О проблемах использования сельскохозяйственных машин с упругим креплением рабочих органов

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 629.114.2-585

О ПРОБЛЕМАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН

С УПРУГИМ КРЕПЛЕНИЕМ РАБОЧИХ ОРГАНОВ

ABOUT AGRICULTURAL MACHINES WITH RESILIENT WORKING BODIES PROBLEMS

Н.Г. Кузнецов, доктор технических наук, профессор Д.С. Гапич, кандидат технических наук Е.А. Назаров, аспирант

ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

N.G. Kuznetsov, D.S. Gapitch, Е.А. Nazarov

Volgograd state agricultural academy

Одна из важнейших проблем сельского хозяйства - повышение рабочих скоростей движения МТА за счет использования автоколебаний рабочего органа сельскохозяйственной машины с целью снижения его тягового сопротивления.

One of the main problems of agriculture is to increase machines and tractors units working speeds due to agricultural machine working body auto-oscillation use with the aim to decrease its draught resistance.

Ключевые слова: упругий элемент, культиватор.

Key words: resilient element, cultivator.

Одним из путей повышения качества работы почвообрабатывающих орудий и снижения энергоёмкости обработки почвы является создание конструкций упругих механизмов, устанавливаемых между рабочим органом и рамой машины (упругие механизмы).

Такие механизмы генерируют за счет неравномерности тягового усилия постоянно действующие колебания рабочих органов, способствующие улучшению очистки рабочих органов от нависания растительных остатков и почвы, а также снижению тягового сопротивления. Действенные незатухающие колебания рабочих органов культиватора во время работы МТА могут поддерживаться настройкой его частоты собственных колебаний путем изменения жесткости крепления и величины предварительной затяжки упругого элемента. В настоящее время отечественные производители почвообрабатывающей техники широко используют упругие элементы в различных вариантах: трехзвенный механизм с одним упругим звеном, пятизвенный механизм (четырехзвенный параллелограммный механизм, замыкающийся по диагонали упругим звеном), рычажно-пружинный (упругая стойка в точке подпружинивается), упругие стойки рабочих органов различной геометрической формы. Они, как правило, рассматриваются как предохранительные устройства.

В то же время нынешний отечественный рынок с.-х. машин и оборудования стал открытым для импортной техники. Многие иностранные фирмы ведут агрессивный маркетинг, не только активно рекламируя свои машины, но и предлагая для них дополнительные устройства, например, комплекты дополнительных пружин с различными коэффициентами жесткости. Как правильно выбрать жесткость упругого

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

элемента ни прилагаемая документация по использованию сельскохозяйственного орудия, ни дилерская служба ответа не дает: рекомендуют ставить самые жесткие пружины. Все дополнительные устройства приводят к повышению стоимости почвообрабатывающего орудия и могут стать даже причиной нарушения агротехнических требований, предъявляемых к данному орудию.

В академии были проведены полевые испытания культиватора Вш^аиЬ 8810 с подпружиненными стойками, для которых был подобран ряд предохранительных пружин с жесткостями, лежащими в пределах, не нарушающих агротехнических требований при обработке почвы. Цель эксперимента заключалась в обеспечении устойчивых колебаний рабочего органа сельскохозяйственного орудия путем изменения жесткости упругого элемента для создания устойчивых достаточно высоких виброускорений, направленных на снижение тангенциальной составляющей несущей способности почвы при изменении режимов нагружения МТА [1].

По результатам экспериментальных исследований были построены графические зависимости горизонтальной составляющей тягового сопротивления Я стойки культиватора Вош^аиЬ 8810 от жесткости упругого элемента на различных почвенных фонах в различных почвенных зонах (рис. 1). Исследования проводились в трех районах Волгоградской области (Еланском, Новониколаевском и Фроловском).

Из анализа полученных зависимостей видно, что жесткость упругого элемента в 140 кН/м оказалась оптимальной для снижения горизонтальной составляющей тягового сопротивления стойки

культиватора: она обеспечила уменьшение его на 35-40 %. Причем величина оптимальной жесткости оказалась постоянной не только на различных почвенных фонах, но и в различных почвенных зонах, правда, момент предварительного натяга пружины изменялся.

Рисунок 1 - Зависимость горизонтальной составляющей тягового сопротивления Я стойки от жесткости упругого элемента

Конечно, не стоит ожидать снижения общего крюкового усилия культиватора в указанных пределах, т.к. сопротивление перекатыванию опорных колес для многих машин составляет значительную часть общего сопротивления. Например, для культиватора и прицепных

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

сеялок оно находится в пределах от 1/3 до 1/2,5 общего сопротивления [2]. Поэтому снижение общего крюкового усилия трактора может оказаться в пределах 16-18 %, чем при жесткой затяжке упругих элементов.

Такая жесткость упругого элемента для культиватора Burgault 8810 достигается установкой только одной пружины вместо штатных двух. Если учесть, что стоимость одной пружины составляет 1,5 тыс. рублей, а количество стоек 47 штук, то экономия денежных средств при покупке культиватора составит 70,5 тыс. рублей.

Данные экспериментальных исследований относятся к культиваторным стойкам, характерным для их конструкции, осуществленной в комплексе Burgault 8810.

Но полученный опыт изучения приспособленности импортной сельскохозяйственной техники к условиям эксплуатации на тяжелых почвах засушливых зон свидетельствует о необходимости требовать от поставщика таких машин выделение средств дилерским службам для организации настроечных испытаний продаваемой техники с целью установления пределов изменения регулируемых параметров машин для зоны сбыта.

Библиографический список

1. Стабилизация режимов работы скоростных машинно-тракторных агрегатов: монография / Н.Г. Кузнецов; Волгоградская ГСХА. - Волгоград, 2006.

2. Эксплуатация машинно-тракторного парка: учеб. для высш. с.-х. учеб. заведений/Г.В. Веденяпин. - М.: Сельхозиздат, 1963.

E-mail: mshaprov@bk.ru