Kazan, Kazan, Russian Federation
The article presents the results of experimental research of the rotary conical tillage working unit in the soil canal. The authors established a functional dependence of driving force and the rotation speed of the conical working unit from the angles of attack α and inclination to the horizontal level β, as well as the depth of tillage a. The rational value of angles of attack α and inclination of rotation axis to the horizon β was determined, which is providing the minimum driving force or the maximum speed of rotation of working unit. At the same time the extreme points on the tractive effort and the rotational speed are different. Therefore, the rational value of angles α and β can be chosen only as a compromise for different depths of soil treatment are in the following ranges. For а=8 cm: 44 ≤α ≤48, 25 ≤ β ≤28; for а=10 cm: 39 ≤α ≤44, 30 ≤ β ≤31; for а=12 cm: 34 ≤α ≤40, 33 ≤ β ≤37. When operating a conical working unit, we can recommend the following. The angle of inclination of the axis of rotation to the horizontal β and the angle of attack α need to be changed, depending on the processing conditions of the soil. During autumn tillage, you must install the angles α and β to provide the least traction so that to reduce fuel consumption. In spring, when preparing the fields for sowing, in the first place it is placed the quality of the soil, which increases with increasing ω. Therefore, it is necessary to set the angles α and β so, as to maximize the speed of rotation of the working unit.
soil tillage, conical working unit, draft resistance, soil canal, strain-gage testing.
Введение. Дальнейшее развитие отрасли растениеводства АПК основано на внедрении высокоэффективных наукоемких интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающих увеличение продуктивности пашни и получение экологически безопасной продукции с минимальными затратами материальных, трудовых и энергетических ресурсов [1]. Успешность внедрения данных технологий во многом определяется соответствующим уровнем их технического обеспечения. Известно, что ключевым элементом технологий в земледелии является обработка почвы. В условиях перехода к интенсивным энерго- ресурсосберегающим технологиям возделывания сельскохозяйственных культур, которые в большинстве случаев предполагают существенную минимизацию обработки почвы, почвообрабатывающие машины должны обеспечить качественную поверхностную мульчирующую обработку пашни, с минимальными энергетическими затратами и подготовку ее под посев за один проход агрегата [2].
На основе анализа существующих конструкций машин и с учётом их недостатков нами разработано комбинированное орудие для поверхностной мульчирующей обработки почвы с новыми ротационными коническими рабочими органами [3-7].
Целью данной работы является установление функциональной зависимости тягового усилия и скорости вращения конического рабочего органа, от углов атаки и наклона оси вращения к горизонту при различных значениях глубины обработки почвы, а также определение рациональных значений указанных углов, обеспечивающих минимальное тяговое усилие и максимальную скорость вращения рабочего органа.
Условия, материалы и методы исследований. Объект экспериментального исследования характеризуется определенными наборами входных и выходных данных. В общем случае его можно представить в виде схемы на рисунке 1, где X – вектор входных контролируемых и управляемых переменных; Z – вектор входных контролируемых, но не управляемых переменных; E – вектор входных неконтролируемых и неуправляемых параметров; Y – вектор выходных показателей (откликов) исследуемой системы.
1. Sistema zemledeliya Respubliki Tatarstan: Obshchie aspekty sistemy zemledeliya / Gabdrakhmanov I.Kh., Fayzrakhmanov D.I., Valiev A.R., Safin R.I. i dr. Chast´ 1. - Kazan´: Tsentr innovatsionnykh tekhnologiy, 2013. - 168 s.
2. Sistema zemledeliya Respubliki Tatarstan: Agrotekhnologii proizvodstva produktsii rastenievodstva / Amirov M.F., Valeev I.R., Valiev A.R., Vladimirov V.P., Gabdrakhmanov I.Kh., Safin R.I. i dr. Chast´ 2. - Kazan´: Tsentr innovatsionnykh tekhnologiy, 2014. - 292 s.
3. Patent № 2433582 RF, MPK 7 A 01 V 15/16, 23/06. Rabochiy organ pochvoobrabatyvayushchego orudiya / A.R. Valiev, P.I. Makarov, F.F. Yarullin, N.N. Khamidullin. - Zayavleno 29.03.2010. Opubl. 20.11.2011. Byul. № 32.
4. Patent № 2442304 RF, MPK 7 A 01 V 79/02. Kombinirovannoe pochvoobrabatyvayushchee orudie / A.R. Valiev, P.I. Makarov, F.F. Yarullin, N.N. Khamidullin. - Zayavleno 01.06.2010. Opubl. 20.02.2012. Byul. № 5.
5. Patent № 2400053 RF, MPK 7 A 01 V 35/16. Lushchil´nik rotatsionnyy / Valiev A.R., Yarullin F.F., Makarov P.I., Safiullin R.G. - Zayavleno 26.03.2009. Opubl. 27.09.2010. Byul. № 27.
6. Valiev A.R. Rotatsionnyy lushchil´nik dlya mul´chiruyushchey obrabotki pochvy / A.R. Valiev, F.F. Yarullin. Materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Innovatsionnoe razvitie agropromyshlennogo kompleksa». - Kazan´: izd-vo Kazanskogo GAU, 2009. - T 76. - Chast´ 2. - S 193-196.
7. Yarullin F.F. Kombinirovannoe orudie dlya poverkhnostnoy mul´chiruyushchey obrabotki pochvy s rotatsionnymi konicheskimi rabochimi organami/ F.F. Yarullin, A.R. Valiev. Materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Innovatsionnoe razvitie agropromyshlennogo kompleksa». - Kazan´: Izd-vo Kazanskogo GAU, 2010. - T 77. - Chast´ 2. - S 308-312.
8. Krasovskiy G.I., Filaretov G.F. Planirovanie eksperimenta. - Minsk: izd-vo BGU, 1982. - 302 s.
9. Makarov R.A., Renskiy L.B. i dr. Tenzometriya v mashinostroenii. Spravochnoe posobie. R.A. Makarov, L.B. Renskiy i dr. - M.: Mashinostroenie, 1975 - 288 s.
10. Reg Dzh. Promyshlennaya elektronika / Dzheyms A. Reg., Glenn Dzh. Sartori. - M.: DMK Press, 2011. - 1136 c.
11. Izmeritel´naya informatsionnaya sistema SI-302. Rukovodstvo po ekspluatatsii. Kuban´: KubNIITiM, 2014. - 25 s.
