CC BY
3UDK 631.331.99
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ РОТАЦИОННЫХ РЫХЛИТЕЛЕЙ ДЛЯ
ОБРАБОТКИ ВЕРШИН ГРЕБНЕЙ
Ибрагимов Абдирасули Абдикаримович НИИМСХ, d.t.n, s.n.s. abdirasul 82@ mail.ru
Оринбаев Парахат Фаритович НИИМСХ, PhD t.n., para77 [email protected]
Annotatsiya. Maqolada poliz ekinlari urug'lari ekiladigan pushta tepasiga ishlov beradigan rotatsion yumshatkich parametrlarining maqbul qiymatlarini aniqlash bo'yicha olib borilgan tadqiqotlarning natijalari keltirilgan.
Аннотация. В статье приведены результаты проведённых исследовании по определению оптимальных параметров ротационных рыхлителей для обработки вершин гребней под посев семян бахчевых культур.
Abstract. The article presents the results of a study to determine the optimal parameters of rotary rippers for processing the tops of ridges for sowing melon seeds.
Kalit so'zlar. Resurstejamkor, poliz ekinlari, pushta, ekish oldidan ishlov berish, rotatsion yumshatkich, ko'p omilli tadqiqot, regressiya tenglamalari.
Ключевые слова. Ресурсосберегающий, бахчевые культуры, гребень, предпосевная обработка, ротационный рыхлитель, многофакторный эксперимент, регрессионные уравнения.
Key words. Resource-saving, melons, ridge, pre-sowing treatment, rotary ripper, multifactorial experiment, regression equations.
В мире ведутся научно-исследовательские работы, направленные на разработку новых ресурсосберегающих технологий и технических средств для обработки гребней, и сева бахчевых культур, а также усовершенствования существующих в направлении ресурсосбережения. В этом направлении актуальным вопросом считается проведение целевых научно-исследовательских работ по разработке конструкции комбинированного агрегата для обработки гребней и сева семян бахчевых культур за один проход агрегата по полю и обоснование параметров рабочих органов, обеспечивающих агротехнические показатели на уровне предъявляемых требований в процессах взаимодействия их с почвой.
Исходя из этого в «Научно исследовательском институте механизации сельского хозяйства» (НИИМСХ) Узбекистана был разработан комбинированный агрегат (рис.1) для предпосевной обработки вершин и откосов гребней, а также сева семян бахчевых культур на гребнях [1].
Агрегат предназначен для работы ранней весной на полях с нарезанными гребнями, подготовленный осенью.
Технологический процесс работы агрегата происходит следующим образом: ножи с почвосдвигающими пластинами обрабатывают дно оросительной борозды и откосы гребней на глубину 4-6 cм, уничтожая сорные растения и разрушая почвенную корку, не нарушая при этом профиль гребней. Установленные за ножами ротационные рыхлители обрабатывают вершину гребней (посевную зону) на глубину 4-6 cм, тем самым разрушая почвенную корку, и подготавливают посевной слой почвы для высева семян. Пневматические высевающие аппараты, установленные за ротационными рыхлителями, точно высевают семена бахчевых культур на подготовленную почву.
Qurilish va Ta 'lim ilmiy jurnali
3-jild, 3-son
226
https://jurnal.qurilishtalim.uz
I —, 2 3 2
1 - автосцепка; 2 - эксгаустер; 3 - рама; 4 - параллелограммный механизм 5 - бункер для семян; 6 - пневматический высевающий аппарат; 7 - грядиль; 8 - загортач; 9 - прикатка; 10 - полозовидный сошник; 11- опорно-приводное колесо;12-цепная
передача; 13-ротационный рыхлитель; 14-нож Рис. - 1. Технологическая схема (а) и общий вид (б) комбинированного агрегата В данной статье приведены результаты многофакторных экспериментов по определению оптимальных параметров ротационных рыхлителей (рис.2).
Рис. - 2. Конструктивная схема ротационного рыхлителя
Одним из основных требований, предъявляемых к рабочим органам для обработки вершин гребней, является обеспечение крошения почвы на уровне агротехнических требовании при минимальных затратах энергии. Из проведенных теоретических исследований и однофакторных экспериментов [2] следует, что основными факторами, оказыва-ющими наибольшее влияние на эти показатели, являются диаметр Б ротационного рыхлителя, количество планок ппл установленных на него, высота планок Ит, вертикальная нагрузка 0 и скорость Vдвижения агрегата [3,4].
При этом угол установки планок ротационного рыхлителя относительно оси вращения ут = 27° и ширина захвата Ьр = 25 см приняты постоянными на основе полученных теоретическим путем [2].
С целью определения рациональных значений этих параметров был реализован пятифакторный эксперимент по плану Хартли-5 (На5) [5].
Уровни и интервалы варьирования исследуемых факторов приведены в таблице 1.
Опыты проводились на полях экспериментального хозяйства НИИМСХ.
Qurilish уа Та 'Ит Итгу ]игпаИ
3-рМ, 3-8оп 227
https://iurnal.qurilishtalim.uz
Таблица 1
Уровни факторов и интервалы их варьирования_
Факторы и их единица измерения я <и К 3 к е вн еча Интервалы варьирования Уровни факторов
S s Ю о нижний (-1) базовый (0' верхний (+1)
1. Диаметр D ротационного рыхлителя, cm Xi 2 24 26 28
2. Количество планок nm ротационного рыхлителя, шт. Х2 2 10 12 14
3. Высота планок hm ротационного рыхлителя, cm Х3 1 3 4 5
4. Вертикальная нагрузка Q, N Х4 50 300 350 400
Скорость движения агрегата V, m/s Х5 0,25 1,5 1,75 2,0
Критериями оценки качества работы ротационного рыхлителя служили крошение почвы и тяговое сопротивление рабочего органа при обработке вершин гребней.
В результате обработки опытных данных на ПК по программе "Р1апехр", разработанной в отделе экспериментальных-испытаний НИИМСХ, получены следующие уравнения регрессии, адекватно описывающие:
- степень крошения почвы, %:
У1=81,744+0,549ХГ1,196Х2+2,046Х3+0,311Х4+3,505Х5+0,909Х12-
- 1,099X1X2+ 1,113Х1ХЗ-0,617Х1Х4- 1,439Х22- 1,659X2X4- 1,115X2X5--1,439Х32+1,104Х3Х5-2,782Х42-0,632Х4Х5-1,324Х52; (1)
- тяговое сопротивление ротационного рыхлителя, N
У2=309,679-36,611Х1+87,815Х2+38,259Х3+78,704Х4+75,685Х5+ +13,944Х12-9,354Х1Х2-9,479Х1ХЗ-9,354Х1Х4- 10,979Х1Х5+8,444Х22+ +11,21Х2Х3+11,063Х2Х4+9,354Х2Х5-8,555Х32+11,021Х3Х4+
+9,479ХЗХ5+30,778Х42+9,437Х4Х5+58,944Х52; (2)
Для определения оптимальных параметров ротационного рыхлителя, обеспечивающих крошение почвы, т.е. фракции размером меньше 25 мм должна быть не менее 80 % при минимальном тяговом сопротивлении ротационного рыхлителя, уравнения (1) и (2) решили методом «штрафных» функций при заданных значениях поступательной скорости движения агрегата [5,6]. Результаты приведены в таблице 2.
Таблица 2
Рациональные значения ^ параметров__
Х5 Х1 X2 X3 Х4
кодир натур кодир. натур. кодир. натур. кодир. натур. кодир натур.
1 2,0 -0,8016 24,3969 -0,0870 11,8260 -0,4086 3,5914 0,34 367,2 2
0 1,75 -0,5077 26,9845 -0,3010 11,3980 -0,5554 3,4446 0,03 351,5 7
-1 1,5 -0,6246 24,7509 0,4157 12,8314 -0,4049 3,5951 0,74 387,2 5
Таким образом, установлено, что на скоростях движения агрегата 1,5-2,0 м/с для обеспечения крошения почвы на уровне агротехнических требований при минимальном тяговом сопротивлении ротационного рыхлителя, его диаметр должен быть
Qurilish va Ta 'lim ilmiy jurnali
3-jild, 3-son
228
https://jurnal.qurilishtalim.uz
в пределах 24,39-26,98 cм, количество и высота планок соответственно в пределах 11,39-12,83 шт. и 3,44-3,59 cм, а вертикальная нагрузка, приложенная на ротационный рыхлитель, - в пределах 351,57-387,25 N. Учитывая, что количество планок может быть только целым числом, переоптимизируем его, принимая Х2 = 12 шт. на скоростях агрегата 1,5-2,0 м/с, и получим следующие результаты (таблица 3).
Таблица 3
Рациональные значения параметров__
Х5 Х1 X2 X3 Х4
кодир. натур. кодир. натур. кодир. натур. кодир. натур. кодир. натур.
1 2,0 0,0546 26,1092 0,000 12,0000 -0,3093 3,6907 0,85 392,50
0 1,75 -0,1385 25,7230 0,000 12,0000 -0,4724 3,5276 0,77 388,46
-1 1,5 -0,1259 25,7483 0,000 12,0000 -0,5785 3,4215 0,56 378,02
Следовательно, при количестве планок, равном 12 шт., на скоростях движения агрегата 1,5-2,0 м/с диаметр ротационного рыхлителя должен быть в пределах 25,72-26,10 cm, высота планок - 3,42-3,69 cm и вертикальная нагрузка - в пределах 378,02-392,50 N. При этих значениях степень крошения почвы составила 80,1-83,1 %, а тяговое сопротивление - 410,83-534,92 N.
Заключение
Таким образом, из результатов проведенных многофакторных опытов можно сделать следующее заключение: комбинированный агрегат для предпосевной обработки почвы и сева семян бахчевых культур на гребнях, снабженный ротационным рыхлителем с диаметром 26 см, количеством планок 12 шт., с высотой планок 4 см и вертикальной нагрузкой 380 N, обеспечит качественную поверхностную обработку вершин гребней с минимальными энергозатратами.
ЛИТЕРАТУРА
1. Узекистон Республикасининг фойдали модельга патенти № FAP 02041 Тупрокни полиз экинларини экиш учун тайёрлайдиган курилма / Ибрагимов А., ^араханов А., Абдурахманов А., Оринбаев П. / Расмий ахборотнома. - 2022. - № 9.
2. Orinbayev P.F. Kombinatsiyalashgan agregatning poliz ekinlari ekiladigan pushtalariga ishlov beradigan ish organlarini ishlab chiqish va parametrlarini asoslash: Tex. fan. bo'yicha falsafa doktori (PhD) diss. - Gulbahor, QXMITI 2024. - 171 b.
3. Оринбаев П.Ф. Полиз экинлари экиладиган пушталарга ишлов берадиган иш органларнинг дастлабки синов натижалари// Юкори самарали кишлок хужалик машиналарини яратиш ва техника воситаларидан фойдаланиш даражасини оширишнинг инновацион ечимлари: Халкаро илмий-техник конференция. - Гулбах,ор, 2022. - Б. 176179.
4. Оринбаев П.Ф. Полиз экинлари уругларини экадиган комбинациялашган агрегат ротацион юмшаткичнинг планкалари баландлигини асослаш // Фан ва техника тараккиётида интеллектуал ёшларнинг урни: Республика илмий-амалий анжумани маърузалар туплами. - Тошкент, 2023. - Б. 203-205.
5. Аугамбаев М., Иванов А., Терехов Ю. Основы планирования научно-исследовательского эксперимента. - Ташкент, 1993. - 336 с.
6. Спирин Н.А., Лавров В.В. Методы планирования и обработки результатов инженерного эксперимента. - Екатеринбург: ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет - УПИ, 2004. - 258 с.
Qurilish va Ta 'lim ilmiy jurnali 3-jild, 3-son https://iurnal.qurilishtalim.uz
229
