CC BY
0www.in-academy.uz
''-У f"'i
^é'M
äM»1 t - • v- у
Заж* *
4irasian journal of
TF.CIINOIOGY AND INNOVATION
АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОД РАСЧЕТА ИЗНАШИВАНИЯ ЛЕЗВИЯ ПОЧВОРЕЖУЩИХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ
Нуриев Карим Катибович Нуриев Мансур Каримович
Гулистон Давлат университети
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Received: 02nd January 2024 Accepted: 07th January 2024 Online: 08th January 2024 KEY WORDS
Аналитические уравнение, метода расчета,
изнашивание, лезвие, рабочий орган,
почвообрабатывающая машина, параметр,
затупление, угол
самозатачивания, высота и угол затылочной фаски, угол заточки.
В статье приводится результаты аналитического метода расчета процесса изнашивания лезвий рабочих органов почвообрабатывающих машин. Теоретически изучены процесс затупления лезвий и установлены основные параметры характеризующие затупления лезвий. Выведены аналитические уравнения приращения угла самозатачивания, высоты и угла затылочной фаски от величин начального угла заточки и износа лезвия по ширине.
Аналитический метод расчета процесса изнашивания лезвия рабочих органов почвообрабатывающих машин включает, определение высоты затылочной фаски h2 и приращения угла его заострения Ла.
Рассмотрим клиновидное лезвие с углом клина Я, углом заточки а и углом установки тыльной грани J3 ко дну борозды (рис.1.).
Пусть в результате изнашивания лезвия NORM на величину ЛЬ по ширине сформировался профиль NLA'KM (рис.1). Для упрощения расчетов криволинейные контуры фасок лезвия (пунктирный контур) заменяем прямыми. Как видно из этого нового профиля начальная фаска заточки, выполненная под углом а, разделена на две части: переднюю А'К и затылочную A'L. Вместо угла а образовывается угол самозатачивания в=а+(5+ (где е - угол расположения затылочной фаски). Очевидно, уменьшение угла а приведет к уменьшению угла в, что снизит вероятность увеличения тягового сопротивления на определенной стадии эксплуатации рабочих органов. Толщина h лезвия в конце фаски заточки после износа лезвия разделяется на два "условных слоя": hi и h2.
www.in-academy.uz
Рис.1. Расчетная схема изнашивания лезвия с нарушением самозатачивания
Не всякое лезвие в определенных почвенных условиях обладает свойствами самозатачивания и немалую роль в этом играет отношение толщины основного слоя Иг к нижнему (в дальнейшем наплавленному) Й2.
Важную роль при определении Иг играют физико-механические свойства почвы. Величины износов по ширине и толщине лезвия, зависящие от свойств и состояния почвы обозначаем соответственно через ЛЪ и ЛИ.
Из рис.1, легко заметить, что точка А' должна находиться внутри угла КвЬ. Кроме того, если учесть, что угол в образуется с учетом приращения угла а, тогда точка А' от линии вК отклоняется в сторону дна борозды на величину угла Ла. С другой стороны, с образованием угла затылочной фаски, точка А' находится на некотором удалении от линии ОМ. Величина удаления определяется углом /+е. Итак, точка А' это есть, с одной стороны, наиболее удаленная точка на носке изношенного профиля лезвия по ширине рабочего органа, с другой стороны она находится на дуге ЕС, проведенной радиусом ЛЬ = ОС = 0 А' = ОЕ.
Для определения места нахождения точки А' нам необходимо найти величину А'С'=И2 или величину угла ао.
Из треугольника ЕвС можно написать
(1)
ОЕ = ОС = ЛЬ - Ь
EC2 = GE2 + GC2 - 2GE ■ GC cosa
Здесь
(2)
С другой стороны Ь = ЛсС:§а. (3)
Из этого следует, что при одном и том же износе по ширине лезвия Ъг , износ по толщине (верхнего слоя) ЛИ тем меньше, чем больше угол заточки а. Это значит, что с уменьшением угла заточки вероятность получения стабилизированного самозатачивания профиля при изнашивании лезвия возрастает. Подставив выражения (2) и (3) в (1) получим
EC = h3 = V2[Ab - (Ahctga)]2 (l - cosa)
www.in-academy.uz
(4)
Как выше отметили, точка А' может находиться на дуге ЕС, однако, конкретное место нахождения определить затруднительно. Точно известно то, что она не находится на линии вК и вС. Результаты многих экспериментальных исследований [1...6] показывают, что она находится ниже середины толщины изношенного лезвия. В связи с этим предполагаем, что точка А' находится на середине дуги ЕС. Сначала определим величину И4
Н. = АС = 0,5Н
4 ^^ —
C учетом выражения (4)
(5)
= J 1 [Ab - (Ahctga)]2 (l - cosa)
Н = ,/-[
2 . (6) Для нахождения величины С'А'=И2 необходимо из треугольника САА' определить АА'. Из сегмента САЕА'С величину стрелы АА' находим по следующей зависимости
AA' = f = (Ab - b)-j(Ab - b )2 - h
^4
(7)
С другой стороны из треугольника GA'C
h4 = (GA' - AA')2 + GC2 - 2(GA ' - AA') ■ GC ■ cosa h4 = [(Ab - b )- f ]2 + (Ab - b )2 - 2[(Ab - b )- f ]■ (Ab - b )cosa0
или
Из этой формулы после некоторых преобразований определим значение угла ао
a
arccos
V(Ab - bi )2 - h
Ab - b
(8)
При известном значении угла ао можно определить из треугольника вА 'С' значение
^ _ (Ab - b )2 ■ sin a
hz
V(Ab - bi )2 - h
(9)
Построим зависимости ао=/(ЛЪ) и И2=/(ЛЪ) с использованием данных, полученных на основе экспериментальных исследований лемехов.
Предельная величина И2 по данным Зрулина В.И. [7] для лемехов двухъярусных плугов составляет: для сероземных почв 1,8.3 мм, для луговых 1,2.2 мм (рис.2), для долот соответственно 3,5.6 и 2,5.4 мм.
Результаты исследований показывают, что при значении угла заточки лезвий рабочих органов а>200 параметры ао и И2 возрастают соответственно до 100 и 2,5 мм (рис.6), вернее до предельных величин. Следовательно, углы заточки рабочих органов почвообрабатывающих машин должны быть не более 200.
Таким образом, отмечаем, что при одинарном угле заточки лезвия оно может сохранить такой профиль, при котором до предельного его износа обеспечивать нормальный технологический процесс резания с соблюдением агротехнических требований по качеству работы при угле заточки не более 200 и высоте затылочной фаски до 2,5 мм.
Значение угла самозатачивания в можно определить по формуле в = (а + Ла)+р + £
www.in-academy.uz
1,2,3,4,5-f (Ab) при а=100,150,200,250,300 соответственно; 1',2',3',4',5'-
h2 = f (Ab)
ч ~ J у-1") при а=100,150,200,250,300 соответственно;
Рис. 2 Зависимость высоты и угла затылочной фаски от износа лезвия по ширине
Здесь значения а и Р постоянны. На величину в в основном влияние оказывают изменяющиеся при износе Лаи е. Необходимо определить их значения. Из рис. 1 величину Ла можно определить из формулы: A'E2 = A' K2 + EK2 - 2 A' K ■ EK cos Ла
(11)
A ' K = ^[h -(Ah + h2 )]2 + (b -Ab)
Здесь величина гл V > , (12)
где И - толщина лезвия в конце фаски заточки; ЛИ - износ лезвия по толщине;
Ь = И ■ а^а
Как известно EK = (b -Ab) /cosa
EA ' = A ' C = h
(14)
С учетом последних получим
Aa = arccos
([h-(Ah + h2 )]2 +(b -Ab)2 (2 + tg 2a) - h\ ) cosa 2д/ [h -(Ah + h2 )]2 +(b -Ab)2 ■ (b - Ab)
2
>
Open access journal
www.in-academy.uz
14 град. 11 10 Ла 8
6 4
2
0 4 8 12 мм 20
Ab-
1,2,3,4,5-Aa=f (ЛЬ) соответственно при a=10°, 150,200,250,300 Рис. 3 Зависимость изменения Лаот износа лезвия по ширине.
Построенные зависимости по формуле (15) приращения угла самозатачивания Ла от износа при различных значениях начального угла заточки показывают (рис.3), что при углах заточки от 10 до 200 начальная форма лезвия по верхней фаске изменяется в меньших пределах по сравнению с углами заточки 250 и 300. Это можно объяснить тем, что при больших углах заточки почва сжимается фаской лезвия и под влиянием угла скоса сдвигается вдоль лезвия, а не по лицевой поверхности, вследствие чего более интенсивно изнашивается носовая часть несущего слоя лезвия и тем самым приводит к приращению угла Ла.
References:
1. Джураев, А. Ж., Нуриев, К. К., & Элибоев, А. (2003). Совершенствование формы лезвий для глубокой обработки почвы. Тракторы и сельскохозяйственные машины, (8), 38.
2. Рахматов, О. , Нуриев, К. К., & Юсупов, А. М. (2013). Безотходная технология переработки остатков хлопчатника. Вестник Алтайского государственного аграрного университета, (6 (104)), 103-108.
3. Nuriev, K. K., Nuriev, M. K., Rakhmatov, O., & Rakhmatov, F. O. (2022, August). Comprehensive assessment of the degree of flooding of soil-cutting working bodies (on the example of plow shares). In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 1076, No. 1, p. 012069). IOP Publishing.
4. Джураев, А. Ж., Нуриев, К. К., & Юсуфалиев, А. (2003). Разработка высокоресурсных лап для культиваторов. Тракторы и сельскохозяйственные машины, (2), 42-43.
Open access journal
www.in-academy.uz
5. Nuriev, K. K., Nuriev, M. K., Rakhmatov, O., Korabekova, S., & Bakhronova, M. A. (2022, December). Determination of the total resistance of the ploughshare when the blade is blunted. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 1112, No. 1, p. 012014). IOP Publishing.
6. Rakhmatov, O., Rakhmatov, F. O., Nuriev, K. K., & Nuriev, M. K. (2022, August). Development and justification of the thermal parameters of a mechanized rotary blancher. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 1076, No. 1, p. 012068). IOP Publishing.
7. Raxmatov, F. O., Raxmatov, O., Nuriev, K. K., & Nuriev, M. K. (2021, October). Combined dryer with high efficiency for drying high-moist agricultural products. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 868, No. 1, p. 012076). IOP Publishing.
8. Рахматов, О. О., Рахматов, О., Нуриев, К. К., & Тухтамишев, С. С. (2019). МИНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПО БЕЗОТХОДНОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ ПЛОДОВ ДЫНИ. In ВКЛАД УНИВЕРСИТЕТСКОЙ АГРАРНОЙ НАУКИ В ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА (pp. 332-337).
9. РАХМАТОВ, О., НУРИЕВ, К. К., & ТОШБАЕВА, Ш. К. (2014). Безотходная комплексная переработка плодов дыни. In ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ: ПУТИ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ (pp. 222-226).
10. Iskandarov, Z. S., Rakhmatov, O., Salomov, M. N., Akhmedov, S. K., & Rashidov, A. S. (2011). Double chamber solar and fuel drying unit for agricultural products. Applied Solar Energy, 47(1), 24.
11. Rakhmatov, O., Tukhtamishev, S. S., Khudoiberdiev, R. K., Adilov, A. А., & Rahmatov, F. O. (2023, April). Experimental and theoretical studies of the modulus of elasticity and Poisson's ratio for vegetable and melon crops. In International Conference on Digital Transformation: Informatics, Economics, and Education (DTIEE2023) (Vol. 12637, pp. 291-297). SPIE.
12. Нуриев, К. К., & Нуриев, М. К. (2022). Аналитическое определение общего сопротивления лемеха при затуплении лезвия.
13. Нуриев, К. К., Рахматов, О., Кадирова, Р. С., & Рахматов, О. О. (2015). Биоконверсия органических отходов растительного происхождения в условиях Узбекистана. In Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства (pp. 468-470).
14. Нуриев, К. К., & Нуриев, М. К. (2023). СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕМЕХОВ: ПОИСК ЭФФЕКТИВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ. Science Promotion, 1(1), 287-291.
15. Ашуров Р. Р. ОСОБЕННОСТИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ РЕЧИ ВОЕННОГО ЮРИСТА Ёриев Озодбек Ойбек угли //УЗБЕКИСТОНДА ИЛМИЙ ТАДКИЦОТЛАР: ДАВРИЙ АНЖУМАНЛАР. - С. 34.
16. Rakhmatov, O., Tukhtamishev, S. S., Khudoiberdiev, R. K., Adilov, A. А., & Rahmatov, F. O. (2023, April). Experimental and theoretical studies of the modulus of elasticity and Poisson's ratio for vegetable and melon crops. In International Conference on Digital Transformation: Informatics, Economics, and Education (DTIEE2023) (Vol. 12637, pp. 291-297). SPIE.
www.in-academy.uz
17. Рахматов, О. О., Рахматов, Ф. О., Тухтамишев, С. С., & Худойбердиев, Р. (2019). Дыня древнейшая культурацентральной Азии. In Научные основы развития АПК (pp. 166168).
18. Рахматов, О. О., Рахматов, Ф. О., & Тухтамишев, С. (2017). ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ВЯЛЕНОЙ ДЫНИ. In Научно-практические пути повышения экологической устойчивости и социально-экономическое обеспечение сельскохозяйственного производства (pp. 1317-1320).
19. Рахматов, О. (2015). Реализация и эксплуатация гибких производственных систем комплексной безотходной переработки продуктов виноградарства. Ташкент: Изд-во «Фан.
20. Rakhmatov, O., Rakhmatov, F., Kurbanov, E., Rakhmatullaev, R., Kasimov, A., & Musayeva, N. (2023). The methodological foundations of the thermal efficiency in a convective drying unit of the chamber type. In E3S Web of Conferences (Vol. 390). EDP Sciences.
