Дослідження впливу тягових характеристик  трактора на якість роботи дискової борони GiaRDino

Шустік Л., канд. техн. наук, e-mail: shustik@ukr.net, https://orcid.org/0000-0003-2413-935X

Погорілий В., e-mail: pogoriliy@ukr.net, https://orcid.org/0000-0002-6867-8120

Гайдай Т., канд. техн. наук, tanusha-h@ukr.net, https://orcid.org/0000-0001-9141-4820

Степченко С., https://orcid.org/0000-0003-2808-9644

Сидоренко С., e-mail : silviya20@ukr.net, https://orcid.org/0000-0001-5046-117X

Лень О., e -mail:kseniyakrukova@bigmir.net

УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого

Анотація.

Мета досліджень: Визначення раціональної потужності і маси для представленої на випробування варіодискової борони із заданими конструкційно-кінематичними параметрами – шириною захвату, розмірами дисків, кроком та відстанню в рядах, типом котка та режимами налаштування глибин ходу робочих органів для забезпечення прийнятної якості роботи.

Методи і матеріли. Потужність трактора визначається, як похідна тягового зусилля дискової борони, на змінних режимах параметрів швидкості V_min, V_сер, V_max. та двох рівнях глибини обробітку.

Дослідження передбачалося проводити на ґрунтах, характерних для зони Лісостепу, на різних агрофонах у помірних та важких  умовах. Оцінювання характеристик ґрунту проводилось на основі термостатно-вагового методу за загальноприйнятною методикою «різального кільця», за об’ємом циліндра 100 см³

Для визначення твердості передбачалося застосовувати твердомір Рев’якіна.

Фіксація тягове зусилля забезпечувалось динамометром циферблатним ДПУ-2-2-У2.

Обробка матеріалів забезпечувалась статистичним аналізом експериментальних даних за методом дисперсійного аналізу за Доспеховим та інтерпретацією стандартними комп’ютерними програмами Excel як  графіків.

Дискова борона має певне компонування робочих елементів з технічними параметрами масою, характеристиками і компонування, зокрема: для борони (діаметр зубчастого диска,  товщина диска; тип диска; крок установки дисків в ряду; відстань між рядами дисків; кількість вирізів по твірній диска; кількість дисків); для котка (ширина; кількість планок по твірній котка; габаритні розміри; маса борони).

Результати. Проведено дослідження тягового зусилля дискової борони в трьох змінних швидкісних режимах V_min, V_сер, V_max. та двох рівнях глибини обробітку від 7,2 см до 11, 9 см.

За результатами досліджень визначено тягове зусилля борони  в межах глибин її роботи від 7,2 см до 11, 9 см, яке змінюється від 0,09 т.с до 0,64 т.с, що відповідно вимагає потужності трактора до 18,9 к.с. Досліджено, що на кожен сантиметр заглиблення борони залежно від швидкості її роботи, вимагається додаткове зусилля від 0,027 т.с. до 0,06 т.с.

Висновки. Ефективне використання дискової борони для поверхневого обробітку на глибину до 12см вимагає агрегатування трактором потужністю від 24 к. с. з його масою вдвічі більшою за максимальне тягове зусилля (від 1,6 т), водночас масові характеристики такого трактора є більш важливими ніж потужність.

Ключові слова: енергозасіб, потужність, маса, тягове зусилля, дискова борона,  глибина обробітку, швидкісні режими агрегата.

Читати повну версію статті

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЯГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАКТОРА НА КАЧЕСТВО РАБОТЫ ДИСКОВОЙ БОРОНЫ GiaRDino

Шустик Л., канд. техн. наук, e-mail: shustik@ukr.net, https://orcid.org/0000-0003-2413-935X

Погорелый В., e-mail: pogoriliy@ukr.net, https://orcid.org/0000-0002-6867-8120

Гайдай Т., канд. техн. наук, tanusha-h@ukr.net, https://orcid.org/0000-0001-9141-4820

Степченко С., https://orcid.org/0000-0003-2808-9644

Сидоренко С., e-mail : silviya20@ukr.net, https://orcid.org/0000-0001-5046-117X

Лень О., e -mail:kseniyakrukova@bigmir.net

УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого

Аннотация.

Цель исследований: Исследования направлены на определение рациональных мощностей и масс для представления на испытание вариодисковой бороны с заданными конструкционно-кинематическими параметрами – шириной захвата, размерами дисков, шагом и расстоянием в рядах, типом катка и режимами настройки глубин хода рабочих органов для обеспечения приемлемого качества работы.

Методы и материалы. Мощность трактора определяется как производная тягового усилия дисковой бороны GiaRDinо, при переменных режимах параметрами скорости Vmin, Vсер, Vmax. и на двух уровнях глубины обработки.

Исследование предполагалось проводить на почвах, характерных для зоны Лесостепи, на разных агрофонах при умеренных и тяжелых условиях. Оценка характеристик грунта на основе термостатно-весового метода по общепринятой методике «режущего кольца», по объему цилиндра 100см3 [Качинский Н.А., 1947].

Для определения твердости предполагалось применять методологию и твердомер Ревякина.

Фиксация тягового усилия обеспечивалась динамометром циферблатным ДПУ-2-2-У2.

Обработка материалов обеспечивалась статистическим анализом экспериментальных данных методом дисперсионного анализа по Доспеховым и интерпретацией стандартными компьютерными программами Excel посредством графиков [Доспехов Б.А, 1985].

Дисковая борона имеет определенную компоновку рабочих элементов с техническими параметрами массой, характеристиками и компоновкой: бороны (диаметром зубчатого диска, толщиной диска; типом диска; шагом установки дисков в ряду; расстоянием между рядами дисков; количеством вырезов по образующему диску; количеством дисков) и катка с присущими ему параметрами (шириной; количеством планок по образующей катки; габаритными размерами; массой бороны).

Результаты. Проведены исследования тягового усилия дисковой бороны на трех переменных скоростных режимах Vmin, Vсер, Vmax. и на двух уровнях глубины обработки от 7,2 см до 11, 9 см. По результатам исследований определено тяговое усилие бороны в пределах глубины ее работы от 7,2 см до 11, 9 см, которое изменяется от 0,09 т. с до 0,64 т. с, что соответственно требует мощности трактора до 18,9 к. с. Исследовано, что на каждый сантиметр углубления энергосредство требует дополнительного усилия от 0,027т. с. до 0,06 т. с. в зависимости от скорости работы.

Выводы. Прогноз суммарной мощности трактора свидетельствует, что необходимо обеспечить собственное передвижение трактора (≈ 5 л. с.) и работу бороны (18,9 л. с.). Суммарная мощность составляет около 24 л .с., трансформируется в 0,8 т. с. тягового усилия. Минимальная масса трактора соответственно эмпирических зависимостей составляет около Р х 2 = 0,8 х 2 = 1,6 т.

Ключевые слова: энергосредство, мощность, масса, тяговое усилие, дисковая борона, глубина обработки, скоростные режимы агрегата.

UDC

INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF TRACTOR’S TRACTION CHARACTERISTICS ON THE QUALITY OF GiaRDino DISC HARROW WORK

Shustik L., Ph.D. tech. sciences, e-mail: shustik@ukr.net, https://orcid.org/0000-0003-413-935X

Pogoriliy V., e-mail: pogoriliy@ukr.net, https://orcid.org/0000-0002-6867-8120

Gaidai T., Ph.D. tech. sciences, tanusha-h@ukr.net, https://orcid.org/0000-0001-9141-4820

Stepchenko S., https://orcid.org/0000-0003-2808-9644

Sidorenko S., e-mail: silviya20@ukr.net, https://orcid.org/0000-0001-5046-117X

Len O., e-mail: kseniyakrukova@bigmir.net

1. Pogorilyy UkrNDIPVT

Abstract.

Aim of research. Researches are directed on definition of rational capacities and weight for representation on test of a variodisk harrow with the set design and kinematic parameters - width of capture, the sizes of disks, step and distance in rows, type of a roller and modes of adjustment of depths of the working bodies. .

Methods and materials. The power of the tractor is defined as the derivative of the traction force of the disc harrow GiaRDino, with variable modes of the speed parameters Vmin, Vser, Vmax. and two levels of tillage depth. The study was supposed to be conducted on soils typical of the Forest-Steppe zone, on different agrophones under moderate and severe conditions. Estimation of soil characteristics on the basis of thermostatic-weight method according to the generally accepted method of "cutting ring", according to the volume of the cylinder 100 cm3 [Kaczynski N. A., 1947]. Revyakin's hardness tester was supposed to be used to determine the hardness. Fixation of traction force was provided by the dynamometer dial DPU-2-2-U2. Processing of materials was provided by statistical analysis of experimental data by the method of analysis of variance according to Dospekhov and interpretation by standard computer programs Excel in the form of graphs [Dospekhov B. A., 1985]. The disc harrow has a certain arrangement of working elements with technical parameters of weight, characteristics and layout: harrows (diameter of a gear disk, thickness of a disk; type of a disk; step of installation of disks in a row; distance between rows of disks; with its inherent parameters (width; number of slats on the generating roller; overall dimensions; weight of the harrow).

Results. The study of the traction force of a disc harrow in three variable speed modes Vmin, Vser, Vmax was carried out, and two levels of tillage depth from 7.2 cm to 11.9 cm. According to the results of research, the traction force of the harrow was determined within the depths of its work from 7.2 cm to 11.9 cm, which varies from 0.09 t .s. to 0.64 t. s., which requires a tractor power of up to 18.9 h. p. It is investigated that for every centimeter of deepening the energy means requires additional effort from 0.027 t. s. up to 0.06 t. s. depending on the speed of operation.

 Conclusions. The forecast of the total power of the tractor indicates that it is necessary to ensure the own movement of the tractor (≈ 5 h. p.) and the operation of the harrow (18.9 h. p.). The total power is about 24 h. p., transformed into 0.8 h. p. traction force. The minimum weight of the tractor according to empirical dependences is about P x 2 = 0.8 x 2 = 1.6 t.

Key words: energy means, power, mass,, traction force, disk harrow, depth of cultivation, speed modes of the unit.