.

С целью снижения тягового сопротивления рабочих органов виноградни-кового плуга предлагается заменить серийные рабочие органы экспериментальными, разработанными на основе анализа поверхностей биологических прототипов - землероющих насекомых медведки, жука-носорога [2].

Линия кромки зубчатого ножа выполняется по форме логарифмической кривой Дх) по протопипу роющих конечностей жука- носорога. В общей постановке, учитывая концентрацию напряжений в почве под действием прерывистого деформатора, геометрические параметры зубчатого ножа (рис. 1) определяются по следующим зависимостям.

Рисунок 1. Геометрические параметры зубчатого лемеха

Шаг зубьев S лемеха определяется как отношение полуширины зуба к коэффициенту расположения зубьев к.

2а

где а - полуширина зуба лемеха, м; k = 0,23.. .0,24

Для вырезного диска (рис. 2) количество зубьев определяется по следующей формуле:

л =

к О

где В - диаметр диска, м; ^ - шаг зубьев на диске

Шаг зубьев ^ для дисков определяется по формуле:

= .

где а1- полуширина зуба на диске.

Рисунок 2. Геометрические параметры вырезного диска

Предложенная конструкция навесного укрывочного плуга направлена на устранение недостатков виноградниковых орудий с классическими рабочими органами.

Навесной укрывной плуг (рис. 3) состоит из рамы 1, прицепного устройства 2, стойки 3, в лобовой части которой закреплен разрезающий зубчатый нож 4 с долотом, боковых правых и левых ножей 5 с режуще-крошащими элементами. На стойках 7, закрепленных на раме, установлены отвалы в виде зубчатых сферических дисков 6.

При работе плуга слой почвы в вертикальной плоскости разрезается ножом 4, зубчатая форма рабочих поверхностей которого обеспечивает локализацию давления резания на режущих кромках и эффективное разрезание почвенного массива. При движении агрегата зубчатые ножи 5 с вырезами по форме логарифмической кривой подрезают пласт почвы в центральной части междурядья. Далее дисковые отвалы 6 с режуще-крошащими элементами пе-

ремещают пласт почвы в ряд кустов винограда, прикрывают лозы и штамбы кустов и образуют почвенный укрывной вал.

Рисунок 3. Схема зубчато-дискового плуга для укрывки виноградников

Выводы. Использование предложенного зубчатого-дискового плуга для укрывки виноградников исключает необходимость выполнения рыхления междурядий перед укрывкой, предотвращается образование плужной подошвы и создаются благоприятные условия для оптимальной плотности почвы, обеспечивается необходимый слой почвы, укрывающий кусты винограда.

Список использованных источников:

1. Карпенко А. П., Халанский В. М. Сельскохозяйственные машины. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропро-миздат, 1989. - С. 438-446.

2. Бабицький Л. Ф. Бюшчш на-прями розробки грунтообробних машин. / Л. Ф. Бабицький, - К.: Урожай, 1998. - 164с.

References:

1. Karpenko A. P., Halansky V. M. Agricultural machiner. - M.: Agroprom-izdat, 1989. - p. 438-446.

2. Babytsky L. F. Bionical development directiots tillage machines / Babytsky L. F. - K.: Vintage, 1998. - 164 p.

Сведения об авторах:

Бабицкий Леонид Федорович -доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой механизации и технического сервиса в АПК Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского», e-mail: kaf-meh@rambler.ru, 295492, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Академия биоре-

Information about authors:

Babitsky Leonid Fedorovich -Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of mechanization and technical services in agribusiness of Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Ver-nadsky Crimean Federal Univercity», e-mail: kaf-meh@rambler.ru, 295492, Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe;

сурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского»;

Мищук Сергей Анатольевич -кандидат технических наук, доцент кафедры механизации и технического сервиса в АПК Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского», e-mail: kaf-meh@rambler.ru, 295492, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского».

Mishchuk Sergei Anatolievich -Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of mechanization and technical services in agribusiness of Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal Univercity», e-mail: kaf-meh@rambler.ru, 295492, Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe;