CC BY
26
posobija dlja vysshih uchebnyh zavedenij.
14. Profilakticheskoe dejstvie bifinorma pri zheludochno-kishechnyh boleznjah tsypljat / G.F. Bovkun, A.N. Nigmanov, V.F. Semenihina, I.V. Rozhkova, A.N. Borisenkova//Ve-terinarija. 1998. № 7. S. 44-47.
15. Probiotiki na smenu antibiotikam / L.N. Gamko, I.I. Sidorov, T.L. Talyzina, Ju.N. Chernenok. Brjansk, 2015.
УДК 631.312.021.3
СПЕЦИФИКА ГЕОМЕТРИИ ИЗНОСА ЦЕЛЬНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛЕМЕХОВ ПЛУГОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПОЧВ С ВЫСОКОЙ ИЗНАШИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ
Specifics of Wear Geometry of All-Metal Ploughshares when Cultivating the Soils with High Wear Ability
Михальченков А.М., д.т.н., проф., Козарез И.В., к.т.н., доцент Пешко А.В., Жуков А.Б., магистранты MikhalchenkovA.M., KozarezI.V., PeshkoA.V., ZhukovA.B.
ФГБОУ ВО «Брянский аграрный государственный университет» Bryansk State Agrarian University
Реферат. Наличие в супесчаных почвах большого количества кварцевых составляющих приводит к значительной интенсивности изнашивания лемехов плужных корпусов и влечет за собой неоправданно высокие экономические потери в хозяйствах производителях продукции. Разработка же технологий, повышающих ресурс данных деталей, требует определенных знаний, относящихся к специфике геометрии их износа применительно к почвам подобного рода. Имеющиеся в открытом информационном поле сведения нельзя назвать достаточными. Поэтому была проведена серия испытаний для устранения этого пробела. Износы исследовались в полевых условиях на цельнометаллических лемехах отечественного производства путем периодического фиксирования изменения размеров заглубляющей части и фотографирования. В результате проведенных наблюдений установлено, что вспашка сопровождается высоким темпом изнашивания полевого обреза, заглубляющей части носка и образованием лучевидного износа. Зафиксирована значительная площадь рабочей поверхности, занятая лучевидным износом. Износ и наработка связаны между собой прямолинейной зависимостью. Интенсивность изнашивания не является постоянной величиной, что обусловлено процессом самоорганизации поверхности трения детали к свойствам истирающей среды.
Summary. A large number of quartz components in the sandy soils leads to a significant intensity of the share wear of the plow bodies and entails unreasonably high economic losses in the farms. The development of technologies that increase the resource of these parts requires certain knowledge concerning the specificity of the wear geometry in relation to soils of this kind. Data available in the open information space is not sufficient. Therefore, a series of tests was carried out to eliminate this gap. Wears were studied in the field on all-metal sharers of domestic production by periodically recording changes in the dimensions of the deepening part and taking photographs. As a result of the observations, it was established that plowing is accompanied by a high wear rate of the leading edge, the deepening part of the plow point and the radial wear. The considerable area of the working surface is occupied with radial wear. Depreciation and operating time are related by direct dependence. The wear intensity is not constant due to the process of self-organization of the friction surface of the part to the properties of the abrasive environment.
Ключевые слова: геометрия износа, цельнометаллические лемеха, супесчаные почвы, лучевидный износ, износ носка, наработка, самоорганизация изнашивания.
Key words: wear geometry, all-metal plowshares, sandy soils, radial wear, nose wear, operating time, wear self-organization.
Введение. Известно, что в нечерноземной зоне РФ около 30% пашни занимают супесчаные почвы [1], которые обладают высокой изнашивающей способностью, достигающей до 450 г/га, при наличии физического песка 95-100% [2]. В случае обработки подобных почв наработка на отказ лемеха, как правило, не превышает 7 га, что приводит к огромному расходу этих деталей. Разработка же технологий, обеспечивающих повышение ресурса прежде всего связана с изучением условий работы и специфики геометрии износа лемехов. Нужно отметить отсутствие достаточно подробных
исследований, направленных на рассмотрение поставленного выше вопроса, хотя известны работы по моделированию геометрии износов носовой области плужных лемехов [3,4].
Цель исследования. Изучение специфики геометрии износа цельнометаллических лемехов плугов при обработке почв с высокой изнашивающей способностью.
Материалы. Техника испытаний. В качестве опытных образцов использовались цельнометаллические плужные лемеха отечественного производства. Они изготавливались на ЗАО «Рубцовский завод запасных частей», входящий в объединение алтайских машиностроительных заводов. Изделия производятся из лемешной стали Л53, а их лезвийная часть подвергается наплавке абразиво-стойким сплавом - сормайт.
Испытания проводились в реальных условиях на одном поле, почва которого представляла собой легкие супеси. Количество одновременно изучаемых лемехов составляло 15 единиц, что позволило получить достоверные данные.
При испытании лемехов периодически фиксировалась величина износа заглубляющей части (И) в зависимости от наработки. Путем фотографирования и визуального наблюдения отмечались заметные изменения геометрии полевого обреза, износ (лучевидный) поверхности носовой части, изломы и формоизменение заглубляющей области. Измерение износа проводилось при помощи штангенциркуля, по сечению первое крепежное отверстие (база) - заглубляющая область. Применение подобной техники испытаний опиралось на известные работы ряда ученых [5,6].
Вспашка проводилась оборотным семикорпусным плугом «Пересвет», который агрегатиро-вался трактором К-744Р.
Результаты экспериментов и их анализ. Анализ полученных данных будет проводится в два этапа: качественный (описательный) анализ в соответствии с фотографиями; количественный анализ по износам и интенсивности изнашивания в динамике.
Визуальное наблюдение за развитием износа, а также параллельное его измерение позволило установить, что затупление заглубляющей части фиксируется уже при наработке 0,57 га (таблица 1). На ряду с этим отмечается образование износа полевого обреза и первоначальное проявление лучевидного износа. При наработке 2,3 га имеет место интенсивное развитие лучевидного износа, что обусловлено самоорганизацией изнашивания. Дальнейшая наработка до 4,3 га приводит к обламыванию заглубляющей части, и это указывает на чрезмерно высокий износ металла лемеха в данной области при сохранении с тыльной стороны сплава «сормайт» в истонченном виде. Тонкий слой твердого сплава не способен выдержать давление со стороны почвы и происходит его скалывание. Такую специфику износа наблюдали авторы [7,8] при исследованиях на суглинистых почвах. Следует полагать, что подобный процесс износа при пахоте супесей будет интенсифицироваться. В этом случае нужно сказать, что наличие процесса скалывания является характерным фактором при эксплуатации лемехов на любых типах почв.
Продолжение опытной вспашки, как следует из фотографий (6 га и 7,5 га), приводит к возрастанию темпа развития лучевидного износа в плане его распространения по носовой части опытной детали. На ряду с этим отмечается износ заглубляющей части сопровождающийся ее скруглением, что связано с отсутствием с тыльной стороны слоя сормайт, который фактически износился.
Предельное состояние опытного лемеха было достигнуто при вспашке семи с половиной гектар - износ составил 50мм. По нормативам, установленным хозяйством, где проходили испытания, такой износ должен находиться в пределах 45-50 мм.
Кроме предельного износа заглубляющей части лемех имеет ярко выраженный лучевидный износ. Дополнительные измерения остаточной толщины этого вида износа позволили установить, что он составляет менее 2 мм, то есть деталь должна быть выбракована и не подлежит восстановлению в связи сневозможностью применения сварачно-наплавочных методов. При этом трапециевидной формы не наблюдается, как это имеет место при вспашке суглинистых тяжелых почв.
Таким образом вспашка почв с высокой изнашивающей способностью сопровождается интенсивным изнашиванием полевого обреза, заглубляющей части носка и образованием лучевидного износа, который распространяется на значительную площадь лемеха. Особо нужно отметить, что большой объем поверхности, занятый лучевидным износам связан с веерным перемещением почвенной массы, в определенной мере, представляющей собой псевдосжиженный слой, с наличием огромного количества абразивных частиц в виде диоксида кремния.
Таблица 1 - Динамика износа опытного лемеха заводского исполнения в фотографиях
Определённый интерес представляло рассмотрение, в графическим варианте, зависимостей износа от наработки и интенсивности изнашивания от того же параметра.
Зависимость И=А(Т) как и ожидалась имеет прямолинейный характер (рисунок 1), подтверждая тем самым классические воззрения на связь между износом и количеством произведенной пахоты [9]. Причем подобная зависимость получена, когда в качестве предельного состояния рассматривается износ заглубляющей части, превышающий 45 мм.
И, мм
О 1 2 3 4 5 6 7 Т, га
Рисунок 1 - Зависимость износа от наработки
Интенсивность изнашивания (1), выражающаяся отношением износа заглубляющей части к наработке представлена на рисунке 2.
О ©
1 1 3 4 5 6 7 Т, га
Рисунок 2 - Изменение интенсивности изнашивания в процессе пахоты
График (рисунок 2) имеет две четко выраженные области. Область 1 - высокий темп нарастания интенсивности и 2 - стабилизация. Подобный характер i=f(T) обусловлен самоорганизацией процесса износа, когда обеспечивается совместимость поверхности трения лемеха и свойств изнашивающей среды. Однако нужно заметить, что подобный процесс при наличии пары трения (в данном случае она отсутствует) выражается не так заметно.
Выводы:
1. Вспашка почв с высокой изнашивающей способностью сопровождается интенсивным изнашиванием полевого обреза, заглубляющей части носка и образованием лучевидного износа, который распространяется на значительную площадь лемеха.
2. Отмечается большой объем поверхности трения, занятый лучевидным износом, связанный с веерным перемещением почвенной массы, в определенной мере, представляющей собой псев-досжиженный слой, с наличием огромного количества абразивных частиц в виде диоксида кремния.
3. Зависимость между износом и наработкой имеет «классический» характер и представляет собой прямолинейную зависимость.
4. Интенсивность изнашивания сопровождается ее нарастанием с последующей стабилизацией, которая обусловлена процессом адаптации поверхности трения детали к свойствам изнашивающей среды.
Библиографический список
1. Глинка К.Д. Почвоведение. Электрон. дан. Санкт-Петербург: Лань, 2014. 720 с.
2. К вопросу о форме частиц кварцевой фракции почвы и их влиянии на изнашивание деталей рабочих органов почвообрабатывающих орудий / А.М. Михальченков, А.А. Локтев, С.А. Феськов, Т А. Ермакова // Труды ГОСНИТИ. 2017. Т. 129. С. 142-147.
3. Способ повышения ресурса плужных лемехов песчано-клеевыми композициями: пат. Рос. Федерация 2463754 / Михальченков А.М., Михальченкова М.А., Кожухова Ю.И., Козарез И.В. 2008. Бюл. № 13.
4. Возобновление ресурса лемехов / А.М. Михальченков, В.П. Лялякин, Н.Ю. Кожухова, Р.В. Горбачев // Сельский механизатор. 2013. № 2. С. 34-35.
5. Михальченков А.М., Феськов С.А., Рыжик В.Н. Компьютерные технологии при измерении износов стрельчатых лап культиваторов // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 2 (54). С. 89-93.
6. Коломейченко А.В., Титов Н.В., Виноградов В.В. Результаты производственных испытаний стрельчатых лап зарубежной почвообрабатывающей техники, упрочненных методом КВДУ // Труды ГОСНИТИ. 2015. Т. 119. С. 170-175.
7. Кожухова Н.Ю. Наплавочное армирование рабочих органов почвообрабатывающих машин, эксплуатирующихся на тяжелых почвах (на примере плужных лемехов): автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М., 2011. 18 с.
8. Ерохин М.Н., Новиков В.С. Повышение прочности и износостойкости лемеха плуга // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина. 2008. № 3 (28). С. 100-107.
9. Обоснование и разработка нового плужного лемеха конструкции ВИМ / И.В. Лискин, Д.А. Миронов, С.А. Сидоров, С.Н. Поткин, П.А. Ерёмин // Инновационное развитие АПК России на базе интеллектуальных машинных технологий: сборник научных докладов Международной научно-технической конференции. 2014. С. 101-104.
References
1. Glinka K.D. Pochvovedenie. 'Elektron. dan. Sankt-Peterburg: Lan', 2014. 720 s.
2. K voprosu o forme chastits kvartsevoj fraktsii pochvy i ih vlijanii na iznashivanie detalej rabochih organovpochvoobrabatyvajuschih orudij /A.M. Mihal'chenkov, A.A. Loktev, S.A. Fes'kov, T.A. Ermakova // Trudy GOSNITI. 2017. T. 129. S. 142-147.
3. Sposob povyshenija resursa pluzhnyh lemehov peschano-kleevymi kompozitsijami: pat. Ros. Federatsi-ja 2463754 /Mihal'chenkov A.M., Mihal'chenkovaM.A., Kozhuhova Jul, KozarezI. V. 2008. Bjul. № 13.
4. Vozobnovlenie resursa lemehov / A.M. Mihal'chenkov, V.P. Ljaljakin, N.Ju. Kozhuhova, R.V. Gorbachev //Sel'skij mehanizator. 2013. № 2. S. 34-35.
5. Mihal'chenkov A.M., Fes'kov S.A., Ryzhik V.N. Kompjuternye tehnologii pri izmerenii iznosov strel'chatyh lap kul'tivatorov // Vestnik Brjanskoj gosudarstvennoj sel'-skohozjajstvennoj akademii. 2016. № 2 (54). S. 89-93.
6. Kolomejchenko A.V., Titov N.V., Vinogradov V.V. Rezul'taty proizvodstvennyh ispytanij strel'chatyh lap zarubezhnoj pochvoobrabatyvajuschej tehniki, uprochnennyh metodom KVDU // Trudy GOSNITI. 2015. T. 119. S. 170-175.
7. Kozhuhova N.Ju. Naplavochnoe armirovanie rabochih organov pochvoobrabatyvajuschih mashin, 'ekspluatirujuschihsja na tjazhelyh pochvah (na primere pluzhnyh lemehov): avtoref. dis. ... kand. tehn. nauk. -M., 2011. 18 s.
8. Erohin M.N., Novikov V.S. Povyshenie prochnosti i iznosostojkosti lemehapluga // Vestnik Feder-al'nogo gosudarstvennogo obrazovatel'nogo uchrezhdenija vysshego professional'nogo obrazovanija Mos-kovskij gosudarstvennyj agroinzhenernyj universitet im. V.P. Gorjachkina. 2008. № 3 (28). S. 100-107.
9. Obosnovanie i razrabotka novogopluzhnogo lemeha konstruktsii VIM/I.V. Liskin, D.A. Mironov, S.A. Sidorov, S.N. Potkin, P.A. Erjomin // Innovatsionnoe razvitie APK Rossii na baze intellektual'nyh mashinnyh tehnologij: sbornik nauchnyh dokladov Mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferentsii. 2014. S. 101-104.
УДК 634.7: 631.317
РАЗРАБОТКА ФРЕЗЫ ДЛЯ ЯГОДНИКОВ
Development of Tillage Cutters for Berries
Ожерельев В.Н., д.с.-х.н., профессор, vicoz@bk.ru.
Ozherelev V.N.
ФГБОУ ВО Брянский государственный аграрный университет Bryansk State Agrarian University
Реферат. В статье представлена трансформация концепции об оптимальном комплексе почвообрабатывающих машин для ягодных плантаций. В первую очередь учитывалось соответствие качественных показателей обработки специфическим требованиям биологии и агротехники ягодных культур. Сделан вывод о целесообразности разделения обработки почвы на основной ширине междурядья и в прикустовой зоне, что способствует уменьшению ширины защитных зон и снижению трудоемкости ручной прополки. Для этой цели модернизирована дисковая борона и разработана фреза с ножевым ротором, ось вращения которого наклонена вперед и в сторону трактора. В результате работы указанных машин поперечный профиль поверхности междурядий поддерживается в приемлемом состоянии на протяжении всего срока эксплуатации плантации. Этому способствует и то, что смонтированные впереди ротора колеса прикатывают длинностебельные сорняки, не позволяя им наматываться на рабочие органы. Отбрасыванию почвы в сторону ряда препятствует отбойный щиток.
Summary. The article presents the transformation of the concept of an optimal set of tillage machines for berry plantations. First of all, the compliance of the quality indicators ofprocessing with the specific requirements of the biology and agrotechnology of berry crops was taken into account. It was concluded that it is expedient to separate the tillage at the main width of the aisle and in the near-bush zone, which contributes to the lessening of the width ofprotective zones and the reduction in the labor intensity of manual weeding. For this purpose, the disc harrow has been modernized and a mill with a blade rotor has been developed, the axis of rotation of which is tilted forward and in the direction of the tractor. As a result of the work of these machines, the cross-sectional profile of the row spacing is maintained in an acceptable condition throughout the life of the plantation. This is facilitated by the fact that the wheels mounted in front of the
