УДК 631.316.022.4

Д.В. Лук´янов, магістр

А.С. Безуглий, магістр

Дніпропетровський державний аграрно-економічний університет

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ ЗНАРЯДДЯМИ ВІБРАЦІЙНОЇ ДІЇ

Використання вібрації було вперше втілене в будівельній практиці на основі теорії вібронавантаження свай [1]. Однак вібраційний метод призвів до використання коливань для зниження тягового опору ґрунтообробних знарядь.

Перші конструкції вібраційних ґрунтообробних знарядь передбачали наявність примусової вібрації робочих органів від зовнішніх джерел.

В роботах [2 - 5] приведені розробки конструкцій вібраторів для різних типів ґрунтообробних знарядь, приведені їх експериментальні дослідження для визначення впливу вимушених коливань на тяговий опір знаряддя, що дали змогу отримати зниження тягового опору на 10…55%.

Аналізуючи проведені дослідження, можна зробити висновок, що хоча в результаті дії вібрації тяговий опір знижується й зменшується залипання робочих поверхонь, ці конструкції ефективні лише на відносно малих швидкостях обробітку ґрунту, так як при підвищені поступальної швидкості сумарна витрата енергії, що робить роботу на підвищених швидкостях із застосуванням вібрації недоцільною.

В роботі [6] відмічено, що суттєвого зниження тягового опору при рихленні ґрунту робочими органами з примусовою вібрацією, чекати не слід, так як із збільшенням швидкості замість знакозмінних навантажень в ґрунті, такі робочі органи утворюють пульсуючі однозначні навантаження. Загальні затрати на переміщення агрегату і створення вібрації перевищують затрати енергії, що необхідна для роботи без вібратора.

Дослідження доцільності застосування культиваторів з пружною підвіскою на підвищених швидкостях приведені в праці [7]. Досліди проводились на експериментальному культиваторі з грядільною пружною підвіскою.

В роботі [8] досліджувалась робота плуга з пружною підвіскою. Фіксація пружних елементів дозволяла отримати широкий діапазон приведеного коефіцієнта жорсткості. Тяговий опір при цьому знизився на 17…18%. Також досліджувалась зміна опору плуга в залежності від зміни швидкості руху агрегату, із збільшенням швидкості руху частота коливань збільшується, а амплітуда зменшується. Таким чином плуг автоматично налаштовується на раціональний режим роботи. Коливання корпуса приводять в коливальний рух частки, що до нього дотикаються, порушуючи зв'язок між ними, знижує їх опір деформації, створюються умови не утворення ущільненого ядра перед робочою поверхнею, при цьому тяговий опір знижується.

Розроблена конструкція ґрунтообробного знаряддя [9], що автоматично налаштовується на роботу при різній твердості ґрунту. Знаряддя обладнано датчиком тягового зусилля, який реєструє зміну тягового зусилля, передає сигнал на гідроциліндр, що змінює жорсткість пластинчастої пружини. Однак при цьому в зв’язку з інерційністю системи відбувається запізнення сигналу і тому динамічна система неадекватно опрацьовує вхідний сигнал.

Спроби створення плугів з вібруючими робочими органами робились багатьма авторами, однак ні одна з конструкцій не виготовлялась серійно, всі вони залишились на рівні експериментальних зразків.

Висновки

На основі вище проведеного огляду можна зробити висновки про покращення якості обробітку ґрунту, при значному зниженні тягового опору.

Доцільне використання знарядь з пружним кріпленням робочих органів, джерелом виникнення коливань служить нерівномірний опір ґрунту.

Література

1. Баркан Д.Д. Устройство оснований сооружений с применением вибрации. - М.: Машстройиздат, 1949. - 54 с.

2. Крылов М.М. Применение вибраций для уменьшения тяговых усилий плугов при мелиорации подпахотного слоя // Доклады / ВАСХНИЛ. - Вып. 1-2. – 1938. - С.32.

3. Верняев О.В. Активные рабочие органы культиватора // Тракторы и сельхозмашины. 1959. - №12. - С.24

4. Силаев Г.В. Исследование влияния вынужденных колебаний рабочего органа почвообрабатывающей машины на рыхление почвогрунтов: Дис…канд. техн.наук. – М.: 1972. - 232 с.

5. Усков В.И. Культиватор с вибрирующими рабочими органами // Сельское хозяйство Поволжья. 1962. - №4. - С.25

6. Кушнарев А.С. Основы теории взаимодействия почвообрабатывающих органов с почвой: Дисс…докт.техн.наук. – Мелитополь, 1970. - 280 с.

7. Рябцев Г.А., Кондратьев Е.В.. Работа культиватора с упругой подвеской лап на повышенных скоростях // Техника в сельском хозяйстве. 1974. - №6. - С.9.

8. Єльбург Я.Б. Дослідження роботи плуга з корпусами, що коливаються // Наукові праці / ЛСХІ. – Львів, 1973. Т. 47. - С. 28.

9. А.с. 793424 СССР, МКМ А01В 15/00. Почвообрабатывающие орудие / Ю.В. Муравьев, А.И. Воронин, А.С. Кузнецов. - №2806504/30-15