CC BY
0
***** pfQ RRf^TWfl*****
DOI: 10.32786/2071 -9485-2024-04-38 SIMULATION OF THE PROCESS OF INTERACTION OF SOIL PARTICLES WITH THE SURFACE OF THE WORKING BODY STRENGTHENED WITH A LONGITUDINAL
REINFORCING ROLLER
Subbotin S. I., Fomin S. D., Gapich D. S.
Volgograd State Agrarian University Volgograd, Russian Federation
Corresponding author E-mail: [email protected]
Received 26.05.2024 Submitted 11.07.2024
Abstract
Introduction. The improvement of working bodies for agricultural machinery plays an important role in increasing the efficiency of production of surfacing reinforcing rollers during the hardening of parts significantly changes the profile of the contact surface with the soil, making adjustments to the behavior of force factors acting on the part when it is moved. The profile ceases to be flat, so there is an increase in the resulting resistance force to the movement of the working body, especially when plowing heavy soils. To determine the increase in this force, the authors analyzed the movement of soil particles around the roller. In the course of the study, the issue of determining the resistance force to the movement of a soil particle along the surface of a reinforcing roller, taking into account its wear and its speed of movement, is considered. Object. The object of the study is the working body of a chisel plow, made in the form of a chisel. The aim of the study is to increase the durability of the working bodies of chisel tools by optimizing their geometric parameters. Materials and methods. The research methods are based on the theoretical justification of the proposed measures carried out using the classical laws of agricultural mechanics, applied mechanics, and the theory of vibrations of solids. Results and conclusions. The processes of interaction of soil particles with the surface of the working body of the chisel, reinforced with transverse and longitudinal reinforcement rollers, are considered. The use of cross-reinforced rollers made of surfaced material as hardening is not advisable from an energy point of view, since it leads to an increase in the resistance force to the movement of the working body. Mathematical dependences are obtained that allow us to estimate the increase in the resistance force. Criteria conditions were obtained to avoid sticking of soil particles between longitudinal reinforcing rollers. An analytical equation of the optimal trajectory of the soil particle along the surface of the reinforcement roller is obtained, which allows to obtain its geometric dimensions.
Keywords: chisel ploughs, chisel plough bit, abrasive wear, experimental plough tools.
Citation. Subbotin S. I., Fomin S. D., Gapich D. S. Simulation of the process of interaction of soil particles with the surface of the working body strengthened with a longitudinal reinforcing roller. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2024. 4(76). 348-355 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2024-04-38. Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.
УДК 631.316.22
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧАСТИЦ ПОЧВЫ С ПОВЕРХНОСТЬЮ РАБОЧЕГО ОРГАНА, УПРОЧНЕННОГО ПРОДОЛЬНЫМ
АРМИРОВОЧНЫМ ВАЛИКОМ
Субботин С. И., аспирант Фомин С. Д., доктор технических наук, доцент Гапич Д. С., доктор технических наук, профессор
ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ г. Волгоград, Российская Федерация
Актуальность. Совершенствование рабочих органов для сельскохозяйственной техники играет важную роль в повышении эффективности производства. Наплавка армирующих валиков при упрочнении деталей существенным образом меняет профиль поверхности контакта с почвой, внося коррективы в поведение силовых факторов, действующих на деталь при ее перемещении. Профиль перестает быть плоским, поэтому наблюдается рост результирующей силы сопротивления движению рабочего органа, особенно при вспашке тяжелых почв. Для определения увеличения этой силы авторы проанализировали движение частиц почвы, огибающей валик. В процессе исследования рассмотрен вопрос определения силы сопротивления перемещению частицы почвы по поверхности армирующего
*****
валика с учетом его изнашивания и ее скорости движения. Объект. Объектом исследования является рабочий орган чизельного плуга, выполненный в виде долота. Целью исследования является повышение долговечности рабочих органов чизельных орудий за счет оптимизации их геометрических параметров. Материалы и методы. Методы исследования базируются на теоретическом обосновании предложенных мер, выполненных с применением классических законов земледельческой механики, прикладной механики, теории колебаний твердых тел. Результаты и выводы. Рассмотрены процессы взаимодействия частиц почвы с поверхностью рабочего органа долота, упрочненной поперечными и продольными армировочными валиками. Использование в качестве упрочнения поперечно-армированных валиков из наплавляемого материала нецелесообразно с энергетической точки зрения, т.к. приводит к увеличению силы сопротивления движению рабочего органа. Получены математические зависимости, позволяющие оценить прирост силы сопротивления. Получены критериальные условия, позволяющие избежать зали-пания частиц почвы между продольными армирующими валиками. Получено аналитическое уравнение оптимальной траектории движения частицы почвы по поверхности армировочного валика, позволяющее получить его геометрические размеры.
Ключевые слова: чизельные плуги, долото чизельного плуга, абразивный износ, экспериментальные рабочие органы плугов.
Цитирование. Субботин С. И., Фомин С. Д., Гапич Д. С. Моделирование процесса взаимодействия частиц почвы с поверхностью рабочего органа, упрочненного продольным армировочным валиком. Известия НВ АУК. 2024. 4(76). 348-355. й01: 10.32786/2071-9485-2024-04-38.
Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились и одобрили представленный окончательный вариант.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Введение. Основной причиной выхода из строя машин и техники является износ их основных деталей, что подтверждается выявленными закономерностями процессов трения и изнашивания деталей машин [1-6]. Анализ работ этих исследователей показывает, что основным видом изнашивания деталей сельскохозяйственной техники является абразивный. Основным сдерживающим фактором увеличения доли деталей, восстановленных по существующим технологиям, является их недостаточная долговечность, повышение которой может быть достигнуто путем разработки и применения новых эффективных технологий, позволяющих довести их послеремонтный ресурс до ресурса новых и даже превзойти его [7-13]. Поэтому разработка инновационных технологий упрочнения актуальна. Данные обстоятельства являются основной мотивацией разработки научно-производственных направлений восстановления и упрочнения рабочих органов почвообрабатывающей техники с прогнозируемым и управляемым ресурсом.
Метод увеличения ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин за счет применения поперечного наплавочного армирования на рабочих поверхностях рассмотрен в работах [14-19]. К основным задачам, которые решались в рамках анализированных работ относится: установление величины прироста сопротивления движению рабочего органа в почве при наличии армированных валиков; анализ сил, действующих на частицу почвы, перемещающейся по криволинейной поверхности; изучение интенсивности износа поперечно армированной поверхности рабочего органа.
Наплавка армирующих валиков при упрочнении деталей существенным образом меняет профиль поверхности контакта с почвой, внося коррективы в поведение силовых факторов, действующих на деталь при ее перемещении. Профиль перестает быть плоским, поэтому наблюдается рост результирующей силы сопротивления движению рабочего органа, особенно при вспашке тяжелых почв.
Для определения увеличения этой силы авторы проанализировали движение частиц почвы, огибающей валик. В процессе исследования рассмотрен вопрос определения силы сопротивления перемещению частицы почвы по поверхности армирующего валика с учетом его изнашивания и ее скорости движения.
Материалы и методы. Методы исследования базируются на теоретическом обосновании предложенных мер, выполненных с применением классических законов земледельческой механики, прикладной механики, теории колебаний твердых тел.
Результаты и обсуждения. Рассмотрим процесс взаимодействия частиц почвы с поверхностью рабочего органа, упрочненного продольным армировочным валиком.
На рисунке 1 представлен фрагмент носовой части долота, упрочненного продольным армировочным валиком.
Рисунок 1 - Кинематическая схема взаимодействия носовой части долота с частицей почвенного фона Figure 1 - Kinematic scheme of interaction of the nose of the bit with a soil particle
В какой-то момент времени частица движется с начальной скоростью V0 по данному направлению. В силу наличия действующих сил и сил трения траектория движения будет происходить по некоторой кривой линии S. Дифференциальное уравнение частицы в проекциях на оси декартовых координат запишется в виде:
d2x
m~dt^= ~С°S(С°)
й2у
т-^= тдsin(a) — fmg с°s(a)sin(f>)
(2.1)
Если пренебречь силой трения, то уравнения 2.1 примут вид:
а2х т-— = О си2
т-^ = тд51п(а) 0 (2.2)
Решение уравнений 2.2. при заданных начальных условиях: (=0, х=у=0; имеет вид
х = У0гсоз(Р0);
у = ^5 т(/Зо)+—5 т(а), т.е. движение частицы происходит по параболе.
Скорость частицы определится выражением:
V2 = + 2 д у 5 I п( а).
(2.3)
(2.4)
Если учитывать силу трения, возникающую между частицей почвы и поверхностью рабочего органа, скорость частицы определится выражением:
V2 = Vq + 2 gys in(a) — 2 fд sc°s(a).
(2.5)
В этом случае скорость движения частицы является функцией от двух зависимых координат у и s, что резко усложняет поставленную задачу. В этом случае целесообразно дифференциальные уравнения движения частицы записать в проекциях на естественные оси. Такие уравнения будут иметь вид:
йУ
т — = тд з т(а) з Ь п(3 ) — [ тд с о з( а)
аС
V2
т— = ±тдзт(а) соз(р>) (2.6)
Знак + во второй зависимости выражения 2.6 относится к случаю, когда траектория движения частицы обращена вогнутостью в сторону положительного направления оси ординат и - в противоположном случае.
Учитывая, что
получим
р = ±Тр = ± у%' (27)
Ч < = (2.8)
тд созр
Полученные выражения позволяют определить скорость движения частицы в фикции угла в, после чего можно получить зависимость изменения координат x и у в функции угла в, используя соотношения:
йх = Усовр^
Чу = V з Ь пр Ч г (2.9)
Задачу можно существенно упростить, если ввести новую переменную
8 = гд( 4 5 (2.10)
Тогда
ар й5 . п 1-й2 п 25 /о и и \
7^ = —~'31Пр = —*'созр=—2 (2.11)
следовательно, уравнение 2.8 запишется в виде
V 48 тд 8 '
Подставив данное выражение в уравнения 2.6, 2.9 получим
йУ 1 — 82 й8 й8
---\-кл —
V 1 + 82 8 1 8 2 У2й8
йх =
тд( 1 + 82 )
У2(1 -52)с18
ЧУ = тд ( -+^ ) * (2.12)
Интегрируя выражение 2.12 получим
V = C 8Г Лд а 11( 1 + 82 ) (2.13)
2 С /а2/^«"1
х — —"
. -+ -е-) + А (2.14)
дзта \2fctga-l 2/с1да+1/
у = —-+ ^-) + В (2.15)
дзта \2fctga-2 2/с1да+2/
г = + + т (2.16)
дзша \fctga-l /с1да+1/
где А, В и Т- произвольные постоянные.
Произвольные постоянные определяются по начальным условиям: t=0, V=V0; x=y=0.
С =----(2 17)
С Sf ада- 1(д+S2) V2-1'; л = 2V2 S2fctga+i,
gsinа[б fct да-Hl+S2)]2 ( 2f ctga- 1 2f ctga+1 ) ( - '
B =_21_Js2f ctga-2 + s2fctga+2) (2 19)
gs in a[S f ct gа-Hl+S2 )]2 V 2f ctga - 2 2f ctg a+2) v '
T =_*_(Sfaga-!+ £ода11) (2 20)
gsina[Sfctga-i(l+S2)] \fctga-1 fctga+V
fctga < 1,
Если
то скорость V, согласно уравнению 2.13 обращается в 0 при 5=0. Тогда координаты точки будут равны х=А и у=В. Данное положение частица почвы достигнет в момент времени (=Т. Если длина у=В и ширина продольного армирующего валика х=А будет больше указанных размеров, то частицы почвы будут останавливаться на границе валика и произойдет затор.
В случае /сЬда > 1 , скорость частицы не может обратиться в ноль ни при каком значении б. Поэтому в случае избежания залипания частиц между армирующими валиками следует использовать следующее критериальное условие сЬда < 1.
Общее уравнение траектории частицы почвы
Тогда
Обозначив
52¡ада _
32Гада-1 _ _ ^
8
Тогда выражение 2.14 запишется в виде
2 С / и/ и? \
х =__I__|__) + А
д5та V 5(2/сЬда — 1 ) 8(2/сЬда + 1 ) /
или
2Cw / 4fctqa
1 > а 1 = А
Откуда
дsinaS V(2 fсtgа)2 — 1
8 Cfwctga
_ — Z| _
дsinaS (4f 2сtg2a — 1 ) ( (
w =-
8 Cfwctga Выражение 2.15 представим в виде
С2 / IV Ш \
У д 5 та\82(2/с Ьд а —2 ) 82(2/с Ьд а+ 2 ) )
или
= с2™ ( \ , с
82дБта \4f2cЬg2a — 4/
подставим значение w
С2 / 4/с Ьд а \ д 5 та8 (4/2 с Ьд2 а — 1 )
У 82д 5 та \ 4/2с Ьд 2а — 4 ) Х 8 С/и/с Ьд а
После сокращения, окончательно получим
С (4/2 с Ьд 2а — 1 ) У = —(А — Х)28(4/2с Ьд 2 а — 4)+В
Заключение. 1. Рассмотрены процессы взаимодействия частиц почвы с поверхностью рабочего органа долота, упрочненной поперечными и продольными армировочными валиками.
2. Использование в качестве упрочнения поперечно-армированных валиков из наплавляемого материала нецелесообразно с энергетической точки зрения, т.к. приводит к увеличению силы сопротивления движению рабочего органа. Получены математические зависимости, позволяющие оценить прирост силы сопротивления.
3. Получены критериальные условия, позволяющие избежать залипания частиц почвы между продольными армирующими валиками.
4. Получено аналитическое уравнение оптимальной траектории движения частицы почвы по поверхности армировочного валика, позволяющее получить его геометрические размеры.
Conclusions. 1. The processes of interaction of soil particles with the surface of the working body of the chisel, reinforced with transverse and longitudinal reinforcement rollers, are considered.
2. The use of cross-reinforced rollers made of surfaced material as hardening is impractical from an energy point of view, since it leads to an increase in the resistance force to the movement of the working body. Mathematical dependences are obtained that allow us to estimate the increase in the resistance force.
3. Criteria conditions were obtained to avoid sticking of soil particles between longitudinal reinforcing rollers.
4. An analytical equation of the optimal trajectory of the soil particle along the surface of the reinforcement roller is obtained, which allows obtaining its geometric dimensions.
Библиографический список
1. Ульянова Н. Д. и др. Анализ износов правого и вертикального ножей скоростного плуга ПСКУ и методы по увеличению их долговечности. Труды инженерно-технологического факультета Брянского государственного аграрного университета. 2022. № 1. С. 54-65.
2. Михальченков А. М. и др. Анализ исполнительных органов глубокорыхлителей по их стойкости к абразивному изнашиванию. Вестник Брянской ГСХА. 2018. № 1 (65). С. 50-57.
3. Кожухова Н. Ю. и др. Геометрическая форма износа отвалов скоростных плугов ПСКУ, методы его устранения и торможения. Труды инженерно-технологического факультета Брянского государственного аграрного университета. 2022. № 1. С. 65-74.
4. Михальченков А. М. и др. Изнашивание восстановленных отвальных поверхностей трения при воздействии на них среды с высоким содержанием диоксида кремния. Вестник Брянской ГСХА. 2019. № 6 (76). С. 65-69.
5. Михальченков А. М. и др. Изменение микроструктуры и микротвердости стали 65Г после термоупрочнения и наплавки малоуглеродистым электродом. Технический сервис машин. 2021. № 1 (142). С. 107-114.
6. Кожухова Н. Ю., Синяя Н. В. Влияние армирования поверхности лемехов на их изнашивание по толщине. Тракторы и сельхозмашины. 2016. № 9. С. 31 -34.
7. Кожухова Н. Ю. Влияние армирования рабочей поверхности плужного лемеха на расход топлива. Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения. 2013. № 1 (12). С. 163-168.
8. Кожухова Н. Ю., Емельянов С. С., Ищенко Н. В. Изменение ширины лучевидного износа армированных малоуглеродистым углеродом лемехов при эксплуатации на суглинках. Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 1 (65). С. 45-50.
9. Костылева Л. В., Гапич Д. С., Борисенко И. Б. Проблемные вопросы эксплуатации рабочих органов чизельных орудий и пути их решения. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2015. № 3 (39). С. 176-179.
10. Феськов С. А. и др. Методические особенности проведения экспериментов по повышению ресурса долот глубокорыхлителей. Труды инженерно-технологического факультета Брянского государственного аграрного университета. 2021. № 1. С. 35-47.
11. Михальченков А. М. и др. Механические свойства термоупрочненной стали 65Г, поверхностно-армированной наплавкой твердым сплавом. Агроинженерия. 2021. № 3 (103). С. 63-68.
12. Михальченков А. М., Козарез И. В., Горбачев Р. В. Влияние наплавочного армирования на изнашивание восстановленных лемехов компании Фогель и Ноот. Труды ГОСНИТИ. 2013. Т. 111. № 1. С. 50-55.
13. Михальченков А. М., Козарез И. В., Тюрева А. А. Способы упрочнения и упрочняющего восстановления лемехов плугов с сопутствующей термообработкой (аналитическое рассмотрение). Вестник Брянской ГСХА. 2017. № 2 (60). С. 24-27.
14. Михальченков А. М., Комогорцев В. Ф., Тюрева А. А. Факторы, влияющие на повышение долговечности плужных лемехов при наплавочном армировании. Упрочняющие технологии и покрытия. 2010. № 3 (63). С. 39-43.
15. Михальченков А. М., Прудников С. Н., Ковалев А. П. Износостойкость отвалов плугов после восстановления и упрочнения наплавочным армированием. Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2011. № 11. С. 41-45.
16. Михальченков А. М. Использование способа термоупрочненных компенсирующих элементов для восстановления лемехов импортного производства. Труды инженерно-технологического факультета Брянского государственного аграрного университета. 2017. № 1. С. 28-71.
17. Серов Н. В., Серов А. В., Бурак П. И. Технология упрочнения лемехов плуга электроконтактной приваркой. Труды ГОСНИТИ. 2015. Т. 121. С. 287-290.
18. Титов Н. В., Хамзин А. В., Слободчиков Д. А. Перспективная технология восстановления и упрочнения лемехов плугов. Инновации в сельском хозяйстве. 2016. № 3 (18). С. 218-222.
19. Тюрева А. А., Феськов С. А. Восстановление лап культиваторов методом "компенсирующих элементов" с использованием наплавочного армирования. Труды инженерно-технологического факультета Брянского государственного аграрного университета. 2017. № 1. С. 101-119.
References
1. Analysis of wear of the right and vertical knives of the PSKU high-speed plough and methods to increase their durability. Proceedings of the Faculty of Engineering and Technology of the Bryansk State Agrarian University. 2022. № 1. Pp. 54-65.
2. Mikhalchenkov A. M., et al. Analysis of Subsoiler Actuators by Their Resistance to Abrasive Wear. Bulletin of the Bryansk State Agricultural Academy. 2018. № 1 (65). Pp. 50-57.
3. Kozhukhova N. Y., et al. Geometric Form of Wear of Dumps of High-Speed Plows PSU, Methods of Its Elimination and Braking. Proceedings of the Faculty of Engineering and Technology of the Bryansk State Agrarian University. 2022. № 1. Pp. 65-74.
4. Mikhalchenkov A. M., et al. Wear of Restored Friction Dump Surfaces When Exposed to Environments with High Silicon Dioxide Content. Bulletin of the Bryansk State Agricultural Academy. 2019. № 6 (76). Pp. 65-69.
5. Mikhalchenkov A. M., et al. Change of Microstructure and Microhardness of 65G Steel after Heat Hardening and Surfacing with a Low-Carbon Electrode. Technical service of machines. 2021. № 1 (142). Pp. 107-114.
6. Kozhukhova N. Yu., Sinyaya N. V. Effect of Reinforcement of the Surface of Ploughshares on Their Wear in Thickness. Tractors and agricultural machines. 2016. № 9. Pp. 31-34.
7. Kozhukhova N. Y. Effect of Reinforcement of the Working Surface of a Plow Share on Fuel Consumption. Design, use and reliability of agricultural machines. 2013. № 1 (12). Pp. 163-168.
8. Kozhukhova N. Yu., Emelyanov S. S., Ishchenko N. V. Change in the Width of Radial Wear of Low-Carbon Carbon-Reinforced Ploughshares in Operation on Loam. Bulletin of the Bryansk State Agricultural Academy. 2018. № 1 (65). Pp. 45-50.
9. Kostyleva L. V., Gapich D. S., Borisenko I. B. Problematic Issues of Operation of Chisel Tools Working Bodies and Ways to Solve Them. Proceedings of the Lower Volga Agro-University Complex: Science and Higher Professional Education. 2015. № 3 (39). Pp. 176-179.
10. Feskov S. A. et al. Methodological Features of Conducting Experiments to Increase the Life of Subsoiler Bits. Proceedings of the Faculty of Engineering and Technology of the Bryansk State Agrarian University. 2021. № 1. Pp. 35-47.
11. Mikhalchenkov A. M., et al. Mechanical Properties of Heat-Strengthened Steel 65G Surfactated by Hard Alloy. Agricultural engineering. 2021. № 3 (103). Pp. 63-68.
12. Mikhalchenkov A. M., Kozarez I. V., Gorbachev R. V. Effect of Surfacing Reinforcement on Wear and Wear of Restored Shares of Vogel & Noot. Proceedings of GOSNITI. 2013. V. 111. № 1. Pp. 50-55.
13. Mikhalchenkov A. M., Kozarez I. V., Tyureva A. A. Methods of Hardening and Strengthening Restoration of Plow Shares with Accompanying Heat Treatment (Analytical Consideration). Bulletin of the Bryansk State Agricultural Academy. 2017. № 2 (60). Pp. 24-27.
14. Mikhalchenkov A. M., Komogortsev V. F., Tyureva A. A. Factors Influencing the Increase in the Durability of Plow Shares in Surfacing Reinforcement. Hardening technologies and coatings. 2010. № 3 (63). Pp. 39-43.
15. Mikhalchenkov A. M., Prudnikov S. N., Kovalev A. P. Wear Resistance of Plough Dumps after Restoration and Hardening by Surfacing Reinforcement. Repair. Restoration. Modernization. 2011. № 11. Pp. 41-45.
16. Mikhalchenkov A. M. Use of the Method of Heat-Strengthened Compensating Elements for the Restoration of Imported Shares. Proceedings of the Faculty of Engineering and Technology of the Bryansk State Agrarian University. 2017. № 1. Pp. 28-71.
17. Serov N. V., Serov A. V., Burak P. I. Technology of Ploughshare Hardening by Electrocontact Welding. Proceedings of GOSNITI. 2015. V. 121. Pp. 287-290.
18. Titov N. V., Khamzin A. V., Slobodchikov D. A. Promising Technology of Restoration and Strengthening of Ploughshares. Innovations in agriculture. 2016. № 3 (18). Pp. 218-222.
19. Tyureva A. A., Feskov S. A. Restoration of Cultivator Shares by the Method of "Compensating Elements" Using Surfacing Reinforcement. Proceedings of the Faculty of Engineering and Technology of the Bryansk State Agrarian University. 2017. № 1. Pp. 101-119.
Информация об авторах
Субботин Станислав Игоревич, аспирант кафедры "Электроснабжение и энергетические системы" ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ (Российская Федерация, 400002, Волгоград, проспект Университетский, д. 26), e-mail: [email protected] Фомин Сергей Денисович, доктор технических наук, профессор кафедры «Механика», заведующий Центром наукометрического анализа и международных систем индексирования, ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ (Российская Федерация, 400002, Волгоград, проспект Университетский, д. 26), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7910-9284, е-mail: [email protected]
Гапич Дмитрий Сергеевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой кафедры "Электроснабжение и энергетические системы" ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ (Российская Федерация, 400002, Волгоград, проспект Университетский, д. 26), e-mail: [email protected]
Author's Information
Subbotin Stanislav Igorevich, postgraduate student of the Department of Power Supply and Energy Systems, Volgograd State Agrarian University (Russian Federation, 400002, Volgograd, Universitetskiy Ave., 26), e-mail: [email protected]
Fomin Sergey Denisovich, Doctor of Engineering Sciences, Professor of the Department of Mechanics, Head of the Center for Scientometric Analysis and International Indexing Systems, Volgograd State Agrarian University (Russian Federation, 400002, Volgograd, Universitetskiy Ave., 26), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7910-9284 , e-mail: [email protected] Gapich Dmitry Sergeevich, Doctor of Engineering Sciences, Professor, Head of the Department of the Department of Power Supply and Energy Systems, Volgograd State Agrarian University (Russian Federation, 400002, Volgograd, Universitetskiy Ave., 26), e-mail: [email protected]
DOI: 10.32786/2071 -9485-2024-04-39 EXPERIMENTAL STUDIES OF A CHISEL UNIT EQUIPPED WITH WORKING BODIES WITH
IMPROVED GEOMETRIC CHARACTERISTICS
Subbotin S. I., Gapich D. S., Fomin S. D.
Volgograd State Agrarian University Volgograd, Russian Federation
Corresponding author E-mail: [email protected] Received 26.05.2024 Submitted 12.07.2024
Abstract
Introduction. The improvement of working bodies for agricultural machinery plays an important role in improving production efficiency. As a result of the analysis, a promising method for strengthening the tillage working bodies of a chisel plow has been established by melting reinforcement rollers made of high-carbon alloys onto the working surface of the chisel. Object. The object of the study is the working organ of the chisel plow. The aim of the study is to increase the durability of the working bodies of chisel tools by optimizing their geometric parameters. Materials and methods. Experimental research methods were used. Experimental studies were carried out on real objects of tillage implements equipped with working bodies with different geometric characteristics of the working surface, using standard techniques. Results and conclusions. A program of experimental studies of a chisel unit equipped with working bodies with improved geometric characteristics has been developed, which makes it possible to evaluate the effectiveness of their use in real operating conditions. High-carbon alloy HF-50 was chosen as the main material for the manufacture of experimental bits. The experimental bits, after machining operations, were subjected to heat treatment consisting of isothermal quenching and low tempering. A chisel machine-tractor unit consisting of a tractor DT - 75M and a chisel plow OCHO-5 was chosen as the object of research.
Keywords: chisel plow, chisel plow chisel, experimental chisel plow working body.
Citation. Subbotin S. I., Gapich D. S., Fomin S. D. Experimental studies of a chisel unit equipped with working bodies with improved geometric characteristics. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2024. 4(76). 355-364 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2024-04-39.
Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 631.316.22
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЧИЗЕЛЬНОГО АГРЕГАТА, ОБОРУДОВАННОГО РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ С УЛУЧШЕННЫМИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМИ
ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
Субботин С. И., аспирант Гапич Д. С., доктор технических наук, профессор Фомин С. Д., доктор технических наук, доцент
ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ г. Волгоград, Российская Федерация
Актуальность. Совершенствование рабочих органов для сельскохозяйственной техники играет важную роль в повышении эффективности производства. В результате анализа установлен перспективный способ упрочнения почвообрабатывающих рабочих органов чизельного плуга за счет наплавления армировочных валиков, выполненных из высокоуглеродистых сплавов на рабочую поверхность долота. Объект. Объектом исследования является рабочий орган чизельного плуга. Целью исследования является повышение долговечности рабочих органов чизельных орудий за счет оптимизации их геометрических параметров. Материалы и методы. Применялись экспериментальные методы исследований. Экспериментальные исследования проводились на реальных объектах
