CC BY
11(2006.01). Palletiruemyjkontejnerdlya hraneniyaitransportirovaniya sel'skohozyajstvennojiliplodoovoshchnoj produkcii.S. Dzhonatan. Opubl. 10.07.2008, Byul.№19. URL: https://rusneb.ru/catalog/000224_000128_2005 119171_20060120_A_RU/
17.Byshov N .V, Borychev S. N., Uspenskij I. A, Kokorev G. D., YUhin I. A, Krekov S. A, SHaforostov V. A. Obzor razrabotok v oblasti sohraneniya kachestva yablok pri perevozke kontejnernym sposobom // Politematicheskijsetevoj elektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2017. - №133. - S. 1280-1299. doi: 10.21515/1990-4665-133-113 URL: http://ej.kubagro.ru/2017/09/pdf/113. pdf
18.Simdiankin A.A., Byshov N. V., Borychev S. N., Yukhinl.A., GolikovA.A. Increasing the safety of agricultural products during its transportation and unloading // Bulletin of 4th International Conference on Frontiers of Educational Technologies (ICFET2018) & 3rd International Conference on Knowledge Engineering and Applications (ICKEA 2018). - RUDN. - 2018. - pp.176-180. doi: 10.1145/3233347.3233362 URL: https:// www.researchgate.net/publication/327788822_Increasing_the_Safety_of_Agricultural_Products_During_Its_ Transportation_and_Unloading
ФЕДОРОВ Сергей Евгеньевич, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин им. профессора А.И. Лещанкина, seregafedorov1989@mail.ru
ЖАЛНИН Алексей Алекссандрович, аспирант кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин им. профессора А.И. Лещанкина, alekseisxm@yandex.ru
ЖАЛНИН Николай Алекссандрович, аспирант кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин им. профессора А.И. Лещанкина, nik.zhalnin2015@yandex.ru Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева
ПОЛУНКИН Андрей Алексеевич, канд. техн. наук, доцент кафедры тылового обеспечения уголовно-исполнительной системы, Академия ФСИН России
Проблема и цель. Обработка почвы является одной из трудоемких и ответственных операций. Современные комбинированные культиваторы с упругими стойками не в полной мере отвечают агротехническим требованиям, предъявляемым к ней. Это отражается на качестве и количестве получаемой сельскохозяйственной продукции. Предпосевная обработка почвы является заключительным этапом перед посевом культур. Во время предпосевной обработки осуществляется несколько технологических процессов, включающих крошение почвы, формирование посевного ложа, подрезание сорных растений. Качественное выполнение формирования посевного ложа обеспечивает повышение всхожести семян культур и урожайности. Целью данного исследования является повышение качества поверхностной обработки почвы.
Методология. Данная цель достигается за счет увеличения жесткости стойки комбинированного культиватора. Объектом исследования выбрана упругая S-образная стойка. В процессе работы закрепленная на упругой стойке стрельчатая лапа отклоняется от исходного положения, что приводит к несоблюдению агротехнических требований. Отклонение лапы составляет больше 1 см. Разработанный на кафедре мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин МГУ им. Н.П. Огарева регулятор жесткости позволит исключить данный недостаток. Для проверки работы регулятора использовали почвенный канал и лабораторную установку, монтируемую на рабочей тележке. Колебания пружинной стойки замеряли тензодатчиками сопротивления 100 Ом. Для регистрации сигналов датчиков использовали комплекс ZETlab. Параметрами работы стойки были приняты: отклонения лапы от исходного положения (АН, м) и тяговое усилие (Р, Н). Результаты. Установка регулятора жесткости в конструкцию стойки позволяет использовать её на почвах с широким диапазоном изменений твердости с соблюдением агротехнических требований. Кроме того, применение данного регулятора приводит к снижению тягового сопротивления с 380 до 280 Н при глубине обработки 8 см, при глубине 4 см - со 160 до 70 Н, при глубине 12 см - с 660 до 550 Н.
УДК 631.316.022.4
10.36508/RSATU.2020.48.4.017
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
© Федоров С. Е., Жалнин А. А., Жалнин Н. А., Полункин А. А., 2020 г
Заключение. Для стабилизации работы лапы на упругой стойке комбинированного культиватора необходимо предусмотреть регулятор жесткости. Применение данного регулятора обеспечивает снижение времени регулировки жесткости упругих стоек. Материалы данной статьи могут быть использованы работниками учебных и научных организаций.
Ключевые слова: тяговое сопротивление, комбинированный культиватор, упругая стойка, регулятор жесткости.
Введение
Основным резервом роста производства зерновых является повышение продуктивности и устойчивости сельского хозяйства за счет повышения плодородия почвы и внедрения ресурсосберегающей системы земледелия. Без комбинированных машин, которые выполняют одновременно несколько операций за один проход, невозможно представить современное сельское хозяйство [1- 3].
Выполнение нескольких операций комбинированными почвообрабатывающими машинами и агрегатами дает возможность гарантировать высококачественную подготовку почвы, позволяет производить посев семян возделываемых культур в свежеобработанную почву, что гарантирует дружную всхожесть и обеспечивает высокие урожаи [4, 5]. Главными рабочими органами данных машин являются: сферические диски, стрельчатые лапы и катки.
Способы крепления рабочих органов комбинированных культиваторов влияют на материалоемкость конструкции, агротехнические показатели, энергоемкость процесса. Различают шарнирно-поводковые, параллелограммные, жесткие и упругие (пружинные) крепления. Широкое применение нашли орудия с упругими креплениями рабочих органов (рис. 1).
Лапы, закрепленные на упругих стойках, в процессе работы совершают колебания. В результате этого происходит снижение тягового сопротивления и самоочистка стойки от растительных остатков. а также улучшается крошение почвы. Однако данные стойки в процессе работы отклоняются от начального положения (более чем на 1 см.), что приводит к невыполнению агротехнических требований [6-8].
Многие ученные занимались исследованиями процесса взаимодействия рабочего органа на упругой стойке с почвой. В ходе работ решены большинство задач, однако исследования в этой области продолжаются. А проблема повышения качества обработки почвы и снижение тягового сопротивления не перестает быть актуальной [9-11].
Методика исследований С целью улучшения качества поверхностной (предпосевной) обработки почвы в Институте механики и энергетики Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева разработан регулятор
жесткости упругих стоек. Данный регулятор позволяет регулировать жесткость целой секции культиватора (одновременно всех рядов стоек) (рис. 2).
Рис. 1 - Упругие стойки
Культиватор состоит из рамы 1 с жестко закрепленными на ней S-образными упругими стойками 2 с лапами 3. Регуляторы 4 соединены между собой жестко с помощью штанги 5 и шарнирно с рамой 1. К регуляторам 4 закреплены пластины 6. К штанге 5 жестко закреплены рычаги 7. Рычажный
механизм 8 состоит из рычагов 7 и кулисы 9, где рычаги 7 с одной стороны шарнирно крепятся к кулисе 9, а с другой - шарнирно к раме 1 культиватора, причем гидроцилиндр10 шарнирно закреплен также к раме 1 культиватора.
1 - рама; 2 - упругая стойка; 3 - лапа; 4 - регулятор; 5 - штанга; 6 - пластина; 7 - рычаг; 8 - рычажный механизм; 9 - кулиса; 10 - гидроцилиндр Рис. 2 -Регулятор жесткости стоек
Для проверки работы регулятора использовали почвенный канал и лабораторную установку, монтируемую на рабочую тележку (рис. 3) [12, 13, 14].
Рисунок 4 - Комплекс ZETLab Усилие, необходимое для передвижения тележки, замеряли с помощью тягового звена.
Рис. 3 - Лабораторная установка
Результаты исследований и их обсуждение
Параметрами работы стойки были приняты: отклонения лапы от исходного положения (АН, м) и тяговое усилие (Р, Н). Были выбраны факторы и уровни их варьирования (табл. 1).
Колебания пружинной стойки замеряли тензо-датчиками сопротивления 100 Ом, которые наклеивались на поверхность стойки. Для регистрации сигналов датчиков использовали комплекс ZETlab, который присоединялся к компьютеру (рис. 4) [15-18].
Таблица 1 - Факторы и уровни их варьирования в натуральных переменных
Уровни Факторы
Глубина обработки, (х1) - И, м Скорость движения стойки, (х2) - V, м/с Жесткость стойки, (хз) - К , кН/м \ ' жест'
Х = -1 0,12 3 6,8
Х=0 0,04 2 21,8
Х=+1 0,08 2,5 14,3
Интервал варьирования 0,04 0,5 7,4
В таблице 2 представлена матрица планирования эксперимента, где в качестве параметра оптимизации выбрано тяговое сопротивление.
Таблица 2 - Матрица планирования
Номер опыта Уровни факторов Комбинации факторов Тяговое сопротивление Р ТЯГ,Н
хо х1 х2 хз х1х2 х1хз х2хз х1 х2 хз ^ Y2 Yз Y4
1 + - - - + + + - 101 111 101 111
2 + + - - - - + + 521 541 521 541
3 + - + - - + - + 131 121 111 121
4 + + + - + - - - 551 551 561 571
5 + - - + + - - + 151 141 161 161
6 + + - + - + - - 651 671 661 661
7 + - + + - - + - 171 181 191 181
8 + + + + + + + + 681 691 701 711
В таблице 3 представлена матрица планирования эксперимента, где в качестве параметра оптимизации выбрано отклонение лапы.
Таблица 3 - Матрица планирования
Номер опыта Уровни факторов Комбинации факто ров Тяговое сопротивление Р ТЯГ,Н
хо х1 х2 хз х1х2 х1хз х2хз х1 х2 хз Y2 Yз Y4
1 + - - - + + + - 0,0022 0,0025 0,0026 0,0019
2 + + - - - - + + 0,0115 0,0114 0,0116 0,0111
3 + - + - - + - + 0,0024 0,0024 0,0025 0,0023
4 + + + - + - - - 0,0121 0,0123 0,0122 0,0121
5 + - - + + - - + 0,0210 0,0211 0,0210 0,0210
6 + + - + - + - - 0,0410 0,0411 0,0413 0,0412
7 + - + + - - + - 0,0230 0,0232 0,0231 0,0229
8 + + + + + + + + 0,0429 0,0428 0,0429 0,0430
После расчета получены уравнения тягового сопротивления и отклонения лапы:
Р = -72,3 + 5890,62Ъ + 26,25 V - 6,25 К(1)
(2)
' } ' * жест
Проверка по критерию Фишера показала, что данные модели адекватны [13].
Жесткость стоек варьировалась: К = 6,8
1 1 жест '
(стандартная стойка); 14,3; 21,8 кН/м. На основании полученных данных (таблицы 2-3) были построены зависимости, представленные на рисунках 5-6.
АН. м
4,5
3,5 3 2.5 2 1,5 1
0,5 О
—•— Кжссл=огв кН. м Кжеет= 14,3 кН-: м
—*—Кжест=21 ,8 кН ы
10
р.н
7 50 «50 550 450 350 250 150 50
11 12 13
Ь. см
Рис. 5 - Зависимость перемещения лапы упругой стойки по оси 0Z (соответствует глубине обработки) от глубины обработки почвы
5000 10000 15000 20000 25000
—Ь=4 см см -*-Ь-12 см Кжест.Н'м
Рис. 6 - Зависимость тягового сопротивления стойки от ее жесткости при глубине обработки 4, 8 и 12 см
Из данных зависимостей видно, что при увеличении глубины обработки отклонение лапы, закрепленной на стандартной стойке, растет. При увеличении жесткости стойки уменьшаются отклонение лапы и тяговое сопротивление.
Выводы
Для стабилизации работы лапы на упругой стойке комбинированного культиватора необходимо предусмотреть регулятор жесткости.
Применение данного регулятора обеспечивает снижение времени регулировки жесткости упругих стоек. Выполняя перемещения регулятора на различные углы, можно получить требуемую устойчивость движения лап культиватора на опре-
деленной глубине обработки и снижение тягового сопротивления.
Список литературы
1. Кабаков, Н. С. Комбинированные почвообрабатывающие и посевные агрегаты и машины / Н. С. Кабаков, А. И. Мордухович. - М.: Россель-хозиздат, 1984. - 80 с. URL: https://search.rsl.ru/ru/ record/01001193355
2. Nerlove, M. Modernizing Traditional Agriculture / M. Nerlove. -San Francisco: International Center for Economic Growth, 1988. - 20 p. URL: https://rusneb.ru/catalog/004543_000037_SV0NB-RU_SRSL_^20151/
3. Bernacki, H. Bodenbearbeitungsgeräte und -maschinen: учебник /H.Bernacki. -Berlin: VEB Verlag Technik, 1972. - 175 S. URL: https://openlibrary.org/ books/0L19829979M/Bodenbearbeitungsgeräte_ und_-maschinen
4. Schulz-Fleeth, C. Der rationelle Ackerbau in seiner Begrundung durch die Ergebnisse der / C. Schulz-Fleeth. - Berlin: VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag, 2012. - 480 S. URL: https:// readrate.com/rus/books/der-rationelle-ackerbau-in-seiner-begrundung-durch-die-ergebnisse-der
5. Koolen, A. J. Agricultural soil mechanics / A. J. Koolen, Kuipers H. Springer, 1983. 350 c. URL: https://www.springer.com/gp/book/9783642690129
6. Markgraf, W. An approach to rheometry in soil mechanics - Structural changes in bentonite, clayey and silty soils / W. Markgraf, R. Horn, S. Peth // Soil and Tillage Research. - 2006. - Vol. 91 (1-2). P. 1-14. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/ pii/S0167198706000298?via%3Dihub
7. Коржов, С. И. Обработка почвы в ЦЧР: учебное пособие / С. И. Коржов. - Воронеж: Изд-во Воронежского ГАУ, 2012. - 199 с. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=19518432
8. Капустин, В. П. Сельскохозяйственные машины: учеб. пособие / В. П. Капустин, Ю. Е. Глазков. - М.: ИНФРА-М, 2017. - 280 с. URL: http:// znanium.com/catalog/product/984031
9. Клочков, А. П. Устройство сельскохозяйственных машин: учебное пособие / А. В.Клочков, П. М. Новицкий. - М.:РИПО, 2016. - 431 с. URL:http:// znanium.com/bookread2.php?book=949582
10. Вилде, А. А. Исследование работы, тягового сопротивления и изыскание рациональной конструкции копающих рабочих органов свеклоуборочных машин: автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук / Латв. с.-х. акад.
- Елгава, 1964. - 29 с. URL: https://search.rsl.ru/ru/ record/01006115530
11. Вилде, А. А. Комбинированные почвообрабатывающие машины /А. А. Вилде, А. Х. Цесни-екс. - Л.: Агропромиздат, 1986. - 128 с. URL: https:// search.rsl.ru/ru/record/01001302641
12. Кормановский, Л. П. Машинная низкозатратная и энергосберегающая технология производства зерна с ограниченным применением средств химизации в центральных районах / Л. П. Кормановский, Н. В. Краснощеков, В. И. Анискин,
B. П. Елизаров, П. Н. Бурченко, Ю. И. Кузнецов и др. - М.: 1999. - 96 с. URL: https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=24779344
13. Чаткин, М. Н. Обзор современных энергосберегающих технологий обработки почвы / М. Н. Чаткин, О. А. Ягин, С. Е. Федоров // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010. - С. 40 - 43. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=29132563
14. Чаткин, М.Н. Обзор конструкций комбинированных культиваторов для дифференцированной обработки почвы / М.Н. Чаткин, М. В. Бычков // XLV Огарёвские чтения. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2016. - С. 24 - 31. URL: https://www. elibrary.ru/item.asp?id=29296962
15. Ибрагимов, Н. М. Исследование влияния вибрации на технологический процесс культивации с обоснованием рациональной конструкции вибрационного культиватора: дис. канд. техн. наук. Москва, 1966. - 192 с. URL: https://search.rsl.ru/ru/ record/01010367827
16. Седашкин, А. Н. Влияние вынужденных колебаний на разрушение почвы / А. Н. Седашкин,
C. Ю. Городсков // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010. - С. 51 - 54. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29132562
17. Федоров, С. Е. Определение деформаций упругих стоек культиватора / С. Е. Федоров, А. С. Костин, М. Н. Чаткин // Сельский механизатор. -2015. - №10. - С. 18 - 19. URL: https://www.elibrary. ru/item.asp?id=24392507
18. Федоров, С. Е. Моделирование пружинных стоек комбинированных культиваторов / С. Е. Федоров, М. Н. Чаткин, А. С. Костин, С. Ю. Город-сков // Тракторы и сельхозмашины. - 2013. - № 8. - С. 41 - 44. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=20196618
IMPROVING THE QUALITY OF SURFACE TILLAGE
Fedorov Sergey E., Candidate of Technical Sciences, senior teacher department mobile power and аgricultural cars of professor A. I. Leshchankin, Institute of mechanics and power, Ogarev Mordovia State University, seregafedorov1989@mail.ru
Zhalnin Аleksey А., postgraduate student department mobile power and аgricultural cars of professor A. I. Leshchankin, Institute of mechanics and power, Ogarev Mordovia State University, alekseisxm@yandex.ru Zhalnin Nikolay A., postgraduate student department mobile power and аgricultural cars of professor A. I. Leshchankin, Institute of mechanics and power, Ogarev Mordovia State University, nik.zhalnin2015@yandex.ru Polunkin Andrey A., Candidate of Technical Sciences, senior teacher department logistics of the penitentiary system, Academy of Federal penitentiary service of Russia
Problem and purpose. Tilling is one of the laborious and demanding operations. Modern combined cultivators
with elastic stilts do not fully meet the agrotechnical requirements for it. This is reflected in the quality and quantity of agricultural products obtained. Pre-sowing tilling is the final stage before sowing crops. When pre-sowing tilling, several technological processes are carried out, including crumbling the soil, forming the sowing bed, pruning weeds. High-quality formation of the sowing bed provides an increase in seed germination of crops and yield. The purpose of this study is to improve the quality of surface tillage.
Methodology. This purpose is achieved by increasing the rigidity of the combined cultivator stilt. The object of the research is an elastic S-shaped stilt. In the process of work, the duckfoot, fixed on an elastic stilt, deviates from the initial position, which leads to non-compliance with agrotechnical requirements. The deviation of the duckfoot is more than 1 cm. The rigidity regulator developed at the Department of Mobile Energy Means and Agricultural Machines, Moscow State University Named after N.P. Ogarev will eliminate this drawback. To check the operation of the regulator, a soil channel and a laboratory setup mounted on a working trolley were used. The vibrations of the spring stilt were measured with 100 Ohm resistance strain gauges. The ZET lab complex was used to register the sensor signals. The parameters of the work of the stilt included deviations of the duckfoot from the initial position (AH, m) and tractive effort (P, N).
Results. A rigidity regulator in the structure of the stilt allows it to be used on soils with a wide range of changes in hardness in compliance with agrotechnical requirements. In addition, the use of this regulator leads to a decrease in tractive resistance from 380 to 280 N at a processing depth of 8 cm, at a depth of 4 cm - from 160 to 70 N and at a depth of 12 cm - from 660 to 550 N.
Conclusion. To stabilize the work of the duckfoot in the elastic stilt of the combined cultivator, a rigidity regulator must be provided. The use of this regulator provides a reduction in the time for adjusting the rigidity of elastic stilts. The materials of this article can be used by employees of educational and scientific organizations. Key words: tractive resistance, combined cultivator, elastic stilt, rigidity regulator.
Literatura
1. Kabakov, N. S. Kombinirovannye pochvoobrabatyvajushhie i posevnye agregaty i mashiny / N. S. Kabakov, A. I. Morduhovich. - M.: Rossel'hozizdat, 1984. - 80 s. URL: https://search.rsl.ru/ru/ record/01001193355
2. Nerlove, M. Modernizing Traditional Agriculture / M. Nerlove. -San Francisco: International Center for Economic Growth, 1988. - 20p. URL: https://rusneb.ru/catalog/004543_000037_SV0NB-RU_SRSL_i120151/
3. Bernacki, H. Bodenbearbeitungsgeräte und -maschinen: uchebnik / H. Bernacki. - Berlin: VEB Verlag Technik, 1972. - 175 S. URL: https://openlibrary.org/books/0L19829979M/Bodenbearbeitungsgemte_und_-maschinen
4. Schulz-Fleeth, C. Der rationelle Ackerbau in seiner Begrundung durch die Ergebnisse der / C. Schulz-Fleeth. - Berlin: VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag, 2012. - 480 S. URL: https://readrate.com/rus/books/ der-rationelle-ackerbau-in-seiner-begrundung-durch-die-ergebnisse-der
5. Koolen, A. J. Agricultural soil mechanics /A. J. Koolen, Kuipers H. Springer, 1983. 350 c. URL: https:// www.springer.com/gp/book/9783642690129
6. Markgraf, W. An approach to rheometry in soil mechanics - Structural changes in bentonite, clayey and silty soils / W. Markgraf, R. Horn, S. Peth // Soil and Tillage Research. - 2006. - Vol. 91 (1-2). P. 1-14. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167198706000298?via%3Dihub
7. Korzhov, S. I. Obrabotka pochvy v CChR: uchebnoe posobie / S. I. Korzhov. - Voronezh: Izd-vo Voronezhskogo GAU, 2012. - 199 s. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19518432
8. Kapustin, V. P. Sel'skohozjajstvennye mashiny: ucheb. posobie / V. P. Kapustin, Ju. E. Glazkov. - M.: INFRA-M, 2017. - 280 s. URL: http://znanium.com/catalog/product/984031
9. Klochkov, A. P. Ustrojstvo sel'skohozjajstvennyh mashin: uchebnoe posobie /A. V.Klochkov, P. M. Novickij. - M.:RIP0, 2016. - 431 s. URL: http://znanium.com/bookread2.php?book=949582
10. Vilde, A. A. Issledovanie raboty, tjagovogo soprotivlenija i izyskanie racional'noj konstrukcii kopajushhih rabochih organov sveklouborochnyh mashin: avtoreferat dis. na soiskanie uchenoj stepeni kand. tehn. nauk / Latv. s.-h. akad. - Elgava, 1964. - 29 s. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01006115530
11. Vilde, A. A. Kombinirovannye pochvoobrabatyvajushhie mashiny /A. A. Vilde, A. H. Cesnieks. - L.: Agropromizdat, 1986. - 128 s. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01001302641
12. Kormanovskij, L. P. Mashinnaja nizkozatratnaja i jenergosberegajushhaja tehnologija proizvodstva zerna s ogranichennym primeneniem sredstv himizacii v central'nyh rajonah / L. P. Kormanovskij, N. V. Krasnoshhekov, V. I. Aniskin, V. P. Elizarov, P. N. Burchenko, Ju. I. Kuznecov i dr. - M.: 1999. - 96 s. URL: https://www.elibrary. ru/item.asp?id=24779344
13. Chatkin, M. N. Obzor sovremennyh jenergosberegajushhih tehnologij obrabotki pochvy/M. N. Chatkin, O. A. Jagin, S. E. Fedorov // Jenergojeffektivnye i resursosberegajushhie tehnologii i sistemy. - Saransk: Izd-vo Mordov. un-ta, 2010. - S. 40 - 43. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29132563
14. Chatkin, M.N. Obzor konstrukcij kombinirovannyh kul'tivatorov dlja differencirovannoj obrabotki pochvy /M.N. Chatkin, M. V. Bychkov//XLV Ogarjovskie chtenija. - Saransk: Izd-vo Mordov. un-ta, 2016. - S. 24- 31. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29296962
15. Ibragimov, N. M. Issledovanie vlijanija vibracii na tehnologicheskij process kultivacii s obosnovaniem racional'noj konstrukcii vibracionnogo kul'tivatora: dis. kand. tehn. nauk. Moskva, 1966. - 192 s. URL: https:// search.rsl.ru/ru/record/01010367827
16. Sedashkin, A. N. Vlijanie vynuzhdennyh kolebanij na razrushenie pochvy / A. N. Sedashkin, S. Ju. Gorodskov // Jenergojeffektivnye i resursosberegajushhie tehnologii i sistemy. - Saransk: Izd-vo Mordov. unta, 2010. - S. 51 - 54. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29132562
17. Fedorov, S. E. Opredelenie deformacij uprugih stoek kul'tivatora / S. E. Fedorov, A. S. Kostin, M. N. Chatkin//Sel'skijmehanizator. -2015. -№10. - S. 18-19. URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24392507
18. Fedorov, S. E. Modelirovanie pruzhinnyh stoek kombinirovannyh kul'tivatorov / S. E. Fedorov, M. N. Chatkin, A. S. Kostin, S. Ju. Gorodskov// Traktory i sel'hozmashiny. - 2013. - № 8. - S. 41 - 44. URL: https:// www.elibrary. ru/item.asp?id=20196618
УДК 629.025
10.36508/RSATU.2020.48.4.018
ВОССТАНОВЛЕНИЕ КЛАПАНА УПРАВЛЕНИЯ РУЛЕВОГО МЕХАНИЗМА
АВТОМОБИЛЯ КАМАЗ
ЧЕРВЯКОВ Сергей Викторович, ст. преподаватель кафедры технического сервиса машин НИ МГУ им. Н. П. Огарева, sergey.chervyakov@yandex.ru
СТОЛЯРОВ Алексей Владимирович, канд. техн. наук, доцент НИ МГУ им. Н. П. Огарева, саЫо@ mail.ru
Проблема и цель. Целью исследований явилось теоретическое обоснование и выбор метода восстановления клапана управления рулевого механизма автомобиля сельскохозяйственного назначения марки КамАЗ. Объект исследования: соединение золотник-корпус клапана управления, подверженное гидроабразивному износу в процессе эксплуатации.
Методология. Для достижения цели исследования было проведено профилографирование и произведены микрометражные измерения поверхностей поясков золотников и корпусов клапана. Результаты. Проведенные исследования позволили получить значения максимального зазора между поясками золотника и корпуса клапана управления - 88 мкм, суммарный износ составил 156 мкм; определить значение слоя металлопокрытия для восстановления технологического зазора в соединении, размером 211 мкм. В качестве способа восстановления исследуемого соединения была выбрана электроконтактная приварка ленты через промежуточный подслой. В качестве подслоя применялся порошок ПГ-СР2. Основные режимы восстановления золотника следующие: сила тока 1,2 кА; длительность импульсов тока 0,04-0,06 с; длительность паузы между импульсами тока 0,08 с; частота вращения шпинделя - 6-8 об/мин; усилие сжатия электродов 1,5 кН; продольная подача сварочных электродов - 3 мм/об. В качестве способа восстановления корпуса выбран метод обработки под увеличенный размер при помощи алмазных разверток НПО «Микрон» на специальном станке для прецизионной обработки СПО-01.Триботехнические исследования восстановленного соединения по схеме «ролик-колодка» показали, что пара трения с наплавленной лентой 50ХФА обладает лучшими триботехническими характеристиками по сравнению с эталонной парой: коэффициент трения меньше в 1,45 раза, интенсивность изнашивания соединения в 1,4 раза ниже, предзадирная нагрузка больше в 1,41 раза.
Заключение. В результате исследований было установлено, что предложенный способ восстановления не только позволит восстановить изношенную поверхность золотника и убрать дефектный слой в отверстии корпуса клапана управления, но и в дальнейшем повысить ресурс рулевого механизма, создав на изнашиваемой ресурсоопределяющей поверхности клапана управления новый слой, обладающий более высокой износостойкостью.
Ключевые слова: электроконтактная приварка, золотник, корпус, восстановление, рулевое
Введение
Современные автомобили, как легковые, так и грузовые (в том числе и сельскохозяйственного назначения) оснащаются системами усиления рулевого управления, которые создают дополнительное воздействие, облегчающее поворот рулевого колеса. Рулевое управление состоит из трех частей:
- рулевой механизм, позволяющий повора-
чивать колеса на заданный угол при помощи преобразования вращения руля в поступательное движение тяг;
- колонка - отвечает за передачу вращения от руля;
- привод - доведение управляющего воздействия руля до управляемых колес.
Как видим, основной задачей рулевого управления является доведение колес на заданный
© Червяков С. В., Столяров А. В., 2020 г
