Russian Federation
Russian Federation
The article deals with the interaction process of blade cog of disk-shaped spring (spiral-plate working unit) with the soil. At the same time, taking into account that the intensity of the impact of blade working unit on the ground depends on the speed of its movement, with an increase of which, increases the surface tillage on depth of stroke and cutting weed roots, determined the rate of blade cog at any point, and on the basis of differentiation of its motion equations, and after some transformations, we obtain a formula for determining the cutting speed of any point of the blade cog of disk-shaped spring. We also determined the total acceleration of considering point and the analysis of dependency was carried out.
disk-shaped spring, soil, blade cog, helical surface.
Исследованием формы, конструктивных параметров и основных элементов ротационных рабочих органов, в частности процессом взаимодействия их режущей кромки и рабочей поверхности с почвой занимались ряд авторов [1, 4, 5, 8].Известно, что интенсивность воздействия любого зубчатого ротационного рабочего органа на почву зависит от скорости его движения, с увеличением которой повышается поверхностное рыхление на глубину хода и перерезание корней сорняков. При этом в виду того, что зубчатая пластинчатая пружина совершает сложное движение в пространстве, разные точки, принадлежащие режущей кромке (лезвию) зуба, очевидно, будут иметь различную скорость. Однако подобные ротационные конструкции, при взаимодействии их с почвой и сорной растительностью, до сир пор мало изучены и остаются аналитически не исследованными.Условия, материалы и методы исследований. В связи с этим рассмотрим исследуемую нами пластинчатую пружину (спирально-пластинчатый рабочий орган), выполненную с зубьями, передняя режущая кромка (лезвие) каждого из которых выполнена по участку логарифмической спирали, а рифлёная (волнистая) рабочая поверхность - в виде поверхности турбодисков (рисунок 1). Следует указать, что основные конструктивные параметры, форма её рабочей поверхности и зубчатой режущей кромки нами были обоснованы и определены в следующих работах [6, 7, 10, 11].Анализ и обсуждение результатов. Как известно, для обеспечения резания почвы со скольжением и скалыванием, лезвие зубьев ротационных рабочих органов должны быть выполнены по специальной кривой. При этом передние режущие кромки зубьев должны способствовать деформацию почвы с наименьшим усилием и без уплотнения дна борозды, а также способствовать уменьшению отброса почвы [3, 8].Поэтому, принимая во внимание вышеуказанное, включая условие скользящего резания почвыи на основании результатов исследований ряда авторов [3], форма каждой передней режущей кромки зуба исследуемой нами пластинчатой пружины выполнена по участку логарифмической спирали, которую можно построить графически и по уравнению.Далее исследуя процесс взаимодействия лезвия зуба пластинчатой пружины с почвой, обратимся к аналитическим выражениям, позволяющим оценить его произвольной точки М при движении в пространстве [2, 9, 12]. При этом с учетом выражения , из теоретической механики известно, что скорость резания любой точки лезвия зуба Vp определяется как:Для нахождения величины Vp используем полученные нами уравнения точек лезвия спирально-пластинчатого рабочего органа в виде
1. Bulgariev G.G. Razrabotka i obosnovanie parametrov rabochikh organov mashiny dlya poverkhnostnoy obrabotki pochvy: Avtoref. dis. k.t.n.: 05.20.01 / G.G. Bulgariev. - Kazan´, 1997.-24s.
2. Bulgariev G.G.Obosnovanie i opredelenie osnovnykh parametrov spiral´no-plastinchatogo rabochego organa / G.G.Bulgariev, R.G.Yunusov. Nauchnyy zhurnal «Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta». - Kazan´: Izd-vo Kazanskogo GAU, 2013. - №.3(29) - S.57-63
3. Zheligovskiy, V.A. Elementy teorii pochvoobrabatyvayushchikh mashin i mekhanicheskoy tekhnologii s.-kh. materialov / V.A. Zheligovskiy// - Tbilisi: Izd. Gruzinskogo SKhI , 1960. - 146s.
4. Makarov P.I. Tekhnologii i tekhnika dlya gladkoy vspashki pochv / P.I.Makarov. - Kazan´: Izd-vo Kazan. Un-ta, 2000. - 288s.
5. Pikmullin G.V. Razrabotka i obosnovanie parametrov rabochikh organov kul´tivatora dlya predposevnoy obrabotki pochvy: Avtoref. dis. k.t.n.: 05.20.01./ G.V. Pikmullin. - Cheboksary. 2011. - 20s.
6. Pikmullin G.V. Kombinirovannoe pochvoobrabatyvayushchee orudie dlya bezotval´noy obrabotki pochvy / G.V. Pikmullin G.G. Bulgariev. - M.: Sel´skiy mekhanizator, 2009. - №5. - S. 11.
7. Pikmullin G.V. Metodika proektirovaniya formy rabochego organa kul´tivatora dlya predposevnoy obrabotki pochvy / G.V. Pikmullin, G.G.Bulgariev, / Nauchnyy zhurnal « Vestnik ». - Kazan´: Izdatel´stvo Kazanskogo GAU, 2011. - №1.- S. 107.
8. Sineokov G.N. Teoriya i raschet pochvoobrabatyvayushchikh mashin / G.N. Sineokov, I.M. Pankov. - M.: Mashinostroenie, 1977.- 328s.
9. Yunusov R.G. Obosnovanie parametrov borozdy i udel´nogo soprotivleniya zubchatykh spiral´no-planstinchatykh rabochikh organov / R.G. Yunusov, G.G. Bulgariev, G.V. Pikmullin, V.P.Danilov. Nauchnyy zhurnal «Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta». - Kazan´: Izdatel´stvo Kazanskogo GAU, 2012. - № 2.
10. Yunusov R.G. Uravneniya dvizheniya rotatsionnykh (vintovykh) rabochikh organov v pochve / R.G. Yunusov, G.G. Bulgariev, G.V. Pikmullin . Nauchnyy zhurnal «Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta». - Kazan´: Izdatel´stvo Kazanskogo GAU, 2012. - №4.
11. Yunusov R.G. Pochvoobrabatyvayushchee orudie s kombinirovannymi rabochimi organami / R.G. Yunusov, G.G. Bulgariev, G.V. Pikmullin, V.P.Danilov. Nauchno-prakticheskiy zhurnal «Sakharnaya svekla». - M.: Izd-vo OAO «Podol´skaya fabrika ofsetnoy pechati», 2013.-№2.- S.42-44.
12. Yunusov R.G. K obosnovaniyu i opredeleniyu kolebatel´nogo protsessa spiral´no-plastinchatogo rabochego organa /R.G. Yunusov, G.G. Bulgariev, G.V. Pikmullin . Nauchnyy zhurnal «Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta». - Kazan´: Izd-vo Kazanskogo GAU, 2014. - №.2(32) - S.63-67.
