Розробка робочих органів грунтообробних знарядь з використанням методів біоніки
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.169156Ключові слова:
обробіток ґрунту, робоча поверхня, тяговий опір, обтічність форми, методи біоніки, ґрунтообробні знаряддяАнотація
В роботі наведена методика запозичення принципів будови тіла морських істот для розробки ґрунтообробних знарядь. Робота ґрунтообробних знарядь в умовах заниженої консолідації ґрунту вимагає саме покращення обтічності, тобто кришення і розпушення треба забезпечити не за рахунок підпірного різання, а за рахунок різання з ковзанням. За критерій раціональності конструкції прийнята величина тягового опору. Аналітична частина загальної методики дозволяє обчислити його величину. Новизна полягає в тому, що загальний тяговий опір розбитий на складові елементи, величина яких обчислюється окремо. Цей елемент є важливим бо дозволяє при розрахунках перейти до прямолінійних нескінченно малих ділянок периметра і окремо виконувати адаптацію складових ріжучого периметра до оброблюваного середовища.
Наведені елементи подібності біологічного аналогу і технічного прототипу: лобова частина (рильце) → долотоподібний наконечник розпушувача; бокові плавники → стрільчасті крила;вертикальний кильовий плавник → комкоподрібнювач. В результаті ідентифікації біологічного аналогу і технічного прототипу була отримана регресійна модель ріжучого периметра і робочої поверхні.
За результатами аналітичних досліджень запропонована математична модель взаємодії робочого органа з ґрунтом. Особливість аналітичної моделі взаємодії з ґрунтовим середовищем полягає в тому, що вона базується на умовах безпідпірного різання. Основні положення виконаних аналітичних досліджень підтверджені результатами модельних експериментальних досліджень, які показали зниження тягового опору у порівнянні з моделлю серійного робочого органа в середньому на 20 %. Такий результат можна отримати тільки за рахунок зменшення сил тертя, тобто покращенням обтічності робочої поверхні. Оригінальність отриманих наукових результатів полягає в повній адаптації робочих поверхонь біологічного аналогу до роботи в умовах ґрунтового середовищаПосилання
- Vetrov, Yu. A. (1971). Rezanie gruntov zemleroynymi mashinami. Moscow: Mashinostroenie, 357.
- Vetokhin, V., Getman, O., Bilytska, N. (2011). To the issue of creating the form of working surface taking into account the exchange of the volume between the working body and a soil. Pratsi Tavriyskoho derzhavnoho ahrotekhnolohichnoho universytetu, 51 (4), 87–94.
- Kobets, O., Tesliuk, H., Volyk, B., Lepet, Ye. (2015). Modeliuvannia yakosti rozpushennia hruntu dolotom. Tekhnika i tekhnolohiyi APK, 6, 31–33.
- Panchenko, A. N. (1999). Teoriya izmel'cheniya pochv pochvoobrabatyvayuschimi orudiyami. Dnepropetrovsk: DGAU, 140.
- Kobets, A. S., Volyk, B. A., Puhach, A. M. (2011). Gruntoobrobni mashyny: teoriya, konstruktsiya, rozrakhunok. Dnipropetrovsk: Svidler A. L., 140.
- Semeniuta, A. M., Bilokopytov, O. V., Volyk, B. A. (2010). Metodyka rozrakhunku zahalnoi reaktsiyi rizannia gruntu poverkhneiu dovilnoi heometrychnoi formy. Pratsi Tavriyskoho derzhavnoho ahrotekhnolohichnoho universytetu, 2 (10), 161–167.
- Chuyko, I. S., Volik, B. A., Kolbasin, V. A. (2004). Obosnovanie konstruktivnih parametrov V- obraznogo orudiya dlya chizelevaniya pochvy. Problemy ta perspektyvy rozvytku ahrarnoi mekhaniky. Materialy Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsiyi. Dnipropetrovsk: DDAU, 29–33.
- Kobets, A. S., Pugach, A. M., Kharytonov, M. M. (2018). Justification of the cultivator sweep and strengthening elements on the working surface. INMATEG Agricultural Engineering, 54 (1), 161–170.
- Busari, M. A., Kukal, S. S., Kaur, A., Bhatt, R., Dulazi, A. A. (2015). Conservation tillage impacts on soil, crop and the environment. International Soil and Water Conservation Research, 3 (2), 119–129. doi: https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2015.05.002
- Dobbratz, M., Baker, J. M., Grossman, J., Wells, M. S., Ginakes, P. (2019). Rotary zone tillage improves corn establishment in a kura clover living mulch. Soil and Tillage Research, 189, 229–235. doi: https://doi.org/10.1016/j.still.2019.02.007
- Bhatt, R., Kukal, S. S., Busari, M. A., Arora, S., Yadav, M. (2016). Sustainability issues on rice–wheat cropping system. International Soil and Water Conservation Research, 4 (1), 64–74. doi: https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2015.12.001
- Kobets, A. S., Ishchenko, T. D., Volyk, B. A., Demydov, O. A. (2009). Mekhaniko-tekhnolohichni vlastyvosti silskohospodarskykh materialiv. Dnipropetrovsk: RVV DDAU, 84.
- Tsytovich, N. A. (1983). Mekhanika gruntov (kratkiy kurs). Moscow: Vysshaya shkola, 288.
- Volyk, B., Tesliuk, H., Zolotovska, O., Maistryshyn, R. (2018). An analysis of the structure of the body of marine animals for the possibility of accepting it as a biological analogue. Tekhnika i tekhnolohiyi v APK: naukovo-vyrobnychyi zhurnal, 5 (104), 7–9.
- Tesluk, G. V., Volik, B. A., Maistrishin, R. M. (2016). Improvement of technological processes and technical means soil treatment in organic farming system. Inzheneriya pryrodokorystuvannia, 1, 48–52.
- Approksimatsiya funktsii odnoy peremennoy. Available at: https://planetcalc.ru/5992/
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Hennadii Tesliuk, Boris Volik, Sergey Sokol, Nataliia Ponomarenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
