CC BY
16
educational establishments]. Moscow: Vysshaja Shkola Publ. 1970. 224 (In Russian)
4. Kopik N.P., Viesturs D.E. Vybor traktornogo agregata po kriteriyu privedennykh zatrat. [Choise of the tractor unit by the criterion of reduced costs]. Ekologiya i selskoxozyajstvennaya tekhnika. Materialy 6-j mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. [Proc. 6th Int. Sci. Prac. Conf. "Ecology and Agricultural Machinery"]. Saint Petersburg: SZNIIMESH. 2009. Vol. 2. 106-112 (In Russian)
5. Vilde A.A., Pirs E.A. Kriterii effektivnosti ispol'zovaniya traktornoi tekhniki v polevodstve [Effectiveness criteria of the tractor equipment use in field-crop cultivation]. Ekologiya i selskoxozyajstvennaya tekhnika. Materialy 6-j mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. [Proc. 6th Int. Sci. Prac. Conf. "Ecology and Agricultural Machinery"]. Saint Petersburg: SZNIIMESH. 2009. Vol. 2. 113-119 (In Russian)
6. Koolen A.J., Kuipers H. Agricultural Soil Mechanics. Springer-Verlag. 1983. [Russ. Ed. Kulen A., Kuipers Kh. Sovremennaya zemledel'cheskaya mekhanika. Moscow: Agroprmizdat. 1986. 349]
7. Valge A.M. Ispol'zovanie sistem Excel i Mathcad pri provedenii issledovanij po mekhanizatsii sel'skokhozyaj stvennogo proizvodstva (Metodicheskoe posobie) [Application of Excel and Mathcad in research
related to mechanisation of agricultural production/ Guidance manual]. Saint Petersburg.: GNU SZNIIMESKH Rossel'khozakademii, 2013. 200. (In Russian)
8. 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 - Elista: Kalmyk Univ. Publ., 2015.140 (In Russian)
9. Dzhabborov N.I., Maksimov D.A., Semenova G.A. Otsenka tyagovo-dinamicheskikh pokazatelei pochvoobrabatyvayushchikh agregatov [Assessment of traction and dynamic indicators of soil tilling units]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2017. No. 93. 53-64. (In Russian)
https://elibrary.ru/download/elibrary 30782050 88361031.pdf
10. Himmelblau D.M. Applied nonlinear programming. New York: McGraw-Hill Inc. US. 1972. 416. [Russ. Ed. Khimmel'blau D. Prikladnoe nelineinoe programmirovanie. Moscow: Mir. 1975. 534].
УДК 631.316.2:620.16 Б01 10.24411/0131-5226-2020-10227
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО АГРЕГАТА УКПА-2,4 С КОЛЬЦЕВЫМИ РАБОЧИМИ
ОРГАНАМИ
В.И. Шамонин, канд. техн. наук; Н.И. Джабборов, д-р техн. наук
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства - филиал ФНАЦ ВИМ (ИАЭП), Санкт-Петербург, Россия
Для первичного восстановления залежных земель в Российской Федерации разрабатываются и обосновываются зональные технологии и технические средства, отвечающие перспективным показателям и критериям их оценки. В Институте агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства - филиале ФГБНУ ФНАЦ ВИМ проводятся исследования, связанные с технологиями и техническими средствами с новыми рабочими органами для первичного восстановления залежных земель в Северо-Западном регионе РФ - зоне повышенного увлажнения. Цель представленного исследования - проверка работоспособности и оценка показателей качества работы применяемого для этого почвообрабатывающего агрегата блочно-модульного типа УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами в полевых условиях. Предметом исследования были технологические и конструктивные параметры агрегата, показатели качества выполнения технологического процесса. Научная новизна состояла в оценке конструктивно-технологических параметров, работоспособности и эффективности УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами. Результаты экспериментальных исследований показали, что агрегат с кольцевыми рабочими органами обеспечивает требуемое качество первичной обработки залежных земель; разуплотнение дернины без оборота пласта на глубину до 10 см; сепарацию верхнего слоя почвы, т.е. поверхностное рыхление с отделением сорных растений и их корневищ от почвы, и вычесывание (выдергивание) с поверхности поля сорных растений; дискование почвы при снятом кольце; выравнивание поля после обработки. Использование агрегата с кольцевыми рабочими органами позволяет повысить степень рыхления почвы до 84% и степень уничтожения сорняков до 98%, a также выровнять поверхность поля.
Ключевые слова: залежные земли; технология восстановления; повышенное увлажнение; почвообрабатывающий агрегат, кольцевой рабочий орган, конструктивный параметр, качество работы.
Для цитирования: Шамонин В.И., Джабборов Н.И. Результаты экспериментальных исследований почвообрабатывающего агрегата УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2020. № 1(102) С.55-63.
EXPERIMENTAL STUDY OF THE SOIL CULTIVATING UNIT UKPA-2.4 WITH RING-
SHAPED TOOLS
V.I. Shamonin, Cand. Sc. (Engineering); N.I. Dzhabborov, DSc (Engineering)
Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia
Special zonal technologies, machines and equipment meeting the promising indicators and assessment criteria are currently developed and justified to rehabilitate the long-fallow lands in the Russian Federation. IEEP - branch of FSAC VIM conducts research associated with the technologies and machines with the new working tools for the primary restoration of fallow lands in the North-West Region of the Russian Federation, which is an area with an increased humid environment. The study objective was to test the operability and to assess the performance quality of UKPA-2.4 tillage machine of block and module type equipped with the ring-shaped tools in the field conditions. The study subject was the technological and structural parameters of the unit and the process performance indicators. The scientific novelty of the work was manifested in the assessment of structural and technological parameters, operability and effectiveness of UKPA-2.4 unit with the ring-shaped tools. According to the experiment results, this soil tilling unit provided (1) the required quality of the primary tillage of fallow lands; (2) the sod layer breaking to a depth of 10 cm without the overturn; (3) the topsoil separation, i.e. the surface soil loosening to separate the weeds and their roots from the soil, and to
56
comb (pull) the weeds from the field surface; (4) the disc ploughing of soil with the ring removed; (5) and the field surface levelling after the tillage. The use of the unit with the ring-shaped tools allowed to increase the soil loosening degree to 84% and the weed control degree to 98%, as well as to level the field surface.
Key words: long fallow lands; rehabilitation technology; humid environment; soil tilling unit; ring-shaped working tool; structural parameter; performance quality.
For citation: Shamonin V.I., Dzhabborov N.I. Experimental study of the soil cultivating unit UKPA-2.4 with ring-shaped tools. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2020. 1(102): 55-63. (In Russian)
Введение
Для выполнения работ по восстановлению залежных
(необрабатываемых) земель в различных регионах РФ разрабатываются и обосновываются зональные технологии и технические средства, отвечающие требованиям качественных, экологических, энергетических и технико-экономических критериев. Анализ современного состояния и возможных сценариев развития
сельскохозяйственного производства в РФ подтверждает необходимость проведения комплекса мероприятий по восстановлению сельскохозяйственных угодий, в том числе и для условий органического земледелия. Такие мероприятия должны обеспечить повышение плодородия почв земель
сельскохозяйственного назначения под кормовые и овощные культуры, картофель, сенокосы и пастбища и др. для увеличения объемов производства кормов и сельхозпродукции, повышения их качества, а также улучшения экологической обстановки в целом [1, 2]. В Институте агроинженерных и экологических проблем
сельскохозяйственного производства -филиале ФГБНУ ФНАЦ ВИМ (ИАЭП -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) в настоящее время ведутся исследования по разработке технологий и технических средств восстановления залежных земель в СевероЗападном регионе РФ (зоне повышенного увлажнения) [3,4].
В результате разработаны новые рабочие органы и универсальный почвообрабатывающий агрегат блочно-модульной структуры УКПА-2,4, для первичного восстановления залежных земель. Агрегат был разработан с учетом методологии его оптимального
проектирования, основными принципами которой являются, обеспечение высокой степени универсальности и эффективности. Известно, что использование оптимальных технологических операций и
соответствующих технических средств первичного восстановления залежных земель зависит от следующих условий: состояния и толщины дернины, плотности и твердости почвы, степени зарастания полей кустарником и мелколесьем,
переувлажнения. Разработка и исследования технологий и технических средств проводятся с применением современных информационно-измерительных систем [4 -
7].
Цель работы - проверка работоспособности и оценка показателей качества работы почвообрабатывающего агрегата блочно-модульного типа УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами в полевых условиях при первичном восстановлении залежных земель. Задачами
экспериментальных исследований являются оценка:
- конструктивных параметров агрегата;
- эксплуатационных показателей;
- качества технологического процесса.
Таким образом, разработка технологии и технических средств первичного
восстановления залежных земель является актуальной проблемой. Материалы и методы
Объект исследований - универсальный комбинированный почвообрабатывающий агрегат УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами агрегатируемый с трактором МТЗ-920 (рис.1).
Предметом исследований являлись показатели оценки работы агрегата - рабочая ширина захвата агрегата, угол атаки рабочих органов, масса агрегата, габаритные размеры, агрегатируемость и т.д., а также показатели качества обработки почвы - глубина обработки и степень рыхления почвы, засоренность поля сорными растениями, степень уничтожения сорняков и выравненности поверхности почвы после обработки.
Рис. 1. Универсальный комбинированный почвообрабатывающий агрегат УКПА-2,4 с многофункциональными дисково-кольцевыми рабочими органами
Краткая техническая характеристика УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами: Производительность, га/ч - 1,2 - 2; Габаритные размеры, мм: длина - 3310;
ширина - 2870; высота - 1670. Рабочая ширина захвата, м - 2. Глубина обработки, см - 10 - 15.
Рабочая скорость, м/с - 1,94 - 3,33. Количество рабочих органов, шт. - 18. Масса, кг - 1500.
Агрегатируется с тракторами класса 1,4-3,0 кН (в зависимости от комплектации).
Представленная модификация
универсального комбинированного
почвообрабатывающего агрегата УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами за один проход выполняет следующие
технологические операции: разрезание дернины на части, вырывание сорной растительности, отделение сорняков и их корневой системы от почвы, ее рыхление и выравнивание поверхности поля, а также операцию дискования почвы (при снятии кольца). Многооперационный дисково-кольцевой почвообрабатывающий рабочий орган (рис.2) может выполнять 3 операции: -дискование; - поверхностная обработка почвы;
- уплотнение верхнего слоя за счет кольца рабочего органа на легко- и среднесуглинистых почвах при установке угла атаки от 0 до 5-6 градусов.
Рис.2. Многооперационный дисково-кольцевой почвообрабатывающий рабочий орган
Многооперационный дисково-кольцевой почвообрабатывающий рабочий орган
обеспечивает разуплотнение дернины без оборота пласта на глубину до 10 см, сепарацию верхнего слоя почвы и выравнивание поверхности поля. Глубина обработки почвы регулируется изменением угла атаки рабочего органа. Кольцевой рабочий орган изготовлен из стали Ст65Г, что обеспечивает упругость его при работе, имеет заточку по рабочему краю (при необходимости возможна наплавка для меньшего износа). Рабочий орган состоит из 5 съемных секторов, что облегчает его установку и съем в случае повреждения. В нашей конструкции кольцевой рабочий орган крепится к стандартному диску БДМ - 4*4 д.560 с помощью специальных креплений. Диаметр кольцевого рабочего органа в сборе составляет 700 мм.
Экспериментальные исследования
УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами проводились в полевых условиях на производственной базе ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ в осенний период 2019 г. в соответствии с разработанной раннее программой и методикой.
Экспериментальные исследования
проводились в следующих условиях: влажность почвы, % - 20-21; травостой, см -не более 20; среднее количество растений, шт./м2 - 736; тип почвы - легкий суглинок (дернина, залежные земли); твердость почвы (средняя) до обработки (МПа)/(кг/см2) в слоях: 0-15 см - 1,0/10. При проведении исследований скорость движения агрегата составляла от 1,92 до 3,30 м/с, длина гона - не менее 60 м, глубина обработки почвы при разрушении дернины - 10 см, угол атаки а кольцевых рабочих органов устанавливался на 150, 200, 250 градусов.
Степень крошения почвы определялась до и после прохода агрегата на контрольных площадках. Пробы отбирались в четырех точках - две при движении агрегата в прямом направлении и две в обратном. Взятые пробы последовательно разделяли на фракции до 50
мм и свыше 50 мм. Полученные данные заносились в наблюдательные листы. Фактическую глубину обработки определяли с помощью мерной линейки (число замеров не менее 30 раз.). Твердость, влажность, плотность и агрегатный состав почвы определялись в горизонте до 15 см. Для определения влажности почвы брали навески почвы из каждого горизонта в пяти точках по диагонали выбранного зачетного участка. Твердость почвы определялась
пенетрометром (почвенным твердомером) Dickey-john в местах определения влажности в 3 -х кратной повторности. Засоренность почвы сорняками определяли на учетных площадках, равномерно расположенных на участке, количественным методом. В процессе исследований были определены конструктивные параметры рабочих органов и агрегата, его производительность, дана оценка работоспособности рабочих органов. Обработка опытных данных обрабатывались по стандартной методике [8]. Результаты и обсуждение
В результате проведенных исследований УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами установлено, что глубина обработки зависит от состояния и толщины дернины, плотности и твердости почвы, степени зарастания поля и переувлажнения. В нашем случае она составила (при угле атаки рабочих органов а = 250) в среднем 10 см, равномерность глубины обработки +/-2 см (при норме +/-3 см), агрегатный состав почвы: массовая доля фракции до 50 мм составила 85% (при норме не менее 80%), массовая доля фракции более 50 мм - 15% [9]. Экспериментальные исследования, проведенные по оценке качества работы УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами, показали, что при увеличении угла атаки с 150 до 250 градусов многооперационных дисково-кольцевых рабочих органов, степень уничтожения сорных растений Ссу увеличивается на 10-
15%. В результате, происходит разуплотнение дернины, а многолетние сорные растения погибают (степень уничтожения сорных растений до 98%). Агрофон участка после обработки кольцевыми рабочими органами представлен на рис. 3.
На основании экспериментальных данных были установлены степени рыхления почвы от скорости движения
почвообрабатывающего агрегата при изменяющемся угле атаки рабочих органов
а = 150, а = 200 и а = 250. Так, в диапазоне изменения скорости движения агрегата от 1,94 до 3,33 м/с при установке угла атаки рабочих органов а= 150 среднее значение степени рыхления почвы увеличилось с 78 до 84%. При увеличении рабочей скорости степень рыхления почвы повышается на 5%, а при увеличении угла атаки кольцевых рабочих органов на 100 - степень рыхления почвы повышается на 10%, что показывает эффективность применения кольцевых почвообрабатывающих рабочих органов.
б)
Ш у'■ У>
в)
Рис. 3. Агрофон участка, обработанный УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами при и различных углах их атаки а (в градусах) и скорости движения V=1,94 м/с а) а = 150, б) а = 200, в) а = 250
В результате экспериментальных исследований установлено, что: -конструктивные параметры рабочих органов, которые были обоснованы исследованиями раннее, обеспечивают рациональную компоновку агрегата с регулировкой угла атаки до 250;
- качество работы почвообрабатывающего агрегата УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами соответствуют установленным агротехническим требованиям и нормам, предъявляемым к технологическим операциям обработки почвы [9,10]. Выводы
Агрегат с кольцевыми рабочими органами обеспечивает качественную обработку почвы при первичном восстановлении залежных земель. Агрегат позволяет проводить разуплотнение дернины без оборота пласта на глубину до 10 см, сепарацию верхнего слоя почвы (поверхностное рыхление с отделением сорных растений и их корневищ от почвы) и
вычесывание (выдергивание) с поверхности поля сорных растений, дискование почвы (при снятии кольца), выравнивание поля после обработки. Использование агрегата с кольцевыми рабочими органами позволяет повысить степень рыхления почвы до 84%, уничтожения сорняков до 98% и выравнять поверхность поля.
В дальнейшей работе целесообразно для уменьшения материалоемкости
почвообрабатывающего агрегата с кольцевыми рабочими органами необходимо изготовить облегченную раму с навеской, чтобы обеспечить агрегатирование машины с тракторами класса 1,4 кН. Провести энергооценку агрегата с кольцевыми рабочими органами при различных режимах его работы, разработать автоматическую систему регулировки угла атаки рабочих органов, создать систему управления рабочими органами на основе цифровых технологий.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1 Джабборов Н.И., Добринов А.В. Восстановление залежных земель в условиях повышенного увлажнения // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2015. № 4. С. 25-28. https://elibrary.ru/download/elibrary_23733003 _54160592.pdf
2 Джабборов Н.И., Федькин Д.С., Михайлов А.С. Обоснование системы технологических процессов восстановления необрабатываемых земель в условиях повышенного увлажнения // Инновации в сельском хозяйстве. 2014. № 5. С. 66-68. https://elibrary.ru/download/elibrary_22603743 _57066476.pdf
3 Джабборов Н.И., Шамонин В.И. Сравнительная оценка технологий восстановления залежных земель в условиях повышенного увлажнения // Технологии и
технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 3(96). С.73-84. Б01: 10.24411/0131-5226-2018-100560
4 Шамонин В.И. Оценка показателей качества и энергоэффективности в технологиях первичного восстановления залежных земель для условий органического земледелия. Известия СПбГАУ, 2019. №2(55). С.192-198. Б01: 10.24411/2078-13182019-12192
5 Джабборов Н.И., Добринов А.В., Федькин Д.С., Эвиев В.А. Основы повышения энергоэффективности технологических процессов и технических средств обработки почвы. Элиста: КалмГУ. 2016. 168 с. https://elibrary.ru/item.asp?id=26122501
6 Джабборов Н.И., Федькин Д.С. Оценка энергоемкости технологического процесса
предпосевной обработки почвы.
Сельскохозяйственные машины и технологии. 2013. №4. С.29-30. https://elibrary.ru/download/elibrary_20171883 _26426980.pdf
7 Бурченко П.Н. Механико-технологические основы почвообрабатывающих машин нового поколения. М.: ВИМ, 2002. 196 с.
8 Валге А.М., Джабборов Н.И., Эвиев В.А. Основы статистической обработки экспериментальных данных при проведении исследований по механизации сельскохозяйственного производства с примерами на STATGRAPHICS и EXCEL
(под ред. А.М. Валге). Санкт-Петербург-Элиста: изд-во КалмГУ, 2015.140 с. https://elibrary.ru/item.asp?id=25350458
9 Технические и технологические требования к сельскохозяйственной технике и оборудованию, используемым в растениеводстве и животноводстве, с учетом зональных условий. М.: ФГНУ «Росинформагротех». 2010. 59 с.
10 Исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. 270 с.
REFERENCES
1 Dzhabborov N.I., Dobrinov A.V. Vosstanovlenie zalezhnykh zemel' v usloviyakh povyshennogo uvlazhneniya [Restoration of long-fallow lands in the conditions of the increased moisture]. Sel'skokhozyaistvennye mashiny i tekhnologii. 2015. No. 4. 25-28 (In Russian)
https://elibrary.ru/download/elibrary_23733003 _54160592.pdf
2. Dzhabborov N.I., Fedkin D.S., Mihajlov A.S. Obosnovanie sistemy tekhnologicheskih processov vosstanovleniya neobrabatyvaemyh zemel' v usloviyah povyshennogo uvlazhneniya [Substantiation of the technological processes system of recovery of uncultivated land in high humid environment]. Innovacii v sel'skom hozyajstve. 2014. No. 5. 66-68. (In Russian) https://elibrary.ru/download/elibrary_22603743 _57066476.pdf
3. Dzhabborov N.I., Shamonin V.I. Comparative assessment of long fallow land rehabilitation technology in very humid environment. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 3(96). 73-84 (In Russian)
DOI: 10.24411/0131-5226-2018-100560
4. Shamonin V.I. Otsenka pokazatelei kachestva i energoeffektivnosti v tekhnologiyakh pervichnogo vosstanovleniya zalezhnykh zemel' dlya uslovii organicheskogo zemledeliya [Estimation of quality and energy efficiency indicators in the technologies of primary restoration of long-fallow lands for organic farming]. Izvestiya SPbGAU. 2019. No. 2(55). 192-198. (In Russian) DOI: 10.24411/20781318-2019-12192
5. Dzhabborov N.I., Dobrinov A.V., Fed'kin D.S., Eviev V.A. Osnovy povysheniya energoeffektivnosti tekhnologicheskikh protsessov i tekhnicheskikh sredstv obrabotki pochvy [Fundamentals for enhancing the energy efficiency of soil tillage processes, machines and equipment]. Elista: Kalmyk Univ. Publ. 2016. 168. (In Russian) https://elibrary.ru/item.asp?id=26122501
6. Dzhabborov N.I., Fed'kin D.S. Otsenka energoemkosti tekhnologicheskogo protsessa predposevnoi obrabotki pochvy [Estimation of energy intensity of the technological process of presowing soil tillage]. Sel'skokhozyaistvennye mashiny i tekhnologii. 2013. No. 4. 29-30. (In Russian)
https://elibrary.ru/download/elibrary_20171883 _26426980.pdf
7. Burchenko P.N. Mekhaniko-tekhnologicheskie osnovy pochvoobrabatyvayushchikh mashin novogo pokoleniya [Mechanical and technological fundamentals of a new generation of tillage machines]. Moscow: VIM, 2002. 196 (In Russian)
8. 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 - Elista: Kalmyk Univ. Publ.
2015.140 (In Russian)
https://elibrary.ru/item.asp?id=25350458
9. Tekhnicheskie i tekhnologicheskie trebovaniya k sel'skokhozyaistvennoi tekhnike i oborudovaniyu, ispol'zuemym v rastenievodstve i zhivotnovodstve, s uchetom zonal'nykh uslovii [Technical and technological requirements for agricultural machinery and equipment used in crop production and animal husbandry with due account for zonal conditions]. Moscow: FGNU Rosinformagrotech Publ. 2010. 59 (In Russian)
10. Iskhodnye trebovaniya na bazovye mashinnye tekhnologicheskie operatsii v rastenievodstve [Initial requirements for basic machine-based technological operations in crop production]. Moscow: FGNU Rosinformagrotech Publ. 2005. 270 (In Russian)
УДК 631.171:55 Б01 10.24411/0131-5226-2020-10228
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ И ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ РОТОРНО-ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕЙ
А.И. Сухопаров1, канд. техн. наук; Ю.А. Плотникова2, канд. физ-мат. наук,
И.И. Иванов2; доцент
1 Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, г. Санкт-Петербург, Россия
2 ФГОБУ ВО Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина, г. Вологда, Россия
В статье представлены подходы к формированию общей расчетной схемы по моделированию движения частицы по осесимметричной вращающейся криволинейной поверхности с вертикальной осью вращения. Для описания сложного движения частицы по заданной поверхности использовалось основное уравнение динамики точки в неинерциальной системе отсчета, при проецировании которого на оси цилиндрических координат получены дифференциальные уравнения Лагранжа первого рода. Математическая модель движения строится на основе пошагового численного интегрирования полученной замкнутой системы дифференциальных уравнений с уравнением связи, описывающим поверхность вращения. По предложенному алгоритму на языке С# разработана программа, предоставляющая возможность графического и числового контроля результатов расчета. Интерфейс программы содержит шесть экранных форм с табличными исходными данными и таблицей пошагового расчета результатов; графики перемещений, скорости и ускорений частицы построенные
