CC BY
0УДК. 631.313.2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ АМПЛИТУДЫ КОЛЕБАНИЙ РАБОЧЕГО ОРГАНА ЗУБОВОЙ БОРОНЫ, КОПИРУЮЩЕЙ РЕЛЬЕФ ПОЛЯ
Джураев Анвар Джураевич Наманган мухандислик-курилиш института профессори Тел +99(897)7071825, e-mail: d.a.abduvahobov@gmail. com
Мухамедов Жобирхон Мирзаевич Наманган мухандислик-курилиш института доценти Тел +99(890)5551911, e-mail: j m muxamedov@umail.uz
Абдувахобов Дилшод Абдувахидович Наманган мухандислик-курилиш институти доценти Тел +99(897)7071825, e-mail: d.a.abduvahobov@gmail. com
Гофуржанов Иброхимжон Илхомжон угли НамМКИ. Стажёр тадкикотчи. Тел: +998 99 324-25-75 email: gofurjanovi@gmail.com
Мамасолиева Севара Хошимжон Кизи
НамМКИ. Магистрант. Тел: +998 94 296-16-18 email: sevaramamasolieva97@gmail.com
Аннотация. Маколада дала рельфега мосланувчан тишли боронани ишчи звеносининг тебранишларини максимал амплитуда кийматини аниклашнинг аналитик усуллари келтирилган.
Аннотация. В статье приводиться аналитический метод определения максимальной амплитуды колебаний звена рабочего органа зубовой бороны, копирующей рельеф поля для обработки почвы.
Annotation. The article presents an analytical method for determining the maximum amplitude of vibrations of the link of the working body of the tooth harrow, which copies the relief of the field for tillage.
Калит сузлар: дала рельефига мосланувчан тишли борона, ишчи звенолар, хдлка, рама, торткилар, звено массаси, бикирлик коэффициенти, диссипация коэффициенти, максимал амплитуда, тебраниш,
Ключевые слова: зубовая борона, копирующий рельеф поля, рабочее звено, рама, тяга, масса звена, коэффициент жесткости, коэффициент диссипации, максимал амплитуда, колебания.
Keywords: tooth harrow, copying the field relief, working link, frame, traction, link mass, stiffness coefficient, dissipation coefficient, maximum amplitude, vibrations.
Как показал проведенный анализ из-за жесткого (неподвижного) крепления к раме зубья борон, используемых при ранневесенней и предпосевной обработке почвы, неспособны достаточно приспособиться к неровностям и, как следствие, поверхность поля обрабатывается неравномерно и не обеспечивается полное уничтожение сорняков. Чтобы не допустить этого в хозяйствах боронование проводятся в два следа боронами, установленными в два ряда след вслед. Это приводит к увеличению размеров агрегата,
резкому возрастанию энергоемкости, а также к снижению маневренности и производительности агрегата. Проведенный поиск и анализ литературных и патенто-информационных материалов показал, что отмеченные недостатки можно устранить разработкой зубовой бороны, копирующей рельеф поля, т.е., рабочие органы которой приспосабливаются к неровностям поверхности поля [1].
На основании вышеизложенного, нами разработана зубовой борона, копирующей рельеф поля [2]. На основе анализа научно-исследовательских работ и проведенного поиска разработана конструктивная схема зубовой бороны, копирующей рельеф поля (рис.1), защищенная патентами Республики Узбекистан [3, 4, 5, 6] .
Зубовая борона, копирующая рельеф поля, состоит из рамы с устройством для навески на трактор, рабочих звеньев, колец, соединяющих их, а также тяг, связывающих рабочие звенья с рамой (рис.1). Рабочее звено состоит из основы и зубьев. Основа имеет три отверстия, через которые проходят кольца, соединяющие смежные звенья, тем самым образовывая подвижное соединение между ними [7, 8].
В процессе работы зубья этой бороны копируют неровности поверхности поля и совершают угловые и вертикальные колебания в продольно-вертикальной плоскости. В результате улучшается равномерность глубины рыхления почвы и качество ее крошения, более полно уничтожаются всходы сорных растений [9, 10].
В данной статье приведены теоретические результаты исследований по определению максимальной амплитуды колебаний рабочего органа зубовой бороны, копирующей рельеф поля.
В процессе обработки почвы важным является определение амплитуды вертикальных колебаний звеньев с зубьями. В связи этим мы теоритически определили закон колебательного движения приведенной массы звена с зубьями с учетом упруго-диссипативных свойств почвы, сопротивления от обрабатываемой почвы (см.рис.2).
Для вывода уравнений движения звена бороны воспользовались уравнениями Лагранжа 11-рода [11, 12].
1 - рама; 2 - рабочее звено; 3 - тяга; 4 - кольца; 5 - основания рабочие звенья; 6 - зубы. Рис.1. Конструктивная схема разработанной зубовой бороны
£
Г дт\
дф1
дТ дП дФ , ч + — + — = )
(1)
(д дд дсд
где, Т, П - кинематическая и потенциальная энергии системы; Ф - диссипативная функция Рэлея; ф - обобщенная координата; Q (ф - внешние силы; I - время.
Кинетическая и потенциальная энергии системы:
т и Х
Т = П = (2)
Диссипативная функция Рэлея:
1 &2
Ф = " в + вх )Х 2. (3)
Возмущающаяся сила:
) = Рем ±8Гем. (4)
Определив члены уравнения Лагранжа П-рода получим дифференциальное уравнение описывающее движение приведенной массы звено с зубьями бороны:
( 2 X ((X
тз = —— + (ве + вх ) — + СеХ = Ем ± 5Рм, (5)
а а
где, тз - приведенная масса звена;
се, ве — коэффициенты жесткости и диссипации почвы при взаимодействии зубьев;
вж — коэффициент диссипации с почвой при трении звена с кольцами;
¥е — сила сопротивление почвы на зуб;
^ — математическое ожидание силы сопротивления;
8¥ем — случайное составляющее силы сопротивления.
Рис. 2. Расчетная схема звена с зубьями бороны
Согласно полученного уравнения (5) сила сопротивления является случайной функцией. Условно с учетом закономерности профиля почвы данную функцию принимаем в виде — Smat [13]. Тогда уравнение движения звена с зубьями бороны для обработки почвы имеет вид:
ЛХ' ^^
т —— + (в + в*)~г + СХ = — slnmt.
^ ■ ( в ■ ✓ ^ ■ СеХ — — (6)
Решение (6) для установившегое режима движения используя известный метод согласно [5] получим:
Х = А sin(ot + <), (7)
Отсюда амплитуда колебаний приведенной массы звена с зубьями:
А = Х-
с
- V С
1 -
ю
Р0 ;
+
2пю
V
—
Х = —0 •
Х гт •
2пю
<р = arctg—---
Ро - ю
(8)
При этом, что амплитуда колебаний звена бороны в основном зависит от амплитуды —, силы сопротивления почвы и от коэффициента жесткости се. При мягкой
почве с будет большим. Обработка происходит с большой глубиной почвы, то-есть амплитуда будет большим. Согласно значениям жесткости почвы, можно выбирать соответсвующую приведенную массу звена.
В процессе обработки почвы звено, включающий рычаги, происходит и угловые его колебания. Важным является определение среднего значения напряжений в сечениях рычагов звена бороны:
с
е
7 =
ср
m3 gl 7 m3 gl
Wv
АВ2
(9)
где А - ширина сечения рычага; В - высота сечения;
I - расстояние между кольцами или длина рычага.
Известно, что прогиб рычага пропорционален перемещению. При этом изменение амплитуды напряжения будет:
7„
7 а =
(
1 -
а
2 У
Р,
+
г2наЛ2
(10)
о У
Ро
где, 7 =
^ > ст
F£
WY
; Ро =
3EJ
X
m„
ml3
При этом можно определить выносливость рычага звеньев бороны для обработки почвы из выражения:
П7 =
7-17-S
7«7-S +7m7-1
(11)
Вывод. Используя полученные аналитические выражения, можно определить закон колебаний звеньев бороны, максимальную амплитуду колебаний, провести численные расчеты по обоснованию параметров рычага звеньев бороны.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абдувахобов Д. А. Разработка и обоснование параметров зубовой бороны, копирующей рельеф поля //автореф. дис.... д-ра философи техн. наук. - 2018.
2. Abduvahidovich A. D., Jobirhon M., Hakimovich U. A. Layout diagram of the hinged oscillatory spike-tooth harrow and determination of its row-spacing width //European science review. - 2016. - №. 5-6.
3. Патент РУз. № FAP 00909. Борона/ Мамажонов И., Мухамедов Ж., Умурзаков А., Кенжабоев Ш., Абудвахобов Д. // Расмий ахборотнома. - 2014. - №6. Б. 88.
4. Патент РУз № FAP 01174. Борона/ Мухамедов Ж., Тухтакузиев А., Умурзаков А., Абдувахобов Д. // Расмий ахборотнома. - 2017. - №4. - Б.61.
5. Борона: пат. № IAP 06205 РУз., МПК 8 А01В19/00/ А.Джураев, Ж.Мухамедов, А. Тухтакузиев, А.Умурзаков, Д. Абдувахобов. Опуб. 30.06.2020, Бюл. №6.-С. 88.
6. Борона: пат. № IAP 06206 РУз., МПК 8 А01В19/00/ А.Джураев, Ж.Мухамедов, А. Тухтакузиев, А.Умурзаков, Д. Абдувахобов. Опуб. 30.06.2020, Бюл. №6.-С. 89.
7. Абдувахобов Д. А., Мадрахимова М. Б., Крыгин С. Е. Равномерность хода почвообрабатываюших машин по глубине обработки и их устойчивость //Вклад университетской аграрной науки в инновационное развитие агропромышленного комплекса. - 2019. - С. 8-11.
8. Абдувахобов Д.А. Определение полноты рыхления почвы зубьями шарнирно-колебательной бороны // Механизация и электрификация сельского хозяйства: - Россия, Москва, 2016. - №6. - С. 16-17.
9. Abduvakhobov D.A., Ismatullayev Q.K, Madrahimova M.B. Results of experimental research on the substantiation of the parameters of the tooth harrow copying the field //
2
с
e
International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. - India, 2020. - №7, Issue 6 pp. 14049-14053
10. Abduvakhobov D.A., Xaydarov K.S., Imomov M.X., Mamadaliyev I. Justification of parameters tooth harrow copying field relief // International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. - India, 2020.-№7, Issue 12 pp. 14049-14053.
11. В.М. ^аржинский. Теоретическая механика. - М.: Наука, 1980. - 464 с.
12. А.Джураев и др. Теория механизмов и машин. Учебник изд. Г.Гулама, 2004. -
596 с.
13. Джураев А.Д., Мухамедов Ж., Абдувахобов Д.А. Определение угла взаимного наклона звеньев и скорости движения бороны с зубьями при обработке почвы // Молодежь и XXI век-2017: VII международной молодежной научной конференции. -Курск, 2017 - С. 267-270.
УДК. 631.3.575.1.
1. конструкций автомобилей и тракторов: учебное пособие -Ульяновск: УлГТУ, 2007.- 98 с.
