Научный журнал
Научное обозрение. Биологические науки
ISSN 2500-3399
ПИ №ФС77-57454

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ С НОЖАМИ F-ОБРАЗНОЙ ФОРМЫ

Махмутов М.М. 1 Тепикин А.И. 1 Быковский С.В. 1 Алимов А.С. 1
1 ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет»
В данной статье исследовано влияние глубины обработки почвы, шага ступни, скоростей вращения фрезерного барабана и поступательного движения фрезы на производительность агрегата с ножами F-образной формы. Приведена программа исследований, представлены уровни и интервалы варьирования факторов, результаты исследований. Получена и проанализирована модель, отражающая в закодированном виде влияние значимых факторов на производительность агрегата.
производительность
глубина обработки почвы
шаг ступни
скорость вращения фрезерного барабана
поступательное движение фрезы
буксование
ножи f-образной формы
1. Махмутов М.М., Тепикин А.И., Быковский В.С., Алимов А.Н. Определение буксования колесных машинно-тракторных агрегатов // Межвуз. сб. науч. тр: энергоэфф. и ресурсосб. тех. и сис. – Саранск: Изд-во Мордов-го ун-та, 2013. − С. 25-28.
2.Махмутов М.М., Быковский В.С. Влияние действий подталкивающих сил почвообрабатывающих фрез на буксование машинно-тракторных агрегатов // Международный технико-экономический журнал.– 2014. – № 5. – С.77-78. 
3. Махмутов М.М., Быковский В.С. Определение площади стружки при работе почвообрабатывающих фрез // Тракторы и сельхозмашины. – 2015. – №1. – С. 27-28.
4. Махмутов М.М., Быковский В.С. Обоснование диаметра фрезерного барабана почвообрабатывающей машины Техника и оборудование для села. – 2014. – № 4 (202). – С. 11-15.

Для установления влияния глубины обработки почвы, шага ступни, скоростей вращения фрезерного барабана и поступательного движения фрезы на производительность движителя, проведены экспериментальные исследования на полях хозяйства ООО «Зарайский картофель» Московской области весной 2014 г. на среднесуглинистых почвах, влажностью 16…20 %, коэффициентом объемного смятия почвы (6…8)·106 Н/м3 при обработке почвы под посадку клубней картофеля на комковатых полях. Погодные условия при исследованиях: переменная облачность, кратковременный дождь, ветер северо-восточный 6…8 м/с, температура 15…17°С, атмосферное давление 780 мм ртутного столба, влажность воздуха 82…85 %.

Программа исследований включала:

– разработку методики экспериментальных исследований в соответствии с ГОСТ 7057-2001;

– выбор объектов и места проведения экспериментальных исследований согласно ГОСТ 20915-75;

– определение планов проведения исследований и оптимальных пределов изменения рассматриваемых факторов на основании ГОСТ 24026-80;

– подготовку приборов к работе, определение их погрешностей измерения;

– проведение экспериментальных исследований и регистрации измеряемых факторов (параметров) согласно ГОСТ 30745-2001, ГОСТ 3481-79, ГОСТ 24026-80;

– подготовка и обработка полученного экспериментального материала в соответствии с ГОСТ 8.207-76.

Интервал варьирования шага ступни ts определялся конструктивными особенностями ножей и глубиной обработки почвы ho, число оборотов фрезы n определялось технической характеристикой трактора МТЗ-82 и условиями работы фрезы, глубина обработки определялась агротехническими требованиями, поступательная скорость движения Vп определялась кинематическим показателем работы фрезы. В табл. 1, 2 представлены уровни и интервалы варьирования факторов, результаты исследований.

Таблица 1

Уровни и интервалы варьирования факторов

Наименование уровней

Обозначение

Факторы

ts, (Х1)

n, (Х2), об/мин

ho, (Х3), м

Vп, (Х4), м/с

Нижний

–1

0

100

0,10

0,5

Центральный

0

ho/2

300

0,15

1,0

Верхний

+1

ho

500

0,20

1,5

Интерв. варьир.

ΔХ

ho/2

200

0,05

0,5

Переход фактических уровней к кодированным производился по формулам:

mhm2.wmf; mhm3.wmf;

mhm4.wmf; mhm5.wmf.

Таблица 2

Результаты значений производительности агрегата

п/п

Исследуемые

параметры

Результаты замера производительности Wч, га/ч

Сред.

знач.

Wч, га/ч

Сред.

квад.

откл.

Абс. погр.

ΔХ, %

Отн.

погр.

δ, %

Х1

Х2

Х3

Х4

1

2

3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

-

-

-

-

0,370

0,350

0,390

0,370

0,012

5,0

13,0

2

+

-

-

-

0,365

0,355

0,375

0,365

0,00577

2,5

6,80

3

-

+

-

-

0,381

0,380

0,382

0,381

0,000577

0,25

0,65

4

-

-

+

-

0,381

0,379

0,383

0,381

0,00115

0,5

1,30

5

+

+

-

+

1,125

1,120

1,130

1,125

0,00289

1,2

1,10

6

-

+

+

-

0,373

0,370

0,367

0,373

0,00173

0,75

2,0

7

+

-

+

-

0,392

0,390

0,394

0,392

0,00115

0,5

1,30

8

+

+

+

+

1,169

1,170

1,168

1,169

0,000577

0,25

0,21

9

-

0

0

-

0,365

0,366

0,364

0,365

0,000577

0,25

0,68

10

+

0

0

+

1,142

1,140

1,144

1,142

0,00115

0,5

0,44

11

0

-

0

+

1,094

1,096

1,098

1,096

0,00115

0,5

0,45

12

0

+

0

-

0,376

0,374

0,378

0,376

0,00115

0,5

1,30

13

0

0

-

+

1,181

1,180

1,182

1,181

0,000577

0,25

0,21

14

0

0

+

+

1,098

1,096

1,100

1,098

0,00115

0,5

0,45

15

0

0

0

+

1,120

1,121

1,119

1,120

0,000577

0,25

0,22

16

0

0

0

+

1,132

1,134

1,130

1,132

0,00115

0,5

0,44

17

0

0

0

0

0,761

0,760

0,762

0,761

0,000577

0,25

0,33

18

0

0

0

0

0,737

0,735

0,739

0,737

0,00115

0,5

0,67

19

0

0

0

0

0,741

0,742

0,740

0,741

0,000577

0,25

0,34

20

0

0

0

0

0,754

0,756

0,758

0,756

0,00115

0,5

0,66

21

0

0

0

0

0,742

0,740

0,744

0,742

0,00115

0,5

0,67

22

0

0

0

0

0,749

0,750

0,748

0,749

0,000577

0,25

0,33

23

0

0

0

0

0,372

0,374

0,370

0,372

0,00115

0,5

1,30

24

0

0

0

0

1,119

1,118

1,120

1,119

0,000577

0,25

0,22

25

0

0

0

0

0,745

0,747

0,743

0,745

0,00115

0,5

0,67

Таким образом, модель, отражающая в закодированном виде влияние значимых факторов на подталкивающую силу от МТА, будет иметь вид

Wч=0,745 – 0,013Х1 +0,008Х2 +
+0,007Х3 + 0,378Х4 +0,004 Х12 +
+0,004Х22 +0,008Х1 Х4 , (1)

где Х1 – шаг ступни; Х2 – число оборотов; Х3 – глубина обработки фрезы; Х4 – поступательная скорость.

В результате анализа математической модели (1) установлено, что с увеличением шага ступни производительность независимо от числа оборотов снижается по экспоненциальной зависимости (рис. 1). При числе оборотов n=100 об/мин и с увеличением шага ступни ts в диапазоне 0< ts < hо/2 производительность снижается на 0,019 га/ч, а при 0< ts < hо – на 0,010 га/ч.

При числе оборотов n=300 об/мин и с увеличением шага ступни ts в диапазоне 0< ts < hо/2 производительность снижается на 0,017 га/ч, а при 0< ts < hо – на 0,009 га/ч. При числе оборотов n=500 об/мин и с увеличением шага ступни ts в диапазоне 0< ts< hо/2 производительность уменьшается на 0,016 га/ч, а при 0< ts < hо – на 0,07 га/ч.

Снижение производительности МТА при увеличении шага ступни связано со снижением действия подталкивающей силы в системе МТА, что приводит к повышению буксования агрегата.

На рис. 2 представлена графическая зависимость влияния числа оборотов фрезы на производительность. Установлено, что с увеличением числа оборотов производительность независимо от шага ступни увеличивается по экспоненциальной зависимости. При шаге ступни ts = 0 производительность для интервала 100< n<300 об/мин, увеличивается на 0,03 га/ч а при 300

mahm1.tiff

Рис. 1. Изменение производительности в зависимости от параметров почвообрабатывающей фрезы: 1 – n = 100 об/мин; 2 – n = 300 об/мин; 3 – n = 500 об/мин

mahm2.tiff

Рис. 2. Влияние числа оборотов на производительность в зависимости от шага ступни:
1 – ts = 0; 2 – ts = hо/2; 3 – ts = hо

Повышение производительности с увеличением числа оборотов фрезы объясняется повышением действия подталкивающей силы, что приводит к снижению буксования агрегата.

На рис. 3 представлена графическая зависимость влияния глубины обработки фрезы на производительность. Установлено, что с увеличением глубины обработки фрезы производительность независимо от шага ступни увеличивается по параболической зависимости. При шаге ступни ts = 0 производительность для интервала 0,1< hо <0,15 м, увеличивается на 0,013 га/ч, а при 0,15< ts = hо/2 производительность для интервала 0,1< hо <0,15 м, увеличивается на 0,007 га/ч, а при 0,15< hо <0,2 м – на 0,009 га/ч.

mahm3.tiff

Рис. 3. Влияние глубины обработки на производительность в зависимости от шага ступни:
1 – ts = 0; 2 – ts = hо/2; 3 – ts = hо

mahm4.tiff

Рис. 4. Влияние поступательной скорости на производительность в зависимости
от шага ступни: 1 – ts = 0 м; 2 – ts = hо/2; 3 – ts = hо

При шаге ступни ts = hо производительность для интервала 0,1< hо <0,15 м, увеличивается на 0,002 га/ч, а при 0,15< hо <0,2 м – на 0,002 га/ч.

Повышение производительности агрегата объясняется снижением буксования колес, повышением действия подталкивающей силы за счет увеличения параметров и объема стружки

На рис. 4 представлена графическая зависимость влияния поступательной скорости на производительность. Установлено, что с увеличением поступательной скорости производительность независимо от шага ступни увеличивается по линейной зависимости.

При шаге ступни ts = 0 производительность для интервала 0,5< Vп <1,0 м/с, увеличивается на 0,39 га/ч, а при 1,0< Vп <
<1,5 м/с – на 0,39 га/ч. При шаге ступни
ts =ho/2 производительность для интервала 0,5< Vп <1,0 м/с, увеличивается на 0,38 га/ч, а при 0,15< Vп <0,2 м/с – на 0,38 га/ч. Для интервала 0,5< Vп <1,0 м/с и при шаге ступни ts =ho производительность увеличивается на 0,39 га/ч, а при 1,0< Vп <1,5 м/с – на 0,39 га/ч.

Проверка с помощью критерия Фишера и Стьюдента (Ft=2,30) гипотезы (Fp=2,27) адекватности модели (1) показала пригодность ее использования в качестве прогнозирования производительности МТА с доверительной вероятностью 95 %.


Библиографическая ссылка

Махмутов М.М., Тепикин А.И., Быковский С.В., Алимов А.С. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ С НОЖАМИ F-ОБРАЗНОЙ ФОРМЫ // Научное обозрение. Биологические науки. – 2016. – № 1. – С. 78-82;
URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=987 (дата обращения: 27.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074