Казань, Республика Татарстан, Россия
В статье представлены результаты экспериментальных исследований ротационного конического почвообрабатывающего рабочего органа в почвенном канале. Установлены функциональные зависимости тягового усилия и скорости вращения конического рабочего органа от углов атаки и наклона оси вращения к горизонту, а также от глубины обработки почвы. Определены рациональные значения углов атаки и наклона оси вращения к горизонту, обеспечивающие минимальное тяговое усилие или максимальную скорость вращения рабочего органа.
обработка почвы, конический рабочий орган, тяговое сопротивление, почвенный канал, тензометрирование.
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. Система земледелия Республики Татарстан: Общие аспекты системы земледелия / Габдрахманов И.Х., Файзрахманов Д.И., Валиев А.Р., Сафин Р.И. и др. Часть 1. - Казань: Центр инновационных технологий, 2013. - 168 с.
2. Система земледелия Республики Татарстан: Агротехнологии производства продукции растениеводства / Амиров М.Ф., Валеев И.Р., Валиев А.Р., Владимиров В.П., Габдрахманов И.Х., Сафин Р.И. и др. Часть 2. - Казань: Центр инновационных технологий, 2014. - 292 с.
3. Патент № 2433582 РФ, МПК 7 А 01 В 15/16, 23/06. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия / А.Р. Валиев, П.И. Макаров, Ф.Ф. Яруллин, Н.Н. Хамидуллин. - Заявлено 29.03.2010. Опубл. 20.11.2011. Бюл. № 32.
4. Патент № 2442304 РФ, МПК 7 А 01 В 79/02. Комбинированное почвообрабатывающее орудие / А.Р. Валиев, П.И. Макаров, Ф.Ф. Яруллин, Н.Н. Хамидуллин. - Заявлено 01.06.2010. Опубл. 20.02.2012. Бюл. № 5.
5. Патент № 2400053 РФ, МПК 7 А 01 В 35/16. Лущильник ротационный / Валиев А.Р., Яруллин Ф.Ф., Макаров П.И., Сафиуллин Р.Г. - Заявлено 26.03.2009. Опубл. 27.09.2010. Бюл. № 27.
6. Валиев А.Р. Ротационный лущильник для мульчирующей обработки почвы / А.Р. Валиев, Ф.Ф. Яруллин // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Инновационное развитие агропромышленного комплекса». - Казань: изд-во Казанского ГАУ, 2009. - Т 76. - Часть 2. - С 193-196.
7. Яруллин Ф.Ф. Комбинированное орудие для поверхностной мульчирующей обработки почвы с ротационными коническими рабочими органами/ Ф.Ф. Яруллин, А.Р. Валиев // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Инновационное развитие агропромышленного комплекса». - Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2010. - Т 77. - Часть 2. - С 308-312.
8. Красовский Г.И., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента. - Минск: изд-во БГУ, 1982. - 302 с.
9. Макаров Р.А., Ренский Л.Б. и др. Тензометрия в машиностроении. Справочное пособие // Р.А. Макаров, Л.Б. Ренский и др. - М.: Машиностроение, 1975 - 288 с.
10. Рег Дж. Промышленная электроника / Джеймс А. Рег., Гленн Дж. Сартори. - М.: ДМК Пресс, 2011. - 1136 c.
11. Измерительная информационная система СИ-302. Руководство по эксплуатации. Кубань: КубНИИТиМ, 2014. - 25 с.
