Обоснование рабочей поверхности стрельчатой лапы с изменяемыми параметрами

НТП: МЕХАНИЗАЦИЯ

жением проводили визуально и с помощью киносъемки, а давление воздушного потока измеряли микроманометром.

По результатам опытов получены уравнения регрессии, показывающиепрямую, зависимость скорости витания от массы (х;) и диаметра (х2):

0,4256+0,9834х,

\к2 = 14,7467+1,1249х2

На основании результатов проведенных экспериментов можно сделать следующие выводы.

Луковицы с вешками, помещенные в восходящий

воздушный поток, ориентируются донцем вниз. Удаление вешек приводит к тому, что луковицы начинают вращаться в воздушном потоке вокруг своей оси и занимают произвольное положение.

Скорость витания луковиц с наибольшим диаметром 30...40 мм колеблется от 15,5 до 31,5 м/с. Во время витания они изменяют свое положение по высоте в некотором постоянном интервале.

Полученные результаты доказывают возможность использования воздушного потока для ориентирования луковиц.

ОБОСНОВАНИЕ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ СТРЕЛЬЧАТОЙ ЛАПЫ С ИЗМЕНЯЕМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ

С.Г. МУДАРИСОВ, кандидат технических наук Ш.М. СУЛТАНОВ, инженер Башкирский ГАУ

Среди всего многообразия рабочих органов почвообрабатывающих машин наибольшее применение находят стрельчатые лапы. Однако качество выполнения ими технологических операций не всегда соответствует агротехническим требованиям.

Установлено [ 1], что при работе стрельчатой лапы основное расклинивание пласта на два потока происходит в результате действия ее груди. Разрыхленный пласт при подъеме по рабочей плоскости смещается в сторону от оси лапы. Некоторая часть почвы поднимается на стойку, затем, встречая на своем пути ее переднюю грань, изменяет направление движения и отбрасывается в сторону. При этом вслед за стойкой на поле образуется бороздка. Размеры последней возрастают в зависимости от скорости и глубины обработки. Экспериментально установлено, что при высокой скорости и глубине обработки 6...8 см дно борозды оголяется [1]. Сеялки со стрельчатыми сошниками, в эту бороздку укладывают семена, которые закрываются в результате осыпания верхних слоев почвы и действия дополнительных загор-тачей. Однако в период сева верхние слои почвы теряют влагу, а контакт семян с сухой почвой ухудшает их всхожесть, что ведет к снижению урожайности.

Для устранения перечисленных недостатков и управления процессом крошения, перемешивания и перемещения почвы мы предлагаем устанавливать на рабочей поверхнос-Рнс.1. Стрельчатая лапа сдополни- ТИ лапы С обеих СТО-тельными открылками: 1 - рабочий рон регулируемые орган; 2-открылки. ОТКрЫЛКИ (рИС. 1).

Достижения науки и техники АПК, №8-2006 —

Они направляют находящуюся в нижних слоях влажную почву в зону залегания семян. Размещение таких открылков на стрельчатых рабочих органах культиваторов позволит получить более выровненную поверхность поля.

При компьютерном моделировании на основе решения предложеной нами системы уравнений динамики почвенной среды в среде Р1о\У\,18ЮП [2] было установлено, что в случае взаимодействия с лапой без дополнительных приспособлений траектории перемещения частиц почвы по поверхности лапы отклоняются в стороны от средней ЛИНИИ Z-Z на некоторый угол Причем величина последнего возрастает при их движении от лезвия к тыльной стороне рабочего органа. В случае установки под углом к направлению перемещения орудия дополнительных открылков, угол наклона траекторий движения частиц почвы по поверхности лапы постепенно убывает и в момент схода с нее становится отрицательным. Частицы расположенные ближе к центру рабочего органа, в этом случае сходят с него направленными к центральной линии г-г стрельчатой лапы. Аналогично изменяются направления векторов скоростей частиц, перемещающихся по рабочему органу (рис. 2).

Рис. 2. Вектора скоростей частиц почвы по поверхности лапы: а) стандартный; б) с дополнительными открылками,

На рис. 3 видно, что после стойки обычной стрельчатой лапы на глубине 4 см (глубина обработки 5 см) остается пустая незаполненная почвой область. При установке дополнительных открылок ча-

-------------------------------------------— 35

тельных открылок позволяет добиться направленного перемещения влажных слоев почвы на дно борозды и получения ровного профиля обрабатываемой

Рис. 3. Траектории движения частиц почвы, лежащих на глубине 4 см: а) стандартный рабочий орган; б) с дополнительными открылками,

стицы изменяют свою траекторию и перемещаются в центр дна борозды (рис. 3 б).

По мере продвижения по лапе давление на почву возрастает. Установка предлагаемых приспособлений приводит к резкому его увеличению непосредственно перед открылками (рис. 46). Они выступают в роли дополнительных источников концентрации давлений в деформируемой зоне. Следовательно будет происходить большее крошение почвы.

Для обоснования параметров рабочего органа и проверки теоретических предпосылок мы провели ряд экспериментов в почвенном канале при различных углах установки открылок Ау к направлению движения. Согласно полученным результатам при величине Аув пределах 0...200 профиль поверхности поля становится более выровненным, по сравнению с вариантом, где использовалась стандартная лапа. Глубина бороздки после прохода последней составляет 3 см, а при установке открылков под углом Лу= 0...20°она снижается примерно на 18...

Однако, дальней-

Рис. 4. Распределение давления в продольно-вертикальной плоскости перед рабочим органом: а) стандартный; б) с дополнительными открылками, (Ду=20°).

поверхности поля. Их установка на лаповых сошниках зерновых сеялок будет способствовать закрытию семян влажной почвой.

шее увеличение угла установки дополнительных приспособлений ведет как к углублению бороздки, так и к увеличению отброса почвы рабочим органом в стороны (рис. 5). Это происходит из-за нагромождения почвы перед лапой. Следовательно, угол установки дополнительных открылок не желательно делать более 20°.

Предлагаемое устройство д ля рабочих органов культиваторов и сеялок лапового типа дает возможность оперативно управлять процессом крошения, перемещения и перемешивания почвы в зависимости от ее состояния. Регулировка дополни-

Рабочие органы такого типа изготавливает ЗАО ИПП «ТехАртКом» (г. Челябинск). Их будут устанавливать на почвообрабатывающе-посевных агрегатах типа ППА.

Литература.

1. Бурченко Л. Я. Механико-технологические основы машин нового поколения. М.: изд-во В ИМ. 2000, -203 с.

2. Мударисов С. Г. Моделирование процесса взаимодействия рабочих органов с почвой. // Тракторы и сельскохозяйственные машины №7, 2005 -с 27-30.

36

Достижения науки и техники АПК, №8-2006