Математические модели связи тягового сопротивления динамичного почвообрабатывающего рабочего органа с параметрами его колебаний Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

raboty rykhlitel'nogo rabochego organa [ Theoretical and technological aspects of ripper wooking tools operation].

Sel'skokhozyaistvennye mashiny i tekhnologii. 2016. No. 5: 17-23. (In Russian)

6. Kudryavtsev P.P. Metody i sredstva operativnoi otsenki plotnosti slozheniya pochvy pri monitoringe raboty pochvoobrabatyvayushchikh agregatov [Methods and tools for the rapid assessment of soil bulk density by monitoring the tillage machines operation]. APK Rossii. 2016. Vol. 23. No. 4: 836-840. (In Russian)

7. Ustroev A.A., Kalinin A.B., Murzaev E.A. Analiz tsifrovykh izmeritel'nykh sistem dlya opredeleniya parametrov pochvennogo sostoyaniya [Analysis of digital measurement systems to determine the soil state parameters].

Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. 4(97): 19-28. (In Russian)

8. Rusanov V.A. Methods for determining the effects of soil compaction produced by traffic and indices of efficiency for reducing these effects. Soil and Tillage Research. 1997. No. 34: 239-250. (In English)

9. Valge A.M. Ispol'zovanie sistem Excel i Mathcad pri provedenii issledovanii po mekhanizatsii sel'skokhozyaistvennogo proizvodstva (Metodicheskoe posobie) [Use of Excel and Mathcad systems in the studies associated with mechanisation of agricultural production (Textbook). Saint Petersburg: GNU SZNIIMESH Rossel'khozakademii, 2013: 200. (In Russian)

УДК 631.316.022:51-74 Б01 10.24411/0131-5226-2019-10155

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СВЯЗИ ТЯГОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДИНАМИЧНОГО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА С ПАРАМЕТРАМИ ЕГО КОЛЕБАНИЙ

Н.И. Джабборов, д-р техн. наук; А.В. Сергеев, канд. техн. наук

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт- Петербург, Россия

Для экспериментального определения связи тягового сопротивления динамичного почвообрабатывающего рабочего органа с параметрами его колебаний, такие как амплитуда, период, частота, количество и длина волны, требуется много времени и средств. От правильного решения такой задачи в условиях высокой степени неопределенности параметров колебаний зависит эффективность разработки новых и совершенствования типовых почвообрабатывающих рабочих органов.

Цель исследований - разработка математических моделей, позволяющие определить связи тягового сопротивления динамичного почвообрабатывающего рабочего органа с параметрами его колебаний.

Объектом исследований является технологический приём безотвальной поверхностной обработки почвы.

Предметом исследований являлись закономерности изменения тягового сопротивления динамичных почвообрабатывающих рабочих органов в зависимости от амплитуды, период, частоты и других параметров его колебаний.

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ИАЭП. 19 Вып. 2(99)_

При проведении исследований применялись методы математического моделирования, основанные на изучении физических закономерностей, протекающих в процессе обработки почвы; экспериментальные исследования по энергооценке почвообрабатывающих рабочих органов, анализ и обобщение экспериментальных данных.

Научную новизну работы составляют разработанные математические модели для определения связи тягового сопротивления динамичного почвообрабатывающего рабочего органа с параметрами его колебаний (амплитуда, период, частота, количество и длина волны).

В статье приведены основные характеристики колебательных процессов, схемы к определению вида и параметров колебаний тягового сопротивления почвообрабатывающего рабочего органа. Даны расчетные формулы для определения параметров колебаний тягового сопротивления.

Разработанные математические модели позволяют определить связи тягового сопротивления динамичных почвообрабатывающих рабочих органов с параметрами их колебаний, и тем самым, обеспечить объективный анализ и прогноз запланированных показателей их эффективности.

Ключевые слова, математическая модель, параметры колебаний, тяговое сопротивление, обработка почвы, динамичный рабочий орган.

Для цитирования. Джабборов Н.И., Сергеев А.В. Математические модели связи тягового сопротивления динамичного почвообрабатывающего рабочего органа с параметрами его колебаний //Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 2(99). C 109-117

MATHEMATICAL MODELS SHOWING RELATION BETWEEN THE TRACTION RESISTANCE OF A DYNAMIC SOIL-TILLING TOOL AND ITS VIBRATION PARAMETERS

N.I. Dzhabborov, DSc (Engineering); A.V. Sergeev, Cand. Sc. (Engineering)

Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia

To determine experimentally the relationship between the traction resistances of dynamic soil-tilling tools with their vibration parameters, such as amplitude, period, frequency, quantity and the wavelength, requires much time and resources. The efficient designing of the new tilling tools and the upgrading of the standard ones depend on the correct problem solving under the conditions of elevated vibration uncertainty. The study objective was to create the relevant mathematical models. The study target was the practice of ploughless surface soil tillage. The study focus was the regularities in variation of traction resistance parameters of soil-tilling tools. The mathematical modeling methods, based on the study of physical regularities occurring during the tillage process, were applied. The experiments on energy assessment of the working tools with the experimental data analysis and synthesis were conducted. The scientific novelty of the work was the created mathematic models, which allow establishing the relationship between the average traction resistance of dynamic soil-tilling tools with their vibration parameters (amplitude, period, frequency, quantity and the wavelength). The article presents the main characteristics of the vibration processes, schemes for determining the variation type and parameters of the traction resistance of the soil-tilling tool and the estimated formulas for determining the variation parameters of the traction resistance. The created models allow establishing the relationship between the traction resistance of the dynamic soil-tilling tools and their vibration parameters. They also provide a fact-based analysis and forecast of their planned performance.

Key words: mathematical model, vibration parameters, traction resistance, soil tillage, dynamic tillage

tool.

For citation: Dzhabborov N.I., Sergeev A.V. Mathematical models showing relation between the traction resistance of a dynamic soil-tilling tool and its vibration parameters. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. 2(99) 109117 (In Russian)

Введение

Исследованиями ученых обоснована отечественная технология обработки почвы и посева на основе собственных конкурентоспособных инновационных

машин для различных зон земледелия [1]. Разработаны теоретические основы и технологические аспекты работы

почвообрабатывающих рабочих органов, в том числе рыхлительных [2, 3], культиватора, обеспечивающего

энергосбережение при обработке каменистых почв за счет адаптивности к почвенным условиям [4].

Проведены теоретические и

экспериментальные исследования о возможности снижения тягового

сопротивления и повышение качества обработки почвы путем изменения угла отбортовки лемеха [5].

Существенной особенностью

технологических приемов обработки почвы при работе почвообрабатывающих агрегатов является их энергоемкость и случайный характер в вероятностно-статистическом смысле [6, 7].

Научные основы разработки

принципиально новых рабочих органов для обработки почвы, наделенные свойством динамичности, требуют глубокое изучение динамических процессов взаимодействия рабочих органов с почвой и достоверной информации об условиях их работы.

Существующие теории о динамике работы мобильных сельскохозяйственных агрегатов, как научная база разработки и почвообрабатывающих машин, главным образом используют одномерные и

многомерные детерминированные и вероятностные модели, со многими входными и выходными переменными. Например, при исследовании

почвообрабатывающих агрегатов в качестве входных переменных (аргументов) рассматривают тяговое сопротивление, профиль поверхности поля, скорость движения и т.д. В качестве выходных показателей (функций) рассматривают производительность агрегата, расход топлива на единицу тяговой мощности, выработки, тяговую мощность трактора, затраты труда, энергии и т.п.

Динамичные рабочие органы1, благодаря особенности своей конструкции автоматически подстраивающиеся к изменяющимся почвенным условиям -твердости и плотности почвы, и тем самым, позволяют уменьшить амплитуду

мезоколебаний тягового сопротивления, что обеспечивает снижение тягового

сопротивления и характеристик его рассеяния при работе почвообрабатывающих агрегатов.

В нашем случае, при исследовании работы динамичных почвообрабатывающих рабочих органов и машин, тяговое сопротивление рассматривается как выходной параметр [8, 9]. В качестве входных параметров рассматриваются параметры колебаний тягового

сопротивления, такие как амплитуда, период, частота, количество колебаний и длина волны (период колебательного процесса).

Для экспериментального определения связи тягового сопротивления динамичного почвообрабатывающего рабочего органа с

параметрами его колебаний, такие как амплитуда, период, частота, количество и длина волны, требуется проведение энергооценки, которая является трудоемким процессом.

- Джабборов Н.И., Захаров А.М., Семенова Г.А. Рабочий орган для рыхления почвы. Патент на полезную модель RUS 182130 06.09.2017г.

Джабборов Н.И., Евсеева С.П., Семенова Г.А. Рабочий орган для рыхления почвы. Патент на полезную модель РФ № 169104. 03.03.2017г.

От правильного решения такой задачи в условиях высокой степени неопределенности параметров колебаний зависит

эффективность разработки новых и совершенствования типовых

почвообрабатывающих рабочих органов.

Разработка математических моделей позволяют определить связи тягового сопротивления динамичных

почвообрабатывающих рабочих органов с параметрами их колебаний, и тем самым, обеспечить объективный анализ и прогноз запланированных показателей их

эффективности. Материалы и методы

Цель исследований - разработка математических моделей, позволяющие определить связи тягового сопротивления динамичного почвообрабатывающего

рабочего органа с параметрами его колебаний.

При проведении исследований применялись методы математического моделирования, основанные на изучении физических закономерностей, протекающих в процессе обработки почвы; экспериментальные исследования по энергооценке почвообрабатывающих

рабочих органов, анализ и обобщение экспериментальных данных [10].

Упругий элемент динамичного рабочего органа, который придает ему свойство

динамичности, представляет собой полосу размером 420х60 мм из пружинистой стали 65Г ГОСТ 2283-79 толщиной 6 мм. Результаты и обсуждение

Колебание нагрузки представляет собой периодический процесс, повторяющийся через определенные промежутки времени.

Изменения тягового сопротивления МТА исследователи классифицируют как макро-, мезо- и микроколебания.

Область макроколебаний нагрузки находится в пределах от 0 до 0,2 Гц, мезоколебаний - от 0,2 до 3,0 Гц и микроколебаний - свыше 3-5 Гц. На энергетические и технико-экономические показатели агрегатов существенное влияние оказывают макроколебания. Другими словами, макроколебания ухудшают эксплуатационные показатели агрегатов.

Низкочастотные колебания - с периодом Т > 1 - 2 с.

Высокочастотные колебания - с периодом

Основные факторы, влияющие на колебания нагрузки почвообрабатывающих агрегатов:

- на микроколебания (высокочастотные) - крошение почвы и состояние микропрофиля участка (рисунок 1);

- на мезоколебания - периодическое изменение сопротивления почвы из-за пятнистости ее влажности, твердости, плотности, засоренности и т.д. (рисунок 1);

- на макроколебания - подъемами, преодолением низин и т.д. (рисунок 2).

Основными параметрами колебаний тягового сопротивления динамичного почвообрабатывающего рабочего органа являются:

- амплитуда колебаний А, (кН);

- период колебаний Т, (сек.);

- частота колебаний ор ( ш ) , (с-1);

- количество колебаний па, (мин-1);

длина волны (период колебательного

I

процесса) в, (м).

Микро и мезоколебания нагрузки. Рис. 1. Схема к определению вида и параметров колебаний тягового сопротивления почвообрабатывающего рабочего органа

Период колебаний (рис. 1) - время одного полного колебания тягового сопротивления.

Период Т в зависимости от частоты

ар (а) колебаний нагрузки определяется

зависимостью: 1

Т =

сек

(1)

С7рО)

Частота колебания нагрузки ар(а), то есть тягового сопротивления рабочего органа, это число колебаний в единицу времени:

аР (а) = —

(2),

Т, с-1

где Т - период колебаний, сек.

П

Количество колебаний а (мин-1) на 1 м пройденного динамичным

почвообрабатывающим рабочим органом пути определяется по формуле: (ГР (а)

1

Па =

ГР

мин

(3)

Макроколебания (низкочастотные) нагрузки.

I - период разгона; II - установившиеся режим; III - работа на подъеме;

IV - преодоление низин.

Рис. 2. Схема к определению вида и параметров колебаний тягового сопротивления почвообрабатывающего рабочего органа

Далее рассмотрим функционирование рабочих органов в установившихся режимах, которым характерны микро - и мезоколебания, параметры которых в наибольшей степени влияют на среднее значение тягового сопротивления и степени рыхления почвы.

Амплитуда колебаний А (рис. 1) тягового сопротивления почвообрабатывающего рабочего органа представляет собой максимальное его смещения от его среднего значения, то есть положения равновесия, кН.

где ар (а) частота колебаний тягового

V -

сопротивления, 1ц; р скорость движения, м/с.

Длина волны Дв (м), как путь, который проходит фронт волны за интервал времени, равный периоду колебательного процесса, определяется из выражения:

д. =

(а), м (4)

Математическую модель тягового сопротивления динамичного рабочего органа, в общем случае, можно представить как функцию множества переменных факторов - параметров колебаний: Д а = / [ Ор с а ) ; па'. ь в; т ; а ] , (5)

где (а) частота колебаний тягового

сопротивления рабочего органа, Гц; Дв -длина волны, равная периоду колебательного процесса, м.; Т - период колебаний, сек.;

п

а - количество колебаний на 1 м пройденного динамичным

почвообрабатывающим рабочим органом пути, мин-1; - амплитуда колебаний тягового сопротивления

почвообрабатывающего рабочего органа, кН;

Тяговое сопротивление одного динамичного почвообрабатывающего

рабочего органа в зависимости от частоты и количества колебаний определяется по формуле:

RI 0 = 0, 5 К ДТ nF *р° Р^] 2 , кН

'р(й))п2

(6),

где - коэффициент террадинамического сопротивления почвообрабатывающего

рабочего органа;

Т -

1 П

кг/'

см2.

Т7" ро

F - площадь одного рабочего

R а 0=Л/3 V' кН

V

(10)

где - коэффициент вариации тягового сопротивления динамичного

почвообрабатывающего рабочего органа.

Теоретически коэффициент

Кд

террадинамического сопротивления д почвообрабатывающего рабочего органа можно определить по формуле:

Кд = СП

2Rpo

Т ■V2 • F ро 1 п V р 1

(11),

С -где Сп

коэффициент пропорциональности,

зависящий от размерности параметров

Т V

-i ГГ р

р

и F

R ро -

твердость почвы, фронтальной

проекции одного рабочего органа при заданной глубине обработки почвы, м2.

В зависимости от длины волны и частоты колебаний величину тягового сопротивления почвообрабатывающего

рабочего органа можно определить из выражения:

кН (7) Тяговое сопротивление динамичного почвообрабатывающего рабочего органа с длиной волны и периодом колебаний имеет следующую связь:

= 0, 5 КДТП^ 0 ф 2. кН (8)

Количество колебаний на 1 м пройденного динамичным

почвообрабатывающим рабочим органом пути и период колебаний обратно пропорциональны с тяговым

сопротивлением:

кН (9)

Отмечена связь тягового сопротивления динамичного почвообрабатывающего

рабочего органа с амплитудой колебаний и коэффициентом вариации:

где а тяговое сопротивление одного почвообрабатывающего рабочего органа, кН;

Рро - площадь фронтальной проекции одного рабочего органа, м2

Обобщенная математическая модель для определения тягового сопротивления одного динамичного почвообрабатывающего

рабочего органа в зависимости от параметров его колебаний выглядит так:

/ I 0 = 0, 1 КдТ^ + [Ь в<р( ш ) ]2 +

^)2 + (п.-Г) - 2} + Лд 5^. (12)

Выражение (12) получено при обобщении математических моделей (6) -(10) и является обобщенной математической моделью и отражает зависимость тягового сопротивления динамичного

почвообрабатывающего рабочего органа от амплитудно-частотных и вероятностных его характеристик.

Анализ модели (12) показывает, что работа динамичного почвообрабатывающего рабочего органа при обработке почвы представляет собой сложный процесс, зависящий от характеристик

обрабатываемой среды, скорости движения, конструктивных параметров и параметров колебаний тягового сопротивления и его меры рассеяния.

Следует отметить, что ввиду новизны данного направления исследований, статистический материал для обоснованного выбора рациональных значений параметров колебаний и соответствующих им конструктивных параметров динамичных рабочих органов весьма ограничен. В связи с этим, разработанные теоретические зависимости позволяют обосновать направления задачи для дальнейших теоретических и экспериментальных исследований. Выводы

Анализ исследований по энергооценке почвообрабатывающих агрегатов

свидетельствует, что на величину тягового сопротивления существенно влияют частота, длина волны, период, амплитуда и

количество колебаний

почвообрабатывающих рабочих органов.

Разработаны математические модели, позволяющие установить связь тягового сопротивления динамичных

почвообрабатывающих рабочих органов с параметрами его колебаний.

Анализ математических моделей показывает, что свойства динамичности почвообрабатывающих рабочих органов, при работе на повышенных скоростях могут обеспечить увеличения частоты и количества колебаний, и уменьшения их периода, что позволяет повысить степень рыхления в среднем на 10-11 % и снизить энергоемкость обработки почвы на 8 - 10 % по сравнению с типовыми (нединамичными) рабочими органами.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Измайлов А.Ю., Шогенов Ю.Х. Интенсивные машинные технологии и техника нового поколения для производства основных групп сельскохозяйственной продукции //Техника и оборудования для села. 2017. № 7. С. 2 - 6. https://elibrary.ru/download/elibrary_29771088 _23654305.pdf

2. Лобачевский ЯП., Старовойтов С.И. Теоретические и технологические аспекты работы рыхлительного рабочего органа // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2016. № 5, С. 17-23.

3. Руденко Н.Е., Кайванов С.Д., Завялик Ф.Н. Инновационная стрельчатая почвообрабатывающая лапа // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2016. №6. С. 16-20.

4. Кудзаев А.Б., Уртаев Т.А. Адаптивный энергосберегающий культиватор для обработки каменистых почв // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2015. № 2. С. 28-32.

5. Лобачевский ЯП., Старовойтов С.И., Чемисов Н.Н. Энергетическая и технологическая оценка почвообрабатывающего рабочего органа /Сельскохозяйственные машины и технологии, № 5, 2015. С. 10-13.

6. Панов И.М., Ветохин В.И. Физические основы механики почв /И.М. Панов, В.И. Ветохин. - Киев.: Феникс, 2008. - 266 с.

7. Джабборов Н.И., Добринов А.В., Эвиев В.А., Федькин Д.С. Основы повышения энергоэффективности технологических процессов и технических средств обработки почвы. Элиста, 2016.168 с.

8. Джабборов Н.И., Добринов А.В., Семенова Г.А. Определение энерготехнологических параметров динамичных почвообрабатывающих агрегатов //Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2017. № 4 (49). С. 252 - 259. https://elibrary.ru/downl oad/elibrary_32414122 _20155160.pdf

9. Джабборов Н.И., Эвиев В.А., Сергеев А.В., Семенова Г.А. Оценка топливной экономичности почвообрабатывающих

агрегатов с динамичными рабочими органами // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и

животноводства. 2018. № 4 (97). С. 56-65. БОТ 10.24411/0131-5226-2018-10089

10. Валге А.М. Основы статистической обработки экспериментальных данных при проведении исследований по механизации сельскохозяйственного производства с примерами на STATGRAPHICS и EXCEL //А.М. Валге, Н.И. Джабборов, В.А. Эвиев; под ред. А.М. Валге. Санкт-Петербург: изд-во ИАЭП; Элиста: изд-во КалмГУ, 2015. 140 с.

REFERENCES

1. Izmailov A.Yu., Shogenov Yu.Kh. Intensivnye mashinnye tekhnologii i tekhnika novogo pokoleniya dlya proizvodstva osnovnykh grupp sel'skokhozyaistvennoi produktsii [Intensive machine technologies and new generation machinery for manufacturing main groups of agricultural produce]. Tekhnika i oborudovaniya dlya sela. 2017. N 7: 2 - 6. (In Russian)

https://elibrary.ru/item.asp?id=29771088

2. Lobachevskii Ya.P., Starovoitov S.I. Teoreticheskie i tekhnologicheskie aspekty raboty rykhlitel'nogo rabochego organa [ Theoretical and technological aspects of ripper wooking tools operation]. Sel'skokhozyaistvennye mashiny i tekhnologii. 2016. No. 5: 17-23. (In Russian)

3. Rudenko N.E., Kaivanov S.D., Zavyalik F.N. Innovatsionnaya strel'chataya pochvoobrabatyvayushchaya lapa [Innovative V-shaped cultivating tine]. Sel'skokhozyaistvennye mashiny i tekhnologii. 2016. No. 6: 16-20. (In Russian)

4. Kudzaev A.B., Urtaev T.A. Adaptivnyi energosberegayushchii kul'tivator dlya obrabotki kamenistykh pochv [Adaptive energy-saving cultivator for stony soils cultivating]. Sel'skokhozyaistvennye mashiny i tekhnologii. 2015. No. 2: 28-32. (In Russian)

5. Lobachevskii Ya.P., Starovoitov S.I., Chemisov N.N. Energeticheskaya i tekhnologicheskaya otsenka pochvoobrabatyvayushchego rabochego organa

[Power and technological evaluation of soil cultivating working tool].

Sel'skokhozyaistvennye mashiny i tekhnologii. 2015. N 5: 10-13. (In Russian)

6. Panov I.M., Vetokhin V.I. Fizicheskie osnovy mekhaniki pochv [Physical fundamentals of soil mechanics]. Kiev.: Feniks, 2008: 266. (In Russian)

7. Dzhabborov N.I., Dobrinov A.V., Eviev V.A., Fed'kin D.S. Osnovy povysheniya energoeffektivnosti tekhnologicheskikh protsessov i tekhnicheskikh sredstv obrabotki pochvy [Basis for improving the energy efficiency of technological processes, machines and equipment for soil tillage]. Saint Petersburg-Elista, Kalmyk Univ. Publ., 2016: 168. (In Russian)

8. Dzhabborov N.I., Dobrinov A.V., Semenova G.A. Opredelenie energotekhnologicheskikh parametrov dinamichnykh pochvoobrabatyvayushchikh agregatov [Determination of energy technological parameters of dynamic soil tilling units]. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2017. N 4 (49): 252 - 259. (In Russian) https://elibrary.ru/item.asp?id=32414122

9. Dzhabborov N.I., Eviev V.A., Sergeev A.V., Semenova G.A. Otsenka toplivnoi ekonomichnosti pochvoobrabatyvayushchikh agregatov s dinamichnymi rabochimi organami [Assessment of fuel efficiency of tillage units equipped with dynamic working tools].

Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 4 (97): 56-65. (In Russian) DOI 1.24411/013152206-2018-10089

10. Valge A.M., Dzhabborov N.I., Eviev V.A. Osnovy statisticheskoj obrabotki ehksperimental'nyh dannyh pri provedenii issledovanij po mekhanizacii

sel'skohozyajstvennogo proizvodstva s primerami na STATGRAPHICS i EXCEL [Fundamentals of statistical processing of experimental data for research in mechanisation of agricultural production with examples in STATGRAPHICS and EXCEL]. Saint Petersburg: IEEP Publ.; Elista: Kalmyk Univ. Publ., 2015: 140. (In Russian)

УДК 631.316.022:51-74 Б01 10.24411/0131-5226-2019-10156

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СВЯЗИ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАНИЙ ДИНАМИЧНОГО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА СО СКОРОСТЬЮ ЕГО ДВИЖЕНИЯ

Н.И. Джабборов, д-р техн. наук; Г.А. Семенова

А.В. Сергеев, канд. техн. наук;

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт- Петербург, Россия

Экспериментальное определение параметров колебаний динамичных почвообрабатывающих рабочих органов в зависимости от скорости их движения в составе почвообрабатывающего агрегата является сложным и трудоемким процессом. В качестве параметров колебаний динамичного почвообрабатывающего рабочего органа рассмотрены амплитуда, период, частота, количество и длина волны тягового сопротивления. Математическое моделирование позволяет с наименьшими трудозатратами установить связь параметров колебаний тягового сопротивления рабочих органов со скоростью их движения.

Цель исследований - разработка математических моделей, позволяющие определить связи параметров колебаний динамичного почвообрабатывающего рабочего органа со скоростью его движения. Объектом исследований являлся технологический приём безотвальной поверхностной обработки почвы. Предметом исследований являлись закономерности изменения параметров колебаний тягового сопротивления почвообрабатывающих рабочих органов. При проведении исследований применялись методы математического моделирования, основанные на изучении физических закономерностей, протекающих в процессе обработки почвы; экспериментальные исследования по энергооценке почвообрабатывающих рабочих органов, анализ и обобщение экспериментальных данных. Научную новизну работы составляют математические модели, которые позволяют определить связь параметров колебаний (амплитуда, период, частота, количество и длина волны) тягового сопротивления динамичного рабочего органа со скоростью его движения. Разработанные математические модели позволяют с наименьшими затратами труда и средств определить связи параметров колебаний тягового сопротивления рабочих органов со скоростью их движения и обеспечить объективный анализ и прогноз запланированных показателей их эффективности.