CC BY
21ТЯГОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ РЫХЛИТЕЛЯ С
ТУКОПРОВОДОМ-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕМ Батиров З.Л.1, Тоиров И.Ж.2, Амиркулова Ш.Б.3
1Батиров Зафар Лутфуллаевич - доктор технических наук, доцент;
2Тоиров Илхом Жураевич - кандидат технических наук, доцент, кафедра механизации сельского хозяйства и сервиса;
3Амиркулова Шукрона Бехбуд кизи - студент, специальность: технология и техническое обслуживание;
Каршинский инженерно-экономический институт, г. Карши, Республика Узбекистан
Аннотация: приведена методика расчета тягового сопротивления рыхлителя-удобрителя, снабженного тукопроводами-распределителями для трехъярусного внесения удобрений. Определены составляющие баланса тягового сопротивления, установлена зависимость от глубины посева.
Ключевые слова: тяговое сопротивление, рыхлитель-удобритель, тукопровод-распределитель, гребнеделатель.
ЕЮ1: 10.24411/2413-2101-2021-10502
Передовые фермерские хозяйства республики уже давно доказали о возможности получения высоких и устойчивых урожаев хлопчатника при систематическом и правильном применении минеральных и органических удобрений на фоне высокой агротехники.
В предложенной технологии вначале рыхлителями, снабженными тукопроводами-распределителями, проводят рыхление почвы по линии посева на глубину до 35 см и одноременно ленточно вносятся удобрения в три яруса: на глубину 16-18 см, 28-30 см и 40-45 см. Затем по линии внесения удобрений формируются гребни.
Предлагаемая нами технология предусматривает поярусное внесение минеральных удобрений под семена хлопчатника, т.е. 100% их размещение в зоне распространения корневой системы растения с одновременным формированием гребней.
Для обеспечения этой технологии нами разработан экспериментальный рыхлитель-удобритель снабженный тукопроводами-распределителями для трехъярусного внесения удобрений с междурядьем 90 см [1].
Известно, что тукопровод рыхлителя-удобрителя должен отвечать следующим основным требованиям: иметь удобную компоновку за рыхлительным рабочим органом рыхлителя, обеспечить качественное распределение минеральных удобрений на заданных глубинах [3].
Тяговое сопротивление рыхлителя зависит от параметров его элементов и физико-механических свойств почвы. Тяговое сопротивление рыхлителя складываются из сопротивлений долота, лемехов и стойки с тукопроводом.
Р = Рд + 2РЛ + Рст , (1)
где Рд, Рл и Рст - соответственно тяговые сопротивления долота, лемеха и стойки с тукопроводом.
Сопротивление долота можно определить из следующему выражению [5]
„ +Рф +Рф +ф) а
= °о8Ьд +-^-ф-
2бш pфCosф бтш
aсtg ш.
х (Ьд + К-1 )[соб ш + f бт(ад + ш) соб ад ] +
бтш
2 1
+ гФУ бта^(ад +ф) + glд (Ьд + а^ш^-^шад +
2 Ш
+ f соб2 ад)](1 +-);
д 100
где оо - временное сопротивление почвы смятию лезвием долота, Па; S - толщина лезвия, м; Ьд - ширина долота, м; Рф - угол заточки долота, град; ад - угол установки долота к горизонту, град; ¥ - угол продольного скалывания почвы, град; f -коэффициент трения почвы о металл; у - плотность почвы, кг/м3; W - влажность почвы, %; т - коэффициент чистого сдвига; К - коэффициент, учитывающий обрушение вершины сдвигаемого пласта, К =0,5; V - скорость движения рыхлителя, м/с.
Сопротивление лемеха складывается из следующих составляющих
Рл = Рс + Рп + Pv , (3)
где Рс - сопротивление, обусловленное деформацией почвы; Рп - сопротивление, обусловленное массой пласта почвы; Pv - сопротивление, обусловленное силой инерции пласта почвы.
Усилия, затрачиваемые на деформацию почвы лемехом определим путем проектирования сил S и Т на ось Х, где S - сила сдвига почвы; T - сила трения, возникающая от силы S [6].
Z Х = Рс - Sx - Тх = О , (4)
KF -i
Рс =—[cosp1siny + f sin(a + ^jXcos2 y + sin2 ycosa)^ (5)
i—r 2
где Fc - площадь скалывания почвы, м .
Fc = (Ъл + actg ¥1 )actg ¥1 •, (6)
Усилие Рп от веса пласта определим используя уравнение, выведенное Г.Н.Синеоковым [5]
sina + f (cos actg a + sin «cos«)
Pn = mg-^-f-.-:-¿, (7)
cosa - f sinysina
где m - масса почвы, находящейся на лемехе, кг
m = 0,5 F1 yl,
где l - длина рабочей поверхности лемеха, см; F1 - площадь поперечного сечения обработанной части пласта, м2.
F = Ъа + О2^, (8)
1 л 2
где р - угол внешнего трения почвы, град.
С учётом выражений определяющих m формула (7) примет следующий вид
Р = 1 Fglsina + f (cos7ctg7 + sin7cosa) (9) n 2 1 cosa- f sinysina
Сопротивление почвы, связанное с изменением скорости движения пласта по рабочей поверхности лемеха определим аналогично уравнению Г.Н.Синеокова [5]
1 ^ sin2y[sina + f siny(ctg2y + cosa)]
Ру =-Fy -—---/v 6 7--, (10)
2 ctga - sin y
где a - угол крошения лемеха, град; y - угол раствора лапы, град; f -коэффициент трения почвы о рабочую поверхность лемеха; V - скорость перемещения лемеха, м/с; y- плотность пахотного слоя почвы, кг/м3.
Подставляя в формулу (3) найденные значения, находим тяговое сопротивление лемеха
K.F г 2 2 1
Ра =—^|cosp1siny + fsin(a +Pj)(cos y + sin ycosa)]+ (11)
+ ^í M^f +sin ycosa) + V2 si"2 y[sina + f sin r(ctg 2y + cosa)] 2 [ cosa- f sinysina cosa- f sin y
Анализ уравнения (11) показывает, что с увеличением площади рыхления почвы тяговое сопротивление лемеха увеличивается, оно зависит также от параметров лемеха (ширины захвата Ьл, углов раствора и крошения, глубины хода a, скорости движения V), а также от физико-механических свойств почвы.
Для упрощения формулы (11) введем следующие:
E1 = [cos p1 sin у + f sin(a + p1 )(cos2 7 + sin2 y cos a)], (12)
sina + f (cosy ctgy + sinycosa)
E2 =-"7"-:-, (13)
cosa- f sinysina
sin2 ylsina + f siny(ctg 2y + cosa)l
E3 =-^---/v 6 7-^. (14)
ctg a- f sin y
Окончательно получим
рл = 2 KFE + Fy(giE2 + v2 E3) . (15)
Подставляя в формулу (15) значения Кс=3270 Па, а=0,35 м, a=200, f=0,5 [6] построим график изменения тягового сопротивления почвы от ширины лемеха.
При уменьшении ширины лемеха от 50 см до 30 см, тяговое сопротивление лемеха уменьшается на 2,3 кН или на 24,8 %. Это позволяет агрегатировать рыхлитель-удобритель с трактором класса 4.
Для определения тягового сопротивления стойки с тукопроводом рассмотрим взаимодействие почвы со стойкой и тукопроводом в сечении горизонтальной плоскостью (рис. 1).
Рис. 1. Схема сил, действующих на стойку и на тукопровод
На лобовой и боковых поверхностях стойки и тукопровода при движении возникает нормальная сила Ni, вызывающая силу трения Ti. Проектируя все силы на ось Х, определяем тяговое сопротивление стойки с тукопроводом, возникающее от перемещения почвы.
Для определения нормального давления Ni на лобовую поверхность стойки воспользуемся формулой, предложенной В.Н. Левенецом [6]. На заостренную грань стойки действуют динамические и статические силы, которые определяются по следующим формулам
N1g =plcmhV12 sin2 Д, (18) l h2
N 1cm =Pg-Cr- C°s^1 (19) 2tgYl
2 2 lh2 2 или Ni = plcmhV2 sin2 Pi + pg^-cos2 Yiitgri + tg<), (20)
где p - плотность почвы, кг/м3; 1ст - длина заостренной части стойки, м; ух - угол естественного откоса почвы, град; < - угол внутреннего трения почвы, град.
На плоскую грань стойки с тукопроводом действует статическая сила, которая определяется по формуле
, ^2 _ ^ _ 2 ^
'2 ""
Ni + N1 = pg(b+ ¿2)h cos2 Yi(tgYi + tg<). (21) 2tg/i
С учетом значений сил N1, N11 и N21 окончательно получим
Р„„ =■
2
cos<
-(plchV2 sin2 P1 sin(P1 + <) + pg
cos Yi (tgYi + tg<i )sin(pi + < + 2tgYi (22)
(b. + b2)h 2 / ч . ч
+ Pg —--cos Yi (tgYi + tg<)sin<
2tgYi
Общее тяговое сопротивление рыхлителя с тукопроводом-распределителем будет равно
Р pxopxp я. . qbt2sin(ad +РФ)sin(a2 +рф + <) , a
P = Рд + 2РЛ + Рст =°0Sb2 +----+ х
2sin siny
х (b2 + К actgyi )[cosy + f sin(a2 + y)cosa2 ] + sin y
2 i
+ YabV sin a,tg(a2 + <) + glb b + actg yi)(- sin a, +
(23)
2phK3
cos<
+ f cos2 a2 )](i + W0) + KcFcEi +(fY + Fy2 fe + V^)+
, , gh 2 lcmV sin Pi sin(Pi +<) + cos Yi (tgYi + tg«Xh sin(Pi +<) + 2(b + b2)sin<) 2tgYi
где Fс - площадь скалывания почвы, м2; Кс - удельное сопротивление почвы подпахотного слоя сдвигу.
Расчеты по формуле (21), (22), (23) показали, что тяговое сопротивления тукопровода составляет 12-12,5% от тягового сопротивления стойки и 4-5 % от общего тягового сопротивления рабочего органа рыхлителя.
5 кН
6 5 4 3
2
"\7
0 1,0 1,25 1,5 м/с 2,0 V--
1 - ср=2(з\ ^=28°; 2-^29°, ^=40°
Рис. 2. Тяговое сопротивление рабочего органа рыхлителя с тукопроводом-распределителем в
зависимости от скорости движения 16
Графическая интерпретация математический модели (23) на ЭВМ (рис.2) показывает, что при увеличении скорости движения рабочего органа рыхлителя с тукопроводом-распределителем, тяговое сопротивление увеличивается по криволинейной зависимости. Так при V = 1,0 м/с, < = 280 тяговое сопротивление составило 4,11 кН, а при V =2,0 м/с, < =280 Р=5,86 кН.
Тяговое сопротивление увеличивается также с увеличением коэффициента внутреннего трения почвы <. Так, например, при V=1,0 м/с, < =280 Р=4,11 кН, а при V =1,0 м/с, < =400 и Р=5,61 кН. Эти зависимости можно использовать для определения тягового сопротивления при различных параметрах рабочего органа рыхлителя, физико-механических свойствах почвы и скорости движения. Заключение
Тяговое сопротивление рабочего органа рыхлителя с тукопроводом-распределителем зависит от физико-механических свойств почвы, толщины лезвия и длины лезвия долота, длины рабочей поверхности лемеха, угла крошения и раствора лемеха, ширины захвата рабочего органа и скорости движения.
Список литературы
1. Батиров З.Л., Шахобов С.Ш. Машины для внесения удобрений под посевные рядки хлопчатника. Карши: Насаф, 2008. 98 с.
2. Батиров З.Л. Обоснование длины патрубков верхнего и среднего ярусов тукового сошника для послойного внесения минеральных удобрений // Проблемы науки. № 11 (59), 2020. С. 15-19.
3. Батиров З.Л., Маматов Ф.М., Мирзаев Б.С, Халилов М.С. Тяговое сопротивление глубокорыхлителя с тукопроводом-распределителем для трехслойного внесения удобрений // "Молодой ученый". Россия, 2013. № 11 (58). С. 252-255. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://moluch.ru/archive/58/8000/ (дата обращения: 19.05.2021).
4. Маматов Ф.М., Батиров З.Л., Халилов М.С., Холияров Е.Б. Трехъярусное внесение удобрений тукопроводом-распределителем глубокорыхлителя// Сельскохозяйственные машины и технологии, 2019. https://doi.org /10.22314/20737599-2019-13-4-48-53/
5. Batirov Z., Toirov I., Boymuratov F., Sharipov Sh. Layered application of mineral fertilizers with the coulter ripper of a combined unit //I P Conf. Series: Materials Science and Engineering 1030 (2021). doi: 10.1088/1757-899X/1030/1/012168.
6. Синеоков Г.Н., Панов И.М. Теория и расчет почвообрабатывающих машин. М.: Машиностроение, 1977. 328 с.
7. Левенец В.Н. К аналитическому определению силы давления почвы на сошник / Труды Кишиневского сельхозинститута им. М.В. Фрунзе // Т. 33. Вып. 1, Кишинев: "Картя Молдовеняске", 1964. С.134-140.
8. Mamatov F.M., Bаtirov Z.L, ХаНlov M.S. Chizel-cultivator fertilizer for forming ridges and applying fertilizers. European Sciences review scientific journal, 2018. № 3-4. P. 267-270.
9. Batirov Z., Toirov I., Boymuratov F., Sharipov Sh. Layered application of mineral fertilizers with the coulter ripper of a combined unit // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 1030 (2021). doi: 10.1088/1757-899X/1030/1/012168.
10. Mamatov F.M., Toshtemirov S.J., Xoliyarov Y.B., Batirov Z.L. Energy-resource-saving technology and a machine for preparing soil for planting cotton on the ridges // European science review scientific journal, 2019. № 11-12. P. 261-263.
11. Mamatov F.M., Batirov Z.L., Khalilov M.S., Kholiyarov J.B. Three-Tiered Fertilizer Application with a Spreading Funnel of a Subsoil Tiller. Agricultural Machinery and Technologies, 2019; 13(4):48-53 (In Russ.) doi: 10.22314/2073-7599-2019-13-4-48-53.
12. Mamatov F.M., Djuma Djuraev, Toirov I., Khalilov M.S., Rakhimov Kholmakh. Parameters of a centrifugal sprayer for chemical processing // Journal of critical reviews, 2020. № 7. P. 2966-2970.
13.Джураев Д., Давлетшин М.М., Маматов Ф., Тоиров И., Халилов М., Уришев А. Optimization of the plant irrigation proctss in protected soil construction // ' 'Вестник'' Башкирского государственного аграрного университета, 2019. № 4. С. 111-116.
АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АВТОБУСОВ ISUZU В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
1 2 ** 3
Исматов А.А. , Абдурашидов И.Ж. , Екубжонов С.Г.
1Исматов Абдухалил Абдусаматович - кандидат технических наук, доцент; 2Абдурашидов Искандарбек Журъат угли - ассистент, кафедра автомобиля и автомобильного хозяйства; 3Ёкубжонов Султон Гофуржонович - магистрант, отдел магистратуры, направление: сферы услуг автомобильного транспорта, Ташкентский государственный транспортный университет, г. Ташкент, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье рассмотрена проблема обеспечения высокой надежности работы тормозной системы автобусов и в процессе эксплуатации. Приводятся исследовательские данные по распределению дефектов по деталям тормозной системы автобусов Ш^и, результаты обработки экспериментальных данных и пути повышения надежности работы тормозной системы.
Ключевые слова: эксплуатация тормозной системы, показатели надежности, дефекты деталей, автобус Ш^и.
Надежность тормозной системы является важнейшим элементом конструктивных мероприятий, направленных на обеспечение активной безопасности автотранспортного средства, снижение вероятности дорожно-транспортных происшествий [1]. Обеспечение безопасной эксплуатации автотранспортных средств - общемировая задача, актуальная и для транспортной отрасли Республики Узбекистан.
Появление на рынке транспортных услуг мелких перевозчиков и снижение должного контроля за техническим состоянием автомобилей актуализирует необходимость повышения безопасности автотранспортных средств, предотвращение роста количества дорожно-транспортных происшествий, связанных с неудовлетворительным техническим состоянием транспортных средств [2].
Исследования технического состояния автобусов Ши2и выявили, что преобладающими неисправностями, которые оказывают максимальное влияние на безопасность дорожного движения, стали неисправности при эксплуатации тормозной системы. К основным неисправностям тормозной системы можно отнести: неудовлетворительную работу тормозов, заедание тормозных колодок, неравномерное действие тормозных механизмов, недостаточное растормаживание, течь тормозной жидкости, попадание воздуха в систему гидравлического привода, снижение давления в системе пневматического привода, а также отсутствие герметичности системы пневматического тормозного привода. Причинами снижения тормозной эффективности в процессе эксплуатации становятся нарушения регулировки тормозного привода и тормозных механизмов, увеличенные зазоры между накладками и барабанами (износы фрикционных накладок), наличие масла, воды и грязи на их рабочих поверхностях, сбои регулировки тормозного крана,
18
