,

$ 73.17 86.65

Экономика

Исследования моментов вращения дисковых ножей

Лента новостей

Минпромторг сообщил о снижении стоимости «борщевого набора»

Индекс PMI: обрабатывающая отрасль РФ демонстрирует снижение показателей

Экспорт товаров из РФ в США вырос на 26%

«Газпром» отказался от наращивания поставок газа через Украину

В Общественной палате обсудили рекордный рывок экономики РФ

Кабмин увеличит Резервный фонд за счет нефтегазовых доходов бюджета

Россия заняла второе место в Европе по низкой стоимости бензина

Минэнерго ограничит экспорт бензина и дизтоплива

Росстат зафиксировал дефляцию цен

В RFP Group предложили приватизировать русский лес

Путин указал на низкие темпы реализации нацпроектов

В Госдуме предложили меры для снижения цен на продукты из «борщевого набора»

США предложили России закрыть угольные электростанции

Кабмин продлил действие пониженной ставки НДС для авиаперевозчиков

ЕС намерен ввести таможенные и климатические пошлины на импорт российской стали и алюминия

Росстат рассчитал долю доходов от продажи углеводородов в национальном ВВП

«Регуляторная гильотина» аннулировала 90% устаревших актов – Дмитрий Григоренко

Минэкономразвития вертикально повысил прогноз по росту ВВП

Донастройка налоговой системы: Минфин предложил увеличить страховые взносы

В Союзе виноградарей и виноделов РФ прокомментировали скандал с французским шампанским

В ФАС рассказали о способах стабилизации цен на социальные продукты

Страны-участники ОПЕК+ решат дальнейшую судьбу сделки

Минстрой предложил повысить плату за капитальный ремонт жилых домов

В ФАС рассказали, какие изменения ожидают россиян с 1 июля 2021 года

Прямая линия 2021: Владимир Путин пояснил, почему дорожают стройматериалы

Силуанов назвал главные вызовы для экономики России

НЛМК прокомментировал решение кабмина о введении экспортной пошлины на металл

В кабмине заявили о необходимости масштабной реструктуризации экономики РФ

Путин утвердил поручения по развитию Транссиба и БАМа

Семьям с детьми-дошкольниками кабмин дополнительно выделит 55 млрд рублей

«Совет производителей энергии»: эксперты заявили о чрезмерной энергоемкости промышленности РФ

Администрация Петербурга проигнорировала потенциальных инвесторов Апраксина двора

Введение 

Анализируя общие сведения о дисковых рабочих органах можно отметить, что в системе машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства значительное место занимают дисковые орудия: лущильник, бороны, плуги [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]. Рабочие органы — диски имеют простую конструкцию, менее склоны к забиванию пожнивными и растительными остатками, при этом обеспечивают качественную обработку почвы при  высокой производительности [8, 9, 10, 11, 12]. Круглый гладкий диск, отличается малым износом лезвия и важным признаком является то, что на единицу длины лезвия приходится наименьшая масса рабочего органа. Преимущества делают эти орудия лучшими, а в отдельных случаях единственно допускаемыми для обработки почвы [13, 14, 15, 16, 17].

Известно, что диск в качестве рабочего органа неудовлетворительно разрезает почвенно-растительную массу, в результате увеличивается тяговое сопротивление машины, происходит снижение качества обработки почвы [18, 19].Также известно, что обязательным требованием к почвообрабатывающей и посевной техники является энерго — и ресурсосбережение [20, 21, 22, 23, 24, 25, 26].

Рассмотрение моментов вращения дисков позволит в дальнейшем решить вопросы по снижению энергоемкости почвообрабаты­вающих орудий.

Цель исследования: изучить моменты вращения круглого и шестиугольного дисков в зависимости от скорости движения.

Достижение поставленной цели предусматривает решение следующей задачи:

— установление закономерностей изменения моментов вращения дисковых ножей в зависимости от их конструкции и скорости движения.

Материалы и методы

Объектом исследования являлись круглые и шестиугольные диски.

Для определения моментов вращения шестиугольного и круглого дисковых ножей применялась специальная установка (рис.  1), в которой нож крепился к качающейся раме. Момент передавался через тормозной барабан 11 на тормозные колодки 10 и рычаги 9. Отклонение рычага 9
передавалось на регистрирующее устройство 4. Затормаживание ножа 13 через тормоз 10 и барабан 11 осуществляли рукояткой тормоза 12.

Рисунок 1 – Схема установки для определения момента вращения ножа:
1 – ведущая катушка; 2 – редуктор (i=1/12); 3 – бумажная лента; 4, 17 – регистрирующее устройство;5 – ведомая катушка; 6 – шнур; 7 – ролик; 8 – гири; 9 – рычаг; 10 – корпус тормоза; 11 – барабан тормоза; 12 – рукоятка; 13 – нож; 14 – направляющая втулка; 15 – пружина; 16 – шток 

Исследования проводились в почвенном канале. Подготовка почвы осуществлялась в следующем порядке: рыхление, увлажнение с последующим подсушиванием почвы до необходимой влажности, выравнивание и уплотнение до нужной твердости. Перед уплотнением почвы в канале проводили ее выравнивание. Для этой цели использовали специальный планировщик, который устанавливался под различным углом к горизонтали и к линии хода. Уплотнение выровненной почвы проводилось гладким водоналивным катком. Давление катка на почву регулировалось изменением массы гирь на качающемся плече рамы прижимных роликов. Твердость почвы определялась твердомером Ревякина на глубине 0…0,2 м. Замеры проводились в шахматном порядке по длине канала в четырехкратной повторности на каждые 2 м2.

Влажность почвы определяли путем отбора проб в четырех различных точках по длине канала в слоях (0…5)×10-2, (5…10)×10-2, (10…15)×10-2, (15…20)×10-2 м.

Бюксы с почвой устанавливали в сушильный шкаф ШС-150 и высушивали при температуре 105° C в течение 6 ч.Опыты проводили в трехкратной повторности.

Результаты и обсуждения. Суммарный момент шестиугольного диска относительно оси вращения M0
определили по формуле

                          ,                         (1)

где K
– коэффициент, характеризующий физическое состояние почвы;

a – длинна участка лезвия, погруженного в почву;

f – коэффициент трения лезвия о почву;

r – радиус шестиугольного ножа;

α – угол защемления.

Для выполнения расчетов по формуле (1) необходимо знать значение коэффициента K. Он имеет сложную зависимость от скорости движения, твердости и влажности почвы.

Данная зависимость K=f(V)
представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Зависимость коэффициента K=f(V)

 

Из графика (рис. 2) видно, что при увеличении скорости значение коэффициента уменьшается. При помощи программы MicrosoftExcel методом наложения линии тренда была определена формульная зависимость

                                             K = 21,154V-1,7515                                            (2)

Теоретические значения моментов дисков представлены в таблице 1.

С увеличением скорости V (табл. 1) среднеквадратическое отклонение S и коэффициент вариации n увеличиваются, достигая максимального значения при V = 9,55 × 0,277 м/с и  = 7,0…9,35 Нм.

 

Опытные данные (рис. 3) аппроксимируются формулой вида

                                         М = V / (1,54 + 3,7V),                                         (3)

где          М – момент вращения ножа, кНм; V
– скорость движения установки, м/с.

Теоретические значения моментов дисков представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Изменение моментов вращения ножей М1 и М2 в зависимости от скорости движения V; (d = 0,4 м; h = 13 × 10-2 м; Тп = 4,4…4,9 МПа; Wп = 16,3 %; t05 = 2,01)

Примечание – В числителе теоретическое значение, в знаменателе экспериментальное

С увеличением скорости V
(табл. 1) среднеквадратическое отклонение S и коэффициент вариации n увеличиваются, достигая максимального значения при V
= 9,55 × 0,277 м/с и  = 7,0…9,35

Рисунок 3 – Изменение моментов вращения М шестиугольного и круглого дисковых ножей и коэффициента вариации n в зависимости от скорости движения: 1 – шестиугольный нож; 2 – круглый нож; Wп = 16,3 %; Тп
= 4,4…4,9 МПа

 

Анализируя данные таблицы 1 и рисунок 3 можно отметить, что с увеличением скорости движения установки моменты вращения дисков существенно увеличиваются.

Таким образом, в результате лабораторно-полевых исследований установлены закономерности изменения моментов вращения дисковых ножей в зависимости от их конструкции (круглый, шестиугольный) и скорости движения. 

Выводы

1.       С увеличением скорости движения установки моменты вращения дисков существенно увеличиваются. При скорости движения от 1,65 × 0,277 до 5,6 × 0,277 м/с моменты вращения ножей увеличились до 41…57 %. При дальнейшем увеличении скорости движения установки от 5,6 × 0,277 до 9,55 × 0,277 м/с рост моментов замедляется, увеличение составляет для круглого и шестиугольного ножей соответственно 9 и 13 %.

2.       При скорости движения V = (1,65…9,55) × 0,277 м/с момент вращения шестиу­гольного ножа выше круглого на 28…36 %.