CC BY
104
яния отклонений формы реальных, что приводит к изменению в ремонтных группах значений действительных ремонтных размеров.
Библиографический список
1. ГОСТ 21495-76. Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения. — Введ. 1977 — 01 — 01. — М. : Изд-во стандартов, 1982. — 37 с.
2. ГОСТ 25346-89 (СТ СЭВ 145-88). Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений. — Введ. 1990 — 01 — 01.— Взамен ГОСТ 25346 — 82. — М. : Изд-во стандартов, 1992. — 26 с.
3. ГОСТ 26642-81 (СТ СЭВ 301-88) Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения. Основные термины и определения. — Введ. 198 — 01 — 07. — М. : Изд-во стандартов, 1990. — 70 с.
4. ГОСТ 24643-81 (СТ СЭВ 646-77) Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения. Числовые значения. — Введ. 1981—01 — 07. — М. : Изд-во стандартов, 1981. - 16 с.
5. Глухов, В. И. Теория измерения геометрических величин деталей : учеб. пособие / В. И. Глухов — Омск : Изд-во ОмГТУ, 2012. — 108 с.
6. Допуски и посадки : справ. В 2 ч. Ч. 1 / В. Д. Мягков [и др.]. — 6-е изд., перераб. и доп. — Л. : Машиностроение. Ленинград. отделение, 1982. 543 с.
7. Чигрик, Н. Н. Основы метрологии : конспект лекций / Н. Н. Чигрик — Омск : Изд-во ОмГТУ, 2006. — 104 с.
8. Чигрик, Н. Н. Выявление и исследование первичных погрешностей измерительного прибора : метод. указания /
Н. Н. Чигрик — Омск : Изд-во СибАДИ, 2009. — 16 с.
9. ГОСТ 8.051-81. Государственная система обеспечения единства измерений. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм. — Введен 1982 — 01 —
01. — Минск : Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации: Белорус. гос. ин-т стандартизации и сертификации, 2004. — 12 с.
10. Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм (По применению ГОСТ 8.051 — 81) : РД 5098-86. : метод. указания — Введен 1987 — 07 — 01. — М. : Госстандарт СССР, 1987. — 68 с.
11. ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-88). Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки. — Введ. 1983 — 07 — 01. — М. : ИПК Изд-во стандартов, 2001. — 54 с.
12. ГАЗ-3307. ГАЗ-3309. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. — М. : Издательский дом Третий Рим, 2007. — 188 с.
13. ГОСТ 8.050-73 (СТ СЭВ 1155-78) Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия выполнения линейных и угловых измерений. — Введ. 1981 — 01—01. — М. : Изд-во стандартов, 1988. — 11 с.
ЧИГРИК Надежда Николаевна, кандидат технических наук, доцент (Россия), преподаватель спец-дисциплин.
Адрес для переписки: ChigrikNadya@yandex.ru
Статья поступила в редакцию 28.05.2013 г.
© Н. Н. Чигрик
УДК б31.33.024.2 А. П. ШЕВЧЕНКО
М. А. БЕГУНОВ
Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЯГОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КИЛЕВИДНОГО СОШНИКА
Рассмотрены расчет тягового сопротивления килевидного сошника и анализ сил, действующих на него. Представлены зависимости тягового сопротивления сошника от конструктивных и технологических параметров.
Ключевые слова: тяговое сопротивление, килевидный сошник.
Цель данного исследования заключается в установлении факторов, влияющих на тяговое сопротивление сошника и путей его снижения.
Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи по определению и анализу сил, действующих на сошник со стороны почвы при разных режимах и условиях работы, на основании этого составить уравнение тягового сопротивления сошника.
Производя анализ сил, действующих на рабочий орган (рис. 1), определим основные составляющие тягового сопротивления [1 — 3]. Результирующая
сила сопротивления Fm, действующая на сошник, состоит из векторной суммы сил сопротивления резанию R , динамических R , силы трения F и сил сор' д' 1 тр
противления почвы N. Получаем следующее уравнение результирующей силы тягового сопротивления сошника:
!*т = Лр + 2.Кд +1* тр + АТ. (1)
При движении рабочего органа в почве на каждую элементарную площадку заглубленной рабочей
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013
136
Рис. 1. Схема сил, действующих на сошник со стороны почвы
Р,=Я-Ь,-
(2)
Результирующая сила Р, действующая на сошник, будет равна сумме элементарных сил Р., следовательно:
Р = ир'. (3)
О
Элементарную силу ёЯр можно выразить как:
с!Яр=Ргс15, (4)
где ёБ — элементарная площадка сошника.
Площадь боковой поверхности сошника определится по формуле:
(ЛЭ = с151 + + с15 3
(5)
(6)
йЯ2 =(ЯСВШ, = с-Л' = с-(Л-г).
(7)
Площадь сектора ACD определится как:
тт-р.г2 (8)
360°
где в =180° — а, тогда:
<25, =
л-(180°-а)т2
360°
(9)
Подставив выражения (6), (7) и (9) в (5), получаем:
с15 = а-Л + с-(1г—г) +
7і-(180° — а)-г2 360°
(10)
Подставив выражения (10) в (2), получаем:
яР=р^=
г , , . тс-(180° -<х)-г2
= ]д-(а-Л+с-(Л-г)+-
360°
-).
(11)
При движении рабочего органа на заглубленную часть сошника со стороны почвы действует динамическая сила R , возникающая при движении частиц.
(12)
где V — поступательная скорость передвижения, км/ч; [ — время движения, с; тпп — масса почвенного пласта, кг.
Масса почвенного пласта определится как:
тп п = Уаа • рп,
(13)
Рис. 2. Боковая поверхность стойки сошника
части сошника действует элементарная сила Р., которая представляет собой удельное сопротивление почвы смятию, изменяющееся по зависимости:
V — объем почвенного пласта, м3; р — плотность
п.п. п
почвы, кг/м3.
Объем почвенного пласта определится из выражения 10 и ширины сошника Н:
Упп =Н- а-А + с-(А-г) +
гс-(180°-а)-г2
360°
рп-Н- а-Л + с-(Л-г) +
п(180°-а)-г2
360°
(14)
(15)
При движении сошника в почве под действием нормальной результирующей силы Rрeз возникает сила трения Fmр, действующая на заглубленную часть сошника, и приложена к плоскости стойки, а также сила трения о подошву сошника.
(16)
Площадь ромба, коим является геометрическая фигура ABFG (рис. 2), определяется как ширина основания на высоту, высотой является глубина обработки Л, следовательно,
Высотой ромба CDEF является Л7, следовательно (рис. 2)
где I — коэффициент трения почвы по рабочему органу [4].
Сила трения Fmр выразится как векторная сумма динамической силы Rд и силы сопротивления резанию R .
р
Векторная сумма динамической силы Rд и силы сопротивления резанию Rр выразиться как:
К,:,=^к+к. (17)
Следовательно:
рщР=£-л1К+К={д^К+К, (18)
где ф — угол трения почвы о материал, град.
N =
(19)
Х = Рт-КрЫПа-Кд-рщ
У = N+11 сова-шд.
(20)
Подставим в данное уравнение значения, полученные ранее:
„ _ . г л (180° -а) г2,
Х = Рт -ят<х|д-(о-А + с-(й-г) +—1 ^ '--------------)
„ ( , ,, . 7с-(180° -а) г2 ,
р„ Н- а А + с-(А-г) + ' збро '----|У„„
г , , ... 71 • (180° -а)-г2 Л
вта|д-(а-Л + с-(Ь-г) +-----—-------)1 +
-{дгф
„ , , ,, . л (180° -а)-г2 ,
р • Н • а • Л + с • (Л - г) н------- ----------'---- V
1 360°
(21)
Рис. 3. Схема сил, действующих на сошник
Реакция опоры N определяется как сумма сил, действующих на почву от опоры, Е. П. Огрызков принимает пропорциональной твердости почвы:
где к — коэффициент пропорциональности; т — твердость почвы;
Босн — площадь опорной поверхности.
Составим графическое представление сил, действующих на сошник (рис. 3).
Составим уравнение проекции сил на оси координат в соответствии с рис. 3, которые расположим параллельно движению агрегата и вертикально. Двумерное пространство в принятом приближении удовлетворяет параметрам точности.
-тсрду
„ , „ ? , , ,, . я ■ (180° - а) • г2
У = к-т-8осн + соза]д(аЛ + с(Л-г) +—5—-----------)~т9
Тяговое сопротивление сошника определится как:
^ • г , ^ ч л-(180° - а)-г2.
^ш=8ша|д-(а-Л + с-(Л-г) + —1 '--) +
д ООи
I* ( г. * Я-(180°-а)-г2
р -Н- а-Л + с-(Л-г) + —-------------- У„„
" 360°
. г , , „ . 7г-(180° - а)-г2 ,
зта] д • (а • Л + с • (Л - г) н----------5—^по -------) | +
+ *9Ч> р п-Н-
360°
. 7Г • (180 — сс) • г ,
а • Л + с • Л - т + —------------------
360°
г
+ ягд(дф.
Упростим данное выражение:
„ , . ,, . 71-(180°-а)-г2
Рт=(а-А + с-(А-.г) + * збоо '----)х
(22)
0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 И, М
Рис. 4. Зависимость тягового сопротивления Г^,,, Н от глубины обработки Л, м
Рис. 5. Зависимость тягового сопротивления Г^,, Н от скорости агрегата V , м/с
Рис. 6. Зависимость тягового сопротивления Гтя,, Н от угла входа в почву а,°
Рис. 7. Зависимость тягового сопротивления Г^,, Н от радиуса носка сошника г, м
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013
5Іпа/д-+Р,,'Н'Ушр +
+ ід<Рл япа/д- +
Р.-Н-Ущ
+ тдґд<р. (23)
В результате, на основе полученного уравнения 23 получим графики зависимостей тягового сопротивления сошника от конструктивных и технологических параметров (рис. 4 — 7). На основании данных зависимостей можно снижать тяговое сопротивление сошника, варьируя его основными параметрами.
Библиографический список
1. Почвообрабатывающие и посевные машины : курс лекций / В. В. Бледных [и др]. — Челябинск : ЧГАУ, 2004. — 236 с.
2. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин : учебник для вузов сельскохозяйственного машино-
строения / Е. С. Босой [и др.] ; под. ред. Е. С. Босого. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Машиностроение, 1977 — 568 с.
3. Сабликов, М. В. Сельскохозяйственные машины / М. В. Сабликов. — М. : Колос, 1968. — 296 с.
4. Желиговский, А. А. Экспериментальное определение коэффициентов трения / А. А. Желиговский // Элементы теории почвообрабатывающих машин и механической технологии с.-х. материалов. — Тбилиси, 1960. — С. 26 — 29.
ШЕВЧЕНКО Анатолий Павлович, кандидат технических наук, профессор кафедры «Тракторы и автомобили, сельскохозяйственные машины». БЕГУНОВ Максим Алексеевич, ассистент кафедры «Тракторы и автомобили, сельскохозяйственные машины».
Адрес для переписки: maksim-begunov@mail.ru
Статья поступила в редакцию 27.06.2013 г.
© А. П. Шевченко, М. А. Бегунов
УДК б31.3б23б А. п. ШЕВЧЕНКО
А. Н. ЛУКИН
Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина
ИССЛЕДОВАНИЕ
ПНЕВМАТИЧЕСКОГО СКАРИФИКАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН МНОГОЛЕТНИХ БОБОВЫХ ТРАВ
Приведены устройство и принцип работы пневматического скарификатора для обработки семян многолетних бобовых трав. Представлены исследования влияния степени потери массы семян на посевные качества: энергия прорастания, всхожесть, количество твердых и дробленых семян в посевном материале, также проведены сравнительные испытания экспериментального скарификатора.
Ключевые слова: скарификатор, воздушный поток, осадочная камера, степень потери массы семян, посевные качества.
За последние десятилетия валовое производство семян трав сократилось в 3 — 4 раза по сравнению с 80-ми годами XX века, а кондиционные семена составляют около 40 % их валового сбора. Решение проблемы удовлетворения потребности отрасли кондиционным семенным материалом во многом определяется эффективностью технологического и технического обеспечения процессов очистки и предпосевной подготовки семян. Применяемые технологии производства семян в большинстве своём морально устарели, а физический износ техники достигает 80 — 90 %. Отсутствие в хозяйствах очистительных и специальных машин для обработки семян (скарификаторов) приводит к значительным их потерям в процессе послеуборочной обработки. Причём имеют место потери, связанные с травмированием и, как следствие, ухудшением всхожести семян [1]. Основными причинами повышенного расхода остро дефицитных семян бобовых высоко-
белковых культур являются их твердокаменность и высокая прочность поверхностной пленки, сдерживающие набухание зерна и не позволяющие развиваться зародышу семени. Это приводит к длительной затяжке всходов и безвозвратной потере части высеянных семян, кроме того, неравномерные всходы резко снижают урожайность и общую продуктивность растительной массы.
Известно несколько способов снижения твёрдости и твердокаменности семян бобовых трав: химический (обработка семян серной кислотой), термический (их прогревание и промораживание), радиочастотный (обработка семян в электромагнитном поле) и механический (скарификация).
Наиболее доступным, простым и производительным является механический способ нарушения герметичности покрывающей пленки семян, поэтому нами была разработана конструкция пневматического скарификатора.
