CC BY
45
10. Raevskaya, A. V. Sotsialnyie problemyi demograficheskogo krizisa / A.V. Raevskaya, M.A. Raevskaya // Puti realizatsii natsionalnyih proektov na regionalnom urovne: materialyi mezhvuzovskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. - Bryansk: Bumpoligrafinform, 2007. -S. 122-124.
11. Raevskaya, A. V. Statisticheskiy analiz demograficheskogo razvitiya Bryanskoy oblas-ti / A.V. Raevskaya // Ekonomicheskiy potentsial regiona: materialyi mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. - Bryansk: BGU, 2007. - S. 49-51.
12. Trud i zanyatost v Bryanskoy oblasti // Statisticheskiy sbornik. - Bryansk: Bry-anskstat, 2008-2015.
13. Chirkov, E.P. Razvitie organizatsionno-ekonomicheskogo mehanizma v sisteme vedeniya agropromyishlennogo proizvodstva regiona / N.A. Sokolov, P. V. Prudnikov, A. V. Ku-byishkin i dr.; Pod obschey red. E.P. Chirkova. - Bryansk: MSHRF, BGSHA, 2014. - 350 s.
УДК 631.171:681.3
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ИЗНОСОВ СТРЕЛЬЧАТЫХ ЛАП КУЛЬТИВАТОРОВ
Computer Technologies in the Wear Measurement of Cultivator Center Hoes
Михальченков А.М., доктор технических наук, профессор Феськов С.А., инженер feskovwork@gmail. com Рыжик В.Н., кандидат физико-математических наук Mikhalchenkov A.M., Feskov S.A., Ryzhik V.N.
ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» 243345 Брянская область, Выгоничский район, с. Кокино, ул. Советская, 2а
Bryansk State Agrarian University
Реферат. Многофункциональность стрельчатых лап культиваторов (рыхление и окучивание почвы, подрезание сорняков, высев семян) привела к созданию большого количества их конструкций, отличающихся спецификой износа. Как правило, конструктивные исполнения отличаются геометрическими параметрами крыльев. Наряду с этим на форму износа оказывает определенное влияние и гранулометрический состав почвы. В свою очередь параметры износа играют значительную роль при разработке технологий восстановления данных деталей. Однако отмеченное выше создает серьезные трудности по производительности и качеству измерений при использовании известных методов и средств. Поэтому представленная работа посвящена разработке методики измерений, отличающейся высокой производительностью, простотой исполнения и обеспечивающей высокую достоверность результатов. Предлагаемая методика определения износов базируется на использовании компьютерных технологий, позволяет упростить процесс измерения и обработки полученных данных, а также избежать применения измерительных инструментов при соблюдении заданной точности. Она состоит из следующих этапов: создание шаблона лапы в электронном варианте; фиксирование профиля изношенных лап цифровым фотоаппаратом; масштабирование и снятие величин износов; вероятностно-статическая обработка полученных результатов.
Summary. Multifunctionality of cultivator center hoes (hoeing and hilling, weed trimming, seeding) has led to the creation of a large number of their variations with different wear characteristics. Generally, their designs differ in geometric parameters of the blades. Besides, soil texture influences the wear. The wear parameters in turn play a significant role in the development of these parts recondition technology. However, the above-mentioned fact makes serious difficulties in performance and quality measurements with the known methods and means. Therefore, this paper is devoted to the development of measurement techniques characterized by
high performance, simplicity and high reliability of the results. This method of wear assessment is based on the computer technology. It simplifies the process of measurement and data processing, as well as allows avoiding the use of measuring instruments when following the given accuracy. It consists of creating a hoe templates in the electronic form, profile fixing of the worn hoes with the digital camera, scaling and fixing the degree of the wear, and probabilistic and static processing of the results.
Ключевые слова: культиваторы, стрельчатые лапы, износы, средства измерения, компьютерные технологии.
Keywords: cultivators, center hoes, wear, measuring instrumentation, computer technology.
Постановка задачи
Среди методов восстановления стрельчатых лап культиваторов значительное распространение нашел способ компенсирующих элементов [1, 2, 3]. Для определения их размеров необходима информация об изменении геометрии крыльев лапы в период ее использования и после снятия с эксплуатации [4, 5]. Многочисленность лап различного функционального назначения и соответственно размеров, а так же эксплуатация на почвах с различным гранулометрическим составом ведет к необходимости проведения измерительного контроля их большого количества, что приводит к необоснованным затратам времени [6, 7]. Существующие же методы инструментального контроля не позволяют усовершенствовать известные методики с точки зрения увеличения производительности измерений. Кроме того, некоторое отрицательное значение на точность данных будет оказывать человеческий фактор. Во избежание вышеизложенного и с целью повышения качества измерений износов крыльев культиваторных лап, необходимо разработать методику измерений, отличающуюся высокой производительностью, простотой исполнения и обеспечивающую высокую достоверность результатов.
Отработка методики измерений
Техника проведения измерений отрабатывалась на примере стрельчатой культива-торной лапы для высева по стерне посевного комплекса «Моррис».
Для определения износов лап в основу была положена методология, базирующаяся на использовании компьютерных технологий. Предлагаемая техника измерений упрощает снятие износов, обработку и анализ получаемых данных; становится возможным обеспечение заданной точности; создаются оптимальные условия для проведения контроля большого количества деталей со значительным числом измеряемых величин.
Она состоит из следующих этапов:
1- создание шаблона лапы в электронном варианте;
2 - фиксирование профиля изношенных лап цифровым фотоаппаратом;
3 - масштабирование и снятие величин износов;
4 - вероятностно-статическая обработка полученных результатов.
Применение съемки цифровым фотоаппаратом позволяет избежать дополнительной операции связанной с оцифровкой профилей изношенных деталей, так при фотосъемке сразу формируется готовый и оцифрованный профиль изношенной детали.
В процессе проведения микрометража лап, поступивших на восстановление, методика позволяла контролировать размеры в 11 сечениях, параллельных траектории перемещения детали (рисунок 1). (Сечения А 0-1, А 2-3, А 3-4, А 4-5, А 5-6, А 0-0, А' 5-6, А' 4-5, А' 3-4, А' 2-3, А' 0-1. Символами А и А' показаны одни и те же сечения, но на разных крыльях.) Количество и шаг сечений выбирались таким образом, чтобы охватить весь периметр лезвийной части на обоих крыльях, и тем самым получить достоверную информацию полученных в дальнейшем опытных данных. Буквенно-цифровое обозначение сечений для этих деталей отличается от обозначения плоскостей лап для высева по подготовленной почвы, вследствие обеспечения простоты восприятия данных.
Рисунок 1. Схема измерений для определения износов
Кроме размерного контроля параллельных сечений, проводились измерения в плоскостях, перпендикулярных перемещению лапы - четыре сечения (рисунок 1). На рисунке 1 эти сечения не имеют буквенного обозначения, т.к. поведенные в дальнейшем измерения показали столь незначительные изменения этих размеров (износы), что они не подлежат анализу. Поэтому демонстрационный рисунок не целесообразно перегружать ненужной информацией.
Наряду с этим, параллельно велся контроль остаточных толщин Ь лезвийной и противоположной ей части, соответственно, путем измерения штангенциркулем (ШЦ-250).
При помощи программы «компас 3D» создаётся чертёж культиваторной лапы фирменного исполнения в электронном варианте (цифровая копия), выполняющий функции шаблона для снятия величин износов. Цифровая копия имеет такую же разметку сечений, как показано на рисунке 1.
С помощью фотоаппарата, закреплённого на штативе, проводится фотографирование изношенных культиваторных лап. Для фиксирования размеров используется обыкновенная ученическая линейка, которая располагается в торце правого крыла (рисунок 2). Полученные фотографии переносятся в компьютер, где с помощь программы «компас 3D» проводится операция масштабирования для получения действительных размеров изношенной культиваторной лапы.
Рисунок 2. Фотографирование изношенной лапы
На созданный электронный шаблон лапы с нормированными размерами, накладывается фотография изношенной детали (рис. 3) с помощью функции «создания слоя», по аналогии с методикой измерения износов лап для высева по подготовленной почвы. При наложении следует соблюдать следующие правила: у шаблона и измеряемой лапы должны строго совпадать; основание шаблона и измеряемой лапы А совмещаются так, чтобы
образовать одну линию. Фиксирование по основанию обусловлено отсутствием износа в этой области, поэтому данный размер можно принять за базу. При помощи функций «авторазмер» или «расстояние между двумя точками» проводятся измерения износов по заданным сечениям.
4-,
Рисунок 3. Измерения износов культиваторной лапы
Оценка и анализ полученных результатов проводится методами математической статистики, при оценке: средних, минимальных и максимальных значений износов, а также коэффициентов вариации.
Выводы:
1. Разработанная методика определения износов с использованием компьютерных технологий позволяет упростить процесс их измерения и обработки полученных данных, а также избежать применения измерительных инструментов при соблюдении заданной точности.
2. Наибольшая точность измерений обеспечивается техникой, связанной с фотографированием профиля изношенной лапы, в сравнении с известным способом, связанным с фиксированием периметра крыльев лапы обводкой карандашом.
Библиографический список
1. Михальченков А.М., Козарез И.В., Михальченкова М.А. Износ цельнометаллических и составных лемехов // Тракторы и сельхозмашины. - 2014. - №7. - С.39-43.
2. Михальченков А.М., Феськов С.А. Изнашивание стрельчатых лап посевного комплекса восстановленных способом термоупрочненных «компенсирующих элементов» // Тракторы и сельхозмашины .- 2013. - №12. - С.50-52.
3. Михальченков А.М., Феськов С.А., Якушенко Н.А. Восстановление стрельчатых лап // Сельский механизатор. - 2014. - №3. - С.36-37.
4. Феськов С.А., Федукова О.В. Компьютерные технологии при оценке линейных износов // Бюллетень научных работ Брянского филиала МИИТ - 2012. - №2. -С.34-37.
5. Михальченков А.М., Феськов С.А., Тюрева А.А. Методы снижения интенсивности изнашивания стрельчатых лап культиваторов на стадии изготовления // Вестник АПК Верхневолжья. - 2015. - №3. - С.79-82.
6. Феськов С.А. Надежность стрельчатых лап (технологии и их возможности) // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии.- 2015. - №1. - С.46-52.
7. Кожухова Н.Ю. Наплавочное армирование рабочих органов почвообрабатывающих машин, эксплуатирующихся на тяжелых почвах (на примере плужных лемехов): Дис. ... канд. техн. наук. - М., 2011. - 211с.
References
1. Mikhalchenkov A.M., Kozarez I. V., Mikhalchenkova M.A. Wear of all-metal and composite plowshares // Tractors and Agricultural Machinery. - 2014. - № 7. - pp. 39-43.
2. Mikhalchenkov A.M., Feskov S.A. Wear of center hoes of the seeding machine reman-ufactured by way of thermostrengthened «compensating elements» // Tractors and Agricultural Machinery.- 2013. - № 12. - pp. 50-52.
3. Mikhalchenkov A.M., Feskov S.A., Yakushenko N.A. Reconditioning of center hoes // Selskiy Mechanizator. - 2014. - № 3. - pp. 36-37.
4. Feskov S.A., Fedukova O.V. Computer technology in the evaluation of linear wear // Bulletin of scientific works of the Bryansk branch of MIIT - 2012. - № 2. - pp. 34-37.
5. Mikhalchenkov A.M., Feskov S.A., Tyureva A.A. Methods of wear intensity reduction of cultivator center hoes when being manufactured // Bulletin of Agrarian and Industrial Complex of the Upper Volga. - 2015. - №3. - pp. 79-82.
6. Feskov S.A. Reliability of center hoes (technologies and their potential) // Vestnik of the Bryansk State Agricultural Academy.- 2015. - № 1. - pp. 46-52.
7. Kozhukhova N. Y. Welding reinforcement of working parts of tillers, operated on heavy soils (for example, plowshares): Dis. ... Candidate of Technical Sciences. -M., 2011. - 211 p.
УДК 631.312.021.3
ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСА РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЛЕМЕХА ОТ УДЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ И СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ АБРАЗИВНОЙ
ЧАСТИЦЫ ПОЧВЫ
Study of the Wearing Process of the Ploughshare Working Surface Caused by Specific Pressure
and Speed of an Abrasive Soil Particle
Блохин В.Н., к.т.н. PSN. [email protected] Котиков Ф.Н., Случевский А.М., инженеры Blokhin V.N., Kotikov F.N., Slrnhevsky A.M.
ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет», Россия Брянская область, Выгоничский район, с. Кокино, ул. Советская, 2а Bryansk State Agrarian University
Реферат. При работе с почвой детали сельскохозяйственных машин подвергаются интенсивному износу. Важной задачей является определение интенсивности его износа. В литературе недостаточно освещены сведения о характере движения абразивной частицы почвы по рабочей поверхности лемеха. Изложен материал, основанный на экспериментальных исследованиях о движении абразивной частицы по различным по форме рабочим поверхностям. Приведены теоретическая зависимость износа поверхности лемеха от скорости движения абразивной частицы почвы и ее удельного давления. Использование тео-
