CC BY
28
УДК 631.313.9
ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ШИРОКОЗАХВАТНОЙ ДИСКОВОЙ БОРОНЫ CATROS 7500
БАШКИРЕВ А.П.,
доктор технических наук, профессор, декан инженерного факультета, ФГБОУ ВО Курская ГСХА; e-mail: tmv46@mail.ru; тел.: +7-910-312-16-87.
КОНОШИН И.В.,
кандидат технических наук, доцент, декан факультета агротехники и энергообеспечения ФГБОУ ВО Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина; е-mail:iwanogau@yandex.ru; тел.: +7-910-306-29-89.
БУЛАВИНЦЕВ Р.А.,
кандидат технических наук, доцент кафедры «Механизация технологических процессов в агропромышленном комплексе», ФГБОУ ВО Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина; е-mail: bulavintcevra@yandex.ru; тел.: +7-920-287-90-08.
ПУПАВЦЕВ И.Е.,
старший преподаватель кафедры «Механизация технологических процессов в агропромышленном комплексе», ФГБОУ ВО Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина; е-mail: pupawzew@rambler.ru; тел.: +7-920-804-53-40.
Реферат. Представлен девятилетний опыт эксплуатации дисковой бороны Catros 7500 при возделывании зерновых культур на полях НОПЦ «Интеграция» ФГБОУ ВО Орловский ГАУ им. Н.В. Парахина и ФГБУ ВО «Курская государственная сельскохозяйственная академия им. И.И. Иванова». К недостаткам бороны можно отнести транспортную высоту 4,2 метра, что приводит к неустойчивости агрегата при движении по грунтовым дорогам. Выявлен недостаток прикатывающих катков и способ его решения в полевых условиях. Определена эксплуатационная производительность бороны, средняя величина которой составляет 10 га/ч. Установлены затраты времени на проведение ежесменного технического обслуживания. Проведен эксперимент по применению различных видов смазочных материалов для необслуживаемого подшипникового узла диска. Рассмотрены отдельные моменты и особенности ремонта ступицы диска. Предложен способ проверки качества сборки узла. Установлено, что при объеме работ 12000 га целесообразно раз в год проводить полную замену подшипников и пыльников ступиц прикатывающих катков, что дает возможность в течение всего срока полевых работ не возвращаться к их ремонту. Для снижения тягового сопротивления и улучшения качества обработки рекомендуется каждые 30 минут проводить синхронизацию гидравлических цилиндров катков. Многолетний опыт эксплуатации дисковой бороны Catros 7500 показал простоту настройки машины на заданные условия работы, высокую надежность и ремонтопригодность всех узлов и механизмов, низкий расход топлива на единицу площади при высоком качестве обработки почвы.
Ключевые слова: дисковая борона, подшипниковый узел, ремонт, настройка, производительность, прикатывающий каток.
FEATURES OF OPERATION OF WIDE-CAPTURAL DISK HARROW CATROS 7500
KONOSHINI.V.,
candidate of technical sciences, associate professor,dean of the faculty of agricultural technology and power supply FSBEI HE of Orel SAU named after N.V. Parakhina; е-mail: iwanogau@yandex.ru; tel. +7-910-306-29-89.
BULAVINTSEV R.A.,
candidate of technical sciences, associate professor of the department "Mechanization of technological processes in the agro-industrial complex"FSBEI HE of Orel SAU named after N. V. Parakhina; е-mail: bulavintcevra@yandex.ru; tel. +7-920-287-90-08.
PUPAVTSEV IE.,
senior teacher of the department "Mechanization of technological processes in the agro-industrial complex" FSBEI HE of Orel SAU named after N. V. Parakhina; е-mail: pupawzew@rambler.ru; tel. +7-920-804-53-40.
Essay. It is presented nine-year experience of operating a disk harrow Catros 7500 when grown of crops on the fields SEPC "Integration" FSBEI HE of OrelSAU named after N.V. Parakhina. The disadvantages include harrows
transport height of 4.2 m, which leads to instability of the machine when driving on unpaved roads. The lack of sealing rollers and the method of its solution in the field are revealed. The operational productivity of the harrow has been determined, the average value of which is 10 ha/h. The time spent on carrying out daily maintenance has been established. An experiment was conducted on the use of various types of lubricant materials for the maintenance-free disk bearing unit. Considered individual points and features of repair of the hub of the disk. It was proposed the way for checking the quality of the node assembly. It was found that with a working load of 12,000 hectares, it is recommended to replace the bearings and anthers of the hubs of the packer rollers once a year, which makes it possible not to return to their repair during the entire period of field work. To reduce traction resistance and improve processing quality, it is recommended to synchronize the hydraulic cylinders of the rollers every 30 minutes. The long-term experience of operating the Catros 7500 disk harrow has shown the simplicity of setting the machine for the specified working conditions, high reliability and maintainability of all components and mechanisms, low fuel consumption per unit area with high quality tillage.
Keywords: disc harrow, bearing unit, repair, tuning, performance, compaction roller.
Введение. Обработка почвы дисковыми боронами, один из наиболее применяемых методов воздействия на почву в системе выращивания сельскохозяйственных культур [1]. Увеличение площадей, обрабатываемых по минимальной технологии, вызвало рост разновидностей конструкций дисковых почвообрабатывающих машин, дискаторов, как в мире, так и в Российской Федерации [2-3].
Проводимое масштабное техническое перевооружение агропредприятий при поддержке Правительства РФ дало возможность закупать лучшую по технологическим конструктивным возможностям технику, в частности сельскохозяйственную, в том числе и дисковые почвообрабатывающие орудия Catros, разрабатываемые немецкой компанией «AMAZONEN-Werke», производящиеся как на головном предприятии, так и на дочерней фирме в России (г. Самара)АО «Евротехника» [2, 3]
Основная часть. На протяжении девяти лет на полях НОПЦ «Интеграция» Орловский ГАУ используется в работе дисковая борона Catros 7500 [4-6]. Наработка на эту машину составляет порядка 12000 га в год. Компания Amazone продумала каждый узел до мельчайших подробностей. Конструкция данной машины позволяет проводить дискование на высоких скоростях, сохраняя при этом высокое качество работы.
Машина отличается своей компактностью, транспортная ширина не выходит за пределы 2,5 метров, что дает возможность без специального разрешения перемещаться по дорогам общего пользования, не создавая препятствий участникам дорожного движения. К недостаткам этой машины можно отнести транспортную высоту 4,2 метра, которая приводит к неустойчивости агрегата. Особое внимание следует уделять при движении по дорогам, имеющим колею и боковой уклон. В моделях другого поколения с большой шириной захвата этот недостаток устранен.
Средняя производительность Catros 7500 за период эксплуатации составила 10 га/ч [3]. В итоге, с учетом проведения технического обслуживания, производительность машины за сутки может достигать более 200 га. Затраты времени на проведение ежесменного технического обслуживания составляют порядка 15-20 минут, куда входит смазка шар-
нирных соединений рамы и рамы с катками (10 точек смазки), проушингидравлических цилиндров (10 точек смазки), а также проверка технического состояние узлов машины (подшипниковые узлы катков и дисков, наличие болтов на предохранительном механизме стоек, состояние гидравлических магистралей) и другие виды работ в соответствии с требованиями производителя. Надежная работа машины в полной степени зависит от своевременного проведения технического обслуживания.
На бороне установлен необслуживаемый подшипниковый узел диска (рисунок 1), конструкцию которого мы узнали после четырехлетней эксплуатации машины, т.е. наработка составила порядка 44 тыс. гектар. Первыми вышли из строя подшипниковые узлы дисков, идущих по следу трактора. Хотелось бы отметить, что после девятилетней эксплуатации только 50 процентов подшипниковых узлов были заменены. В качестве эксперимента, в два подшипниковых узла, вместо трансмиссионной смазки, закладывали «Литол 24», но через 3000 гектар работы подшипник вышел из строя.
Конструкция подшипникового узла отличается своей простотой, ремонтопригодностью и долговечностью работы. Секрет долговечности кроется в конструкции уплотнения подшипникового узла, которое состоит из двух металлических колец (1), непосредственно контактирующих между собой, и двух резиновых (2), уплотняющих первые, одно со стороны ступицы, другое со стороны стойки.
Контактная поверхность колец обработана с высокой точностью. Если взять два новых кольца, прижать их с небольшим усилием и провернуть, они должны «прилипнуть» друг к другу. Этот простой тест позволяет отличить качественный оригинальный ремкомплект от аналога. По опыту эксплуатации можно сказать, что предпочтительней устанавливать оригинальный комплект. После ремонта подшипникового узла при вращении диска ощущается легкое «мягкое» сопротивление. Необходимость в ремонте возникает при появлении люфта в узле, дальнейшая эксплуатация может привести к окончательному разрушению подшипника или его заклиниванию. Вскрытие подшипни-
кового узла с незначительным люфтом, как правило, показывает отсутствие смазочного материала или его небольшое наличие, но в очень загрязненном состоянии. После сборки узла с новым подшипником и уплотнением, перед заливкой трансмиссионного масла, необходимо провести его оп-рессовку керосином. Допускается незначительное просачивание керосина только по контактной поверхности уплотнительных колец, течь по резино-
вым уплотнительным кольцам не допускается. В случае механического или коррозионного износа посадочных мест резиновых колец, применяли силиконовый герметик-прокладка фирмы «Runway».
Для предохранения диска от поломки, а также для оптимального копирования рельефа почвы стойка снабжена демпфером рисунок 2 [7]. На наш взгляд срок службы демпфера выходит за пределы срока службы самой машины.
2
1
Рисунок 1 - Необслуживаемый подшипниковый узел диска
Рисунок 2 - Предохранительный механизм от перегрузок
Дисковая борона Catros может комплектоваться различными типами катков [8]. На нашей бороне установлены пневматические колеса-катки. В ходе эксплуатации было установлено, что при указанном объеме работ целесообразно раз в год проводить полную замену подшипников и пыльников, что дает возможность в течении всего срока полевых работ не возвращаться к их ремонту. В процессе эксплуатации бороны необходимо следить за состоянием пыльников катков и при обнаружении их дефектов сразу же заменить. Трудоемкость замены пыльников на одном колесе составляет порядка одного человеко-часа. Давление в колесах-катках необходимо поддерживать в пределах 4...4,2 bar. Недостатком пневматических колес является возможность прокола, но эта проблема легко решается в поле посредством набора жгутов для ремонта шин. Каток уплотняет почву полосами, что создает иде-
альное условие для провоцирования прорастания семян сорняков, а также уменьшается вероятность заиливания почвы. Для хозяйств, работающих с черными парами, такой каток является оптимальным вариантом.
Настройка машины заключается в установке заданной глубины обработки (рисунок 3) и смещении брусьев дисков относительно друг друга (рисунок 4) для качественного подрезания сорняков и перемешивания почвы. Настройка глубины обработки осуществляется посредством упорных шайб (1), установленных на левом цилиндре катка и занимает менее одной минуты. Смещение рядов дисков устанавливается по мере необходимости с помощью эксцентрикового пальца 2 (рисунок 4). Точная регулировка производится поворотом эксцентрика 2 в отверстии (3).
1 - упорная шайба Рисунок 3 - Настройка глубины обработки
1 - пружинный шплинт, 2 - эксцентриковый палец, 3 - отверстия для установки эксцентрика Рисунок 4 - Настройка смещения дисков
Для равномерной рабочей глубины по всей ширине захвата агрегата необходимо, чтобы три гидравлических цилиндра катка с клинообразными дисками имели одинаковую длину. Одинаковая длина цилиндров достигается с помощью их синхронизации, посредством гидравлической системы. Эту операцию желательно проводить каждые полчаса работы, благодаря чему снижается тяговое сопротивление и улучшается качество обработки почвы.
Компактная дисковые бороны Catros 7500 является экономичной в отношении расхода топлива. Так, при обработке стерни на глубину 6 см - в зависимости от вида почвы и топографии местности - расход топлива составляет 4-6 л/га.
Вывод. Применение дисковой бороны Catros7500 при обработке почвы позволяет достигать по производительности до 200 гектар в сутки. Конструктивные особенности данного орудия обеспечивают качественное подрезание сорняков и интенсивное перемешивание верхнего слоя почвы. В зависимости от назначения и типа почвы можно комплектовать различными прикатывающими элементами. При выполнении объёмов работ 12000 га в год и более, рекомендуется один раз в сезон производить ремонт подшипниковых узлов катков не зависимо от их состояния. Следует уделять особое внимание при транспортировке по грунтовым дорогам имеющим боковой уклон.
Рекомендуем эту борону сельскохозяйственным предприятиям.
Список использованных источников
1. Статистический анализ износов дисков дисковых орудий / А.М. Михальченков, А.А. Тюрева, Ю.И. Филин, Н.В. Синяя // Техника и оборудование для села. - 2016. - № 7. - С. 42 - 45.
2. Продукция компании AMAZONE. Компетентное консультирование / АМАЗОНЕ ООО. - Подольск, 2015. - 96 с.
3. Милюткин В. А., Толпекин С.А. Эффективное техническое перевооружение сельхозпредприятий дисковыми почвообрабатывающими орудиями catros (Германия - Россия) // Нива Поволжья. - 2017. - № 3(44). -С. 90 - 95.
4. Калашникова Н.В., Булавинцев Р.А., Юдин Ю.А. Сельскохозяйственные машины. Практикум / Под ред. Н.В. Калашниковой. - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2009. - 356 с.
5. Милюткин В.А. Возможности повышения продуктивности сельхозугодий влагосберегающими технологиями высокоэффективной техникой «amazonen - werke» / В.А. Милюткин, А.П. Цирулев // Современное состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса: материалы Международ-ной научно-практической конференции (27 - 28 апреля 2016 г.). - Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2016. - С. 220 - 224.
6. Целесообразность применения навигационного оборудования GreenStar при обработке почвы / И.В. Коношин, Р.А. Булавинцев, Ю.А. Кузнецов, И.Н. Кравченко // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Го-рячкина». - 2018. - № 5(87). - С. 31 - 34.
7. Милюткин В.А., Толпекин С.А., Буксман В.Э. Дисковые бороны catros («Аmazonen-werke», «Евротех-ника») с эффективными особенностями в конструкции // Инновационные направления сельскохозяйственного производства и обслуживания сельскохозяйственной техники. Сборник научных трудов по материалам Национальной научно-практической конференции. - Ярославль: Изд-во Ярославская ГСХА, 2018. - С. 8 - 15.
8. Буксман В.Е., Милюткин В.А., Толпекин С.А. Комплектация комбинированных почвообрабатывающих машин, на базе дисковых борон, прикатывающими катками // Техническое обеспечение технологий производства сельскохозяйственной продукции: сборник статей по материалам II Всероссийской (национальной) научно-практической конференции. - Курган: Изд-во: Курганская ГСХА им. Т.С. Мальцева, 2018. - С. 78 - 82.
List of used sources
1. Statistical analysis of disc wear of disk tools / A.M. Mikhalchenkov, A.A. Tyurev, Yu.I. Filin, N.V. Blue // Technique and equipment for the village. - 2016. - № 7. - P. 42 - 45.
2. Products of AMAZONE. Competent advice / AMAZONE LLC. - By the way, 2015. - 96 p.
3. Milyutkin V. A., Tolpekin S.A. Effective technical re-equipment of agricultural enterprises with catros disc tillage tools (Germany - Russia) // Niva Volga. - 2017. - № 3 (44). - Pp. 90 - 95.
4. Kalashnikova N.V., Bulavintsev R.A., Yudin Yu.A. Agreecultural machines. Agreecultural equipment. Practice / Ed. N.V. Kalashnikova. - Orel: Publishing house Orel GAU, 2009. - 356 p.
5. Milyutkin V.A. Possibilities of increasing farmland productivity with moisture-saving technologies using highly efficient amazonen-werke technology / У.А. Milyutkin, A.P. Tsirulev // Current state and development prospects of the agro-industrial complex: materials of the international scientific-practical conference (April 27 - 28, 2016). -Kurgan: Publishing house of Kurgan State Agricultural Academy, 2016. - P. 220 - 224.
6. The expediency of using GreenStar navigation equipment in tillage / I.V. Konoshin, R.A. Bulavintsev, Yu.A. Kuznetsov, I.N. Kravchenko // Herald of the Moscow State Medical University named after V.P. Goryachkina. -2018. - № 5 (87). - P. 31 - 34.
7. Milyutkin V.A., Tolpekin S.A., Buksman V.E. Disk harrows catros ("Amazonen-werke", "Eurotechnika") with effective features in the design // Innovative directions of agricultural production and maintenance of agricultural equipment. Collection of scientific papers on the materials of the National Scientific and Practical Conference. - Yaroslavl: Publishing house Yaroslavl State Agricultural Academy, 2018. - P. 8 - 15.
8. Buksman V.E., Milyutkin V.A., Tolpekin S.A. Completion of combined tillage machines, on the basis of disc harrows, roll-on rollers // Technical support of agricultural production technologies: a collection of articles on the materials of the II All-Russian (national) scientific-practical conference. - Kurgan: Publishing house: Kurgan State Agricultural Academy named. TS Maltsev, 2018. - Pp. 78 - 82.
УДК 621.855
АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЦЕПНЫХ МУФТ
СЕРГЕЕВ С.А.,
кандидат технических наук, директор ООО «Наука и образование»; тел. +79606835490; e-mail: ssa-cib@yandex.ru.
ТРУБНИКОВ ВН.,
кандидат технических наук, доцент кафедры процессов и машин в агроинженерии ФГБОУ ВО Курская ГСХА, тел. (4712) 39-61-21.
БОЕВ С.Г.,
кандидат экономических наук, доцент ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет», e-mail: 89508752981@yandex.ru.
Реферат. Одним из наиболее эффективных методов решения задачи определения напряжений и перемещений в элементах цепей и звездочек цепных муфт является метод конечных элементов. Его суть заключается в том, что непрерывная функция (напряжений, перемещений) аппроксимируется дискретной моделью кусочно-непрерывных функций, каждая из которых определена на конечном элементе. Исследование напряженно-деформированного состояния деформируемых твердых тел чаще всего выполняют с использованием метода перемещений. В этом случае перемещения в пределах конечного элемента заменяют аппроксимирующими функциями, которые определяют возможные перемещения в пределах исследуемой области. Задачу выбора системы конечного числа таких функций решают в вариационной постановке, т.е. определяют такую систему перемещений, которая обеспечивает минимум функционала полной потенциальной энергии дискретной системы. Исходными данными для решения задачи являются: физические и геометрические характеристики рассчитываемой системы на заданной области; граничные условия; условия неразрывности перемещений в узлах; внешние силы; дифференциальные операторы, связывающие напряжения и деформации с перемещениями.
Однако при исследовании напряженно-деформированного состояния пластины цепи муфты и оценке ее прочности и жесткости должны быть учтены пластические деформации материала. Это возможно сделать с использованием теории малых упругопластических деформаций и методов итераций Ньютона-Рафсона, а также метода конечных перемещений. Исследование элементов роликовых цепей выполняют в пространственных системах: пластина - втулка, пластина - валик и ролик. С учетом относительного натяга в указанных соединениях целесообразно решать обе задачи: и упругую, и упругопластическую. В представленной статье приводятся исследования по реализации именно такого подхода к определению напряженно-деформированного состояния элементов цепных муфт.
Ключевые слова: цепная муфта, цепной привод, напряженно-деформированное состояние, метод конечных элементов.
