CC BY
78
Вывод
Полученные зависимости могут быть использованы для оценки величины поворота колес мобильной машины и для неуправляемых мостов. В этом случае угол поворота колес будет равен углу поворота моста в горизонтальной плоскости.
Появляется возможность предварительной оценки влияния формы микрорельефа опорной поверхности на отклонение колес мобильной машины от заданного направления движения, выбора вида машин, наиболее соответствующих по параметрам руле-
вого управления и подвесок форме микронеровностей обрабатываемого поля.
Библиографический список
1. Пархиловский И.Г. Автомобильные листовые рессоры. — М.: Машиностроение, 1978. — 232 с.
2. Динамика системы дорога-шина-авто-мобиль-водитель / А.А. Хачатуров и др. — М.: Машиностроение, 1976. — 535 с.
3. Truck Steering Performance Tests. MVMA Prodjet, Nr. 1.51. Detroit, 1978. — P. 98
+ + +
УДК 631. 316. 2 + 631.331.5 Н.С. Яковлев,
Б.Д. Докин
РАЗМЕРНЫЙ РЯД КУЛЬТИВАТОРОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
ПОД ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ
Ключевые слова: лапа, диск, каток, сцепка, сеялка, агрегат, размерный ряд, посев, посевная машина.
Введение
Сложившаяся практика эксплуатации почвообрабатывающих машин «Лидер» и «Обь» показывает, что покупателю, в зависимости от зоны эксплуатации, нужны машины с рабочей шириной захвата от 2,1 до 20,0 м. Особое внимание уделяется машинам с рабочей шириной от 6,0 до 12,0 м. Этому способствует наличие в настоящее время тракторов различных тяговых классов с мощными двигателями [1]. Соединенные сцепкой в широкозахватные агрегаты машины «Лидер-4» и «Обь-ЗТ» для тракторов класса 5-6 не удовлетворяют покупателя, так как при переездах машины нужно расцеплять и перевозить по отдельности, а на новом месте снова соединять их в агрегат. Нужны машины более компактные и более мобильные с хорошей производительностью. Существующие машины «Лидер-4Н», «Лидер-6Н» и «Лидер-8,5» не закрывают
потребность покупателя, кроме этого они обладают большим ассортиментом разномарочных и очень похожих деталей, которые создают трудности с производством этих машин и отгрузкой их покупателю. Так, «Лидер-6Н» и Лидер-8,5» имеют разные рычаги системы подъёма крыльев и гидроцилиндры, разные стойки рабочего органа и разные узлы их крепления. Причем катки у всех трех машин отличаются размером и конструкцией, например у «Лидер-6Н» и «Лидер-8,5» по два разных типа катков. На «Лидер-6Н» средние и крайние катки отличаются только углом конуса кольца. Сделать катки одного размера не позволяет навеска катков и расположенные на раме машины рабочие органы с кронштейнами механизма подъёма крыльев.
Поэтому разработка почвообрабатывающих и посевных машин, основанная на унификации основных наиболее трудоёмких в изготовлении узлов, с учётом технологических особенностей машины является актуальной задачей.
Материал и методика
Рабочая ширина машины — основа размерного ряда. Определяющими ширину машины параметрами являются размер лапы и расстояние между рядами двух соседних лап, то есть количество лап на одной машине. Основным элементом унификации выбирается каток как наиболее трудоёмкий элемент машины.
Приняв ширину катка LК, диаметр катка DК и угол установки катка на раме машины, определяем количество лап первого агрегата:
2(LKCosу + DKSmу) - S
N = ■
В„
'2 , (1)
где 5 — ширина лапы;
В2 — расстояние между центрами двух соседних лап;
у — угол установки катка на раме машины.
Соответственно, ширина первого агрегата в размерном ряду равна:
М 1 = В2 N — 1) + S. (2)
Количество лап следующего агрегата в размерном ряду:
N = ^кс°у - S
1 В2
+1
'2 . (3)
Ширина второго агрегата в размерном ряду и последующих агрегатов, соответственно, равна:
М2 = В2 (Ы1 — 1) + S. (4)
Таким образом, принимая за основу размеры одного из наиболее важных элементов машины, определяем количество лап и рассчитываем весь размерный ряд.
Анализ продаж почвообрабатывающих агрегатов и посевных машин показывает, что наиболее востребованные «Лидер-4» и
«Обь-4-ЗТ» изготавливаются в достаточном количестве. Почвообрабатывающие агрегаты «Лидер-4» и посевные машины «Обь-4-ЗТ» с помощью сцепок СК-8, СК-12 и СК-16 соединяются в двух-, трех- или четырёхмодульные агрегаты. При этом почвообрабатывающий агрегат «Лидер-4» является основой посевной машины «Обь-4-ЗТ», и они унифицированы по изготовляемым на предприятии деталям на 90%. Отличаются только размером колес и ступиц. Поэтому их основные параметры сохранены при проектировании новых машин и принимаются за основу всего размерного ряда. Такими параметрами явились следующие: расстояние между центрами лап, равное 360 мм; универсальная лапа размером 410 мм, кольчатый каток диаметром 500 мм в 16 колец, установленных в батареи с шагом 110 мм, и подшипниковые узлы, установленные между вторым и третьим кольцами; кронштейны и поводки навески катков с плоскими пружинами. При разработке новых машин и модернизации существующих, кроме применения перечисленных выше параметров, предусматривалась унификация следующих узлов: конструкции средней части рамы культиваторов, механизмов навески катков, навесных и прицепных устройств; механизмов подъёма крыльев; механизмов регулировки глубины и обеспечения стабилизации хода.
Результаты работы
Началом размерного ряда являются навесные агрегаты: «Лидер-1,8Н», «Лидер-
2,5Н», «Лидер-4Н», «Лидер-6,5Н» и «Ли-дер-7,2Н». Эти агрегаты закрывают потребность в рабочих машинах к тракторам тяговых классов от 1,4 до 5 (табл. 1).
Таблица 1
Техническая характеристика размерного ряда машин
Марка машины Тяговый класс трактора Число лап, шт. Рабочая ширина, м Трансп. ширина, м Производительность, га/ч Масса машины, т
Лидер-1,8Н 1,4 5 1,85 1,85 до 2,0 0,6
Лидер-2,5Н 2,0-3,0 7 2,57 2,57 до 2,8 0,8
Лидер-4,0Н 2,0-3,0 11 4,01 4,01 до 4,7 1,4
Лидер-6,0Н 3,0-4,0 17 6,17 4,6 до 6,6 2,0
Лидер-6,5Н* 3,0-4,0 18 6,53 4,84 6,0-7,3 2,1
Лидер-7,2Н* 4,0-5,0 20 7,25 4,84 7,0-8,0 2,3
Лидер-4 2,0-3,0 11 4,01 4,01 до 4,4 1,77
Лидер-7,2* 4,0-5,0 20 7,25 4,84 7,0-8,0 3,4
Лидер-8,5 5,0 24 8,69 4,84 до 9,4 3,8
Лидер-10,8* 5,0-6,0 30 10,85 4,84 8,6-10,8 4,2
Обь-4-ЗТ 2,0-3,0 11 4,01 4,01 до 4,4 2,1
* Новые машины.
Первые три агрегата для тракторов тягового класса 1,4-3 были разработаны ранее, но применение их крайне ограничено. Более востребованным оказался навесной агрегат «Лидер-6Н». Опыт его эксплуатации помог выявить основные недостатки, с учетом которых на основании расчетов разработаны новые почвообрабатывающие навесные агрегаты «Лидер 6,5Н» и «Лидер-7,2Н». Отличительной особенностью новых агрегатов является трёхрядное расположение рабочих органов [2]. Это позволило им работать на полях с повышенной влажностью при большом количестве сорняков. Кроме этого уменьшилось количество борозд с 10 до 6, оставленных лапами заднего ряда. На агрегатах применена новая установка кронштейнов на заднем брусе рамы, которая позволила сделать все катки одного типоразмера и избежать путаницы при отгрузке их покупателю. Эти агрегаты отличаются только количеством лап и размером боковых подвижных рам. Кроме этого агрегат «Лидер-6,5Н» используют в качестве посевного модуля на посевной машине с пневматической подачей зерна с тракторами тягового класса 3-4, имеет два варианта рабочих органов. Основной вариант — жёсткая стойка с лапой, может использоваться для основной обработки почвы на глубину до 16 см и для посева зерновых культур под лапу одновременно с обработкой почвы. Второй вариант — культиватор, оснащается дисковыми сошниками для посева зерновых культур по предварительно обработанной почве (рис. 1).
Рис. 1. Почвообрабатывающий посевной агрегат «Лидер-6,5Н» в работе с посевной машиной «Обь-6,5 П-У»
Чтобы переоборудовать «Лидер-6,5Н», нужно вместо стоек с лапами установить стойки с дисками. Диски установлены на кронштейнах попарно, соединяются со стойкой осью и пружиной. Пружиной диски прижимаются к почве, натяжение пружины определяет глубину посева семян. Семена из семяпровода через делитель подаются
под диски и заделываются в почву, а катки выравнивают почву.
Агрегат «Лидер-7,2Н» унифицирован с агрегатом «Лидер-6,5Н» (рис. 2). Отличием является большее количество рабочих органов у «Лидер-7,2Н». Катки на «Лидер-7,2Н» унифицированы с катками почвообрабатывающего агрегата «Лидер-4», посевной машины «Обь-4-ЗТ» и почвообрабатывающим агрегатом «Лидер-6,5Н».
Рис. 2. Навесной почвообрабатывающий агрегат АКП «Лидер-7,2Н»
Рабочая ширина агрегата позволяет использовать его на легких почвах с тракторами класса 4, на тяжелых почвах с тракторами класса 5. Рабочая ширина агрегата согласуется с рабочей шириной двух сеялок СЗП-3,6. Используя агрегат «Лидер-7,2Н» с трактором класса 5, можно одновременно с предпосевной обработкой почвы буксировать две сеялки СЗП-3,6 и производить посев зерновых культур. Для этой цели агрегат оснащен прицепным устройством и имеет сцепку для буксировки сеялок СЗП-3,6.
Испытания агрегата проводились в 2009 г. в хозяйствах Красноярского края. В одном хозяйстве агрегат работал с трактором Т-150К, в других — с тракторами К-701. В КХ «Кильчуг» агрегат одновременно с основной обработкой почвы производил посев пшеницы двумя сеялками «СЗП-3,6».
Используя результаты исследования и полученный опыт применения агрегатов «Лидер-7,2Н», были разработаны прицепные почвообрабатывающие агрегаты «Лидер-7,2» и «Лидер-10,8» (рис. 3).
Рис. 3. Агрегат «Лидер-10,8» в работе
Таблица 2
Затраты на обработку почвы и посев пшеницы на площади 800 га с применением агрегатов «Лидер-7,2Н», двух сеялок «СЗП-3,6» и трактора К-701
Наименование работ Число агрегатов Число дней работы Затраты труда, чел-ч Зарплата, РУб- Затраты на топливо, руб-
Вспашка зяби 1 20 133 7 554 60 160
Предпосевная культивация одновременно с
посевом пшеницы сеялками СЗП-3,6 і 20 133 7 554 88 320
Культивация парового поля і 15 112 6 362 48 640
Вторая культивация (12-15 см) 1 20 125 7 100 53 760
Третья культивация (15-18 см) 1 20 133 7 554 60 160
Всего 636 36 124 311 040
Агрегаты «Лидер-7,2», «Лидер-10,8»
представляют собою единую машину, в которой «Лидер-7,2» является центральной частью «Лидер-10,8», отличает их наличие у «Лидер-10,8» дополнительных рам, которые увеличивают ширину захвата агрегата до 10,8 мм. Агрегаты также имеют прицепные устройства и сцепки для присоединения к ним двух зерновых сеялок «СЗП-3,6». На агрегатах был использован тот же принцип навески катков, что у «Лидер-7,2Н», в результате все катки унифицированы под размер катка «Лидер-4» и «Обь-4-ЗТ». Агрегаты также имеют трёхрядное расположение рабочих органов. Они используются с тракторами класса 5-6. Отличительной особенностью агрегата «Лидер-10,8» является то, что его можно использовать на ширину 7,2 м для буксировки двух сеялок «СЗП-3,6» или для работы с менее мощными тракторами. Для этой цели агрегат «Лидер-10,8» так же, как и «Лидер-7,2», оснащен прицепным устройством и сцепкой для буксировки сеялок «СЗП-3,6». Крайние рамы агрегата при этом подняты или их можно снять и превратить «Лидер-10,8» в прицепной агрегат «Лидер-7,2».
Существующая технология обработки почвы и посева предусматривает проведение 10 основных операций [4]. Для их выполнения необходимо иметь три типа тракторов и пять видов сельскохозяйственных машин. Для выполнения всего комплекса работ на равноценной площади с агрегатами «Лидер-7,2Н» и «Лидер-7,2», прицепной вариант, необходим всего один трактор с двумя типами сельскохозяйственных машин (табл. 2).
Применение агрегатов «Лидер-7,2Н» в сравнении с существующей технологией даёт сокращение затрат труда и денежных средств более чем в два раза.
Экономический эффект от применения агрегатов «Лидер-7,2» с трактором К-701 за сезон составляет 560 тыс. руб.
Выводы
1. Разработаны новые почвообрабатывающие машины: «Лидер-6,5Н», «Лидер-
7,2Н», «Лидер-7,2», «Лидер-10,8», которые обладают высокой степенью унификации.
2. Применение агрегатов «Лидер-7,2Н» в сцепке с сеялками «СЗП-3,6» позволит с обрабатываемой площади 800 га получить экономию в размере 560 тыс. руб.
Библиографический список
1. Раднаев Д.Н. Определение основных параметров почвообрабатывающих посевных агрегатов. — Сиб. Вестн. с.-х. науки. — 2010. — № 10. — С. 82-87.
2. Юнусов Г.С. Обоснование взаимного размещения плоскорежущих лап на раме орудия // Механ. и электриф. сельского хозяйства. — 2006. — № 2. — С. 33.
3. Патент РФ № 2355147 А01В 49/06 ^и) Почвообрабатывающе-посевной агрегат / Н.С. Яковлев, П.В. Колинко, В.П. Ко-линко. — Опубл. в Бюл. изоб. — № 14. — 2009.
4. Яковлев Н.С., Яковлева Л.П. Экономическая эффективность технических средств для ресурсосберегающих технологий // Сиб. вестн. с.-х. науки. — 2006. — № 1. — С. 86-89.
+ + +
