Determining the Structural Design of a Plow to Reduce Energy Costs of Basic Soil Tillage

Abstract

Южно-Уральский государственный аграрный университет, г. Троицк, Российская Федерация; 2 Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), г. Челябинск, Российская Федерация Реферат. Колебание тягового сопротивления лемешно-отвального плуга при смене условий работы можно уменьшить, усовершенствовав конструктивную схему орудия. (Цель исследования) Снизить или исключить изменения тягового сопротивления плуга при помощи автоматических регуляторов глубины вспашки, что позволит уменьшить энергозатраты агрегата и, следовательно, повысить его производительность. (Материалы и методы) Рассмотрели две группы лемешно-отвальных плугов, отличающихся способом соединения рамы с осью подвеса трактора. Изучили их достоинства и недостатки. Для определения рациональных конструктивных параметров плуга оценили влияние взаимного расположения рабочих органов (корпусов) на тяговое сопротивление и глубину обработки почвы, а также на изменение формы и поперечной площади почвенного пласта. (Результаты и обсуждение) Представили расчетные зависимости, по которым видно, что при увеличении угла постановки рабочего органа в поперечной плоскости происходит скачок тягового сопротивления, зависящий от величины перекрытия рабочих органов. Выявили зависимость тягового сопротивления от положения оси вращения плуга: чем меньше величина отклонения положения плуга от оси вращения, тем интенсивнее падает тяговое сопротивление. Проанализировали три схемы плугов на почве с удельным сопротивлением 0,8 килограмма на сантиметр квадратный и выбрали предпочтительную. Определили, что изменение тягового сопротивления на единицу изменения средней глубины вспашки составляет для плуга первой схемы 146 килограммов на сантиметр, для второй-128, для третьей-210 килограммов на сантиметр. (Выводы) Выявили, что наилучшая конструктивная схема-у полунавесного плуга, имеющего шарнирное соединение с трактором в поперечной плоскости и опорные колеса, установленные на поверхности поля. На испытаниях плуг с данной схемой показал высокую технологическую надежность, существенное увеличение производительности (при силовом регулировании до 10-11 процентов) без ухудшения условий труда тракториста и агротехнических показателей. Ключевые слова: почвообработка, конструктивная схема, лемешно-отвальный плуг, тяговое сопротивление, почвенный пласт.