Методика и результаты лабораторных экспериментов по оценке тягового сопротивления секции зубовой бороны с параллелограммной подвеской
Methodology and results of laboratory experiments on evaluation of traction resistance of tooth harrow section with parallelogram suspension

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

пружинная борона, пружинный зуб, копирование микрорельефа, тяговое сопротивление, spring harrow, spring tooth, copying a microrelief, traction resistance

АННОТАЦИЯ

Авторы: Шалонкина Евгения Владимировна

Пружинные бороны – многофункциональные машины, используемые на различных агрофонах в различных системах обработки почвы. Они обладают высокой универсальностью и высокой производительностью. Качественного выполнения технологических операций в соответствии с агротребованиями, предъявляемыми к машинам данного типа, возможно добиться только в том случае, если все рабочие органы бороны одинаково воздействуют на обрабатываемую почву. Это в свою очередь может быть достигнуто при условии качественного копирования ими неровностей микрорельефа поверхности почвы. Ширина захвата пружинных борон составляет 15 м и более. Для обеспечения равномерной глубины обработки широкозахватные бороны оснащаются независимыми секциями, анализ данных технических решений показал, что такие системы не обеспечивают качественного копирования микрорельефа почвы. Разработанная конструкция секции для пружинной бороны имеет параллелограммную подвеску, она обеспечивает поступательное перемещение рамки с рабочими органами при копировании неровностей поверхности почвы, что позволяет создать условия для равномерной глубины обработки и повысит качество технологической операции. В целях изучения закономерности изменения тягового сопротивления от эксплуатационных параметров был разработан макет секции зубопружинной бороны для проведения экспериментальных исследований в лаборатории «Почвенный канал» Южно-Уральского ГАУ. Методика экспериментов предполагала определение физико-механических свойств почвы, подбор и подготовку измерительного оборудования, обработку и анализ полученных результатов. В качестве управляемых факторов были выбраны угол установки зубьев, скорость движения, усилие, развиваемое компенсирующей пружиной. На основе анализа полученных экспериментальных данных выявлено, что при увеличении угла установки пружинных зубьев с 30° до 90° и усилия компенсирующей пружины с 0,5 до 2,5 кН наблюдается рост тягового сопротивления макета секции с 0,2 до 0,8 кН. Также отмечается, что при увеличении глубины обработки почвы с 2,8 до 7,9 см тяговое сопротивление секции повышается.

Abstract:

NAME: Methodology and results of laboratory experiments on evaluation of traction resistance of tooth harrow section with parallelogram suspension
AUTOR: Shalonkina Evgeniya Vladimirovna

Spring harrows are multifunctional machines used on various agricultural lands in various tillage systems. They have high versatility and efficient production. High-quality performance of technological operations in accordance with the agricultural requirements imposed on machines of this type can be achieved only if all working harrow organs equally affect the treated soil. This, in turn, can be achieved if they qualitative copy the irregularities of the microrelief of the soil surface. Width of spring harrows grip is 15 m or more. To ensure uniform tillage depth, wide-level harrows are equipped with independent sections; analysis of these technical solutions has shown that such systems do not provide high-quality copying of the soil microrelief. The developed design of the section for spring harrow has a parallelogram suspension, it provides translational movement of the frame with working elements when copying irregularities of the soil surface, which makes it possible to create conditions for a uniform depth of treatment and increase the quality of the technological operation. In order to study the regularity of the change in traction resistance from operational parameters, a model of the spring – loaded harrow section was developed for experimental research in the Soil Canal laboratory of the South Ural State Agrarian University. The method of experiments involved the determination of the physical and mechanical properties of the soil, the selection and preparation of measuring equipment, treatment and analysis of the results obtained. As the controlled factors, the angle of installation of the teeth, the speed of movement, the force developed by the compensating spring were chosen. Based on the analysis of the obtained experimental data, it was found that with an increase in the angle of installation of spring teeth from 30° to 90° and the force of the compensating spring from 0.5 to 2.5 kN, an increase in the traction resistance of the section layout from 0.2 to 0.8 kN is observed. It is also noted that with an increasing the tillage depth from 2.8 to 7.9 cm, the traction resistance of the section raises.