А.Г. Князев
Скачать
№ 1 (53)
Технологии. Машины и оборудование
Князев Александр Геннадьевич – аспирант, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», ул. Тимирязева, 8, г. Воронеж, Российская Федерация, 394087, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-5139-0374, e-mail: Knjazv-sasha@rambler.ru.
В работе приведен обзор исследований рабочих процессов дисковых рабочих органов технологических машин, обеспечивающих обработку почвы на разных стадиях ведения сельского и лесного хозяйства. Применяемые конструкции лесных дисковых почвообрабатывающих орудий, имеют существенные недостатки, заключающиеся в недостаточной заглубляемости дисков, из-за чего происходит обработка почвы недостаточного качества, а также высоких динамических нагрузок при встрече с различными препятствиями, которые снижают ресурс агрегата. Задачей представленного исследования является совершенствование рабочих процессов лесных дисковых плугов путем анализа свойств вырезных дисков с гидроприводом с целью увеличить их эффективность. Разработана математическая модель дискового рабочего органа с гидроприводом задних дисков с вырезами для полосной обработки почвы в лесных, корненасыщенных условиях. Выявлены максимальные показатели давлений рабочей жидкости в гидросистема. При изменении угла атаки сферических дисков от 0 до 300 давление рабочей жидкости снижается на 23 %. При дальнейшем увеличении угла атаки до 450 давление рабочей жидкости возрастает на 15 %, что говорит о нелинейной зависимости этих параметров. Максимальное тяговое сопротивление возрастает при изменении угла атаки сферического диска от 0 до 300 и увеличивается на 29 %, а после изменения угла атаки на 450 поднимается на 11 %. По выведенным формулам можно приблизительно определить кинематические и динамические параметры дисковых рабочих органов, имеющих вырезы на режущей поверхности диска.
дисковый плуг, гидропривод, вырубки, диск с вырезами, рабочий процесс, математическая модель
Князев, А. Г. Моделирование взаимодействия задних вырезных дисков лесного дискового плуга с почвой при работе на вырубках / А. Г. Князев // Лесотехнический журнал. – 2023. – Т. 14. – № 1 (53). – С. 81–94. – Библиогр.: с. 90–94 (21 назв.). – DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2024.1/5.
1. Раабе Д.С., Бегунов М.А., Коваль В.С., Черняков А.В., Коростелев Д.Н. Анализ дисковых орудий для поверхностной обработки почвы. Современное научное знание в условиях системных изменений, материалы Пятой национальной научно-практической конференции. 2021: 136-145. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46544756
2. Малюков С. В., Лысыч М. Н., Бухтояров Л. Д., Поздняков Е. В., Гнусов М. А., Шавков М. В., Петков А. Ф. Анализ дисковых рабочих органов лесных почвообрабатывающих орудий. Лесотехнический журнал. 2023; 2 (50): 128–141 – DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2023.2/7.
3. Великанов В.А., Филичкин А.Е., Головин А.Ю. Анализ основных параметров дисковых рабочих органов. Сборник IV Всероссийской (национальной) научно-практической конференции. 2023: 29-32. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50436770
4. Припоров Е.В. Анализ полноты обработки почвы в междисковом пространстве двухследного дискового орудия. Известия оренбургского государственного аграрного университета. 2019: 85-88. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37013939
5. Долматов С. Н., Сухенко Н. В. Влияние параметров рабочего органа дискового рыхлителя на технологический процесс нарезки борозд при лесовосстановлении. Хвойные бореальной зоны. 2022: 529–537. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50097037
6. Зимарин С. В., Четверикова И. В. Исследование процесса оборота почвенного пласта новым корпусом дискатора на нераскорчеванных вырубках. Resources and Technology. – 2021; 18 1: 53-65. DOI:https://doi.org/10.15393/j2.art.2021 .
7. Лысыч М.Н. Исследование процесса обработки почвы дисковым культиватором с использованием метода дискретных элементов. Современные наукоемкие технологии. 2020: 59-64. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42596711
8. Горобей В.П. Исследование тягового сопротивления рабочего органа почвообрабатывающего орудия с зубчатым дисковым ножом. Машиностроение: инновационные аспекты развития, материалы II международной научно-практической конференции. 2019; 90-93. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37355236
9. Коновалов В.И., Коновалов С.И., Коновалов А.Г. Кинематический анализ дискового рабочего органа с изменяющимся радиусом кривизны. Политематический сетевой электронный научный журнал кубанского государственного аграрного университета. 2023: 22-34. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50232296
10. Князев А.Г., Камалова Н.С., Юдин Р.В. Системный подход к сравнительному анализу плугов для обработки почв при лесовосстановлении. Воронежский научно-технический Вестник. – 2020; 4(34): 23-29. DOI: https://doi.org/10.34220/2311-8873-2021-4-4-23-29.
11. Зимарин С.В. Новая конструкция корпуса дискатора. Актуальные направления научных исследований xxi века: теория и практика. 2018: 315-321. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36676661.
12. Крук И.С. [и др.] Определение кинематических параметров движения пласта почвы по рабочей поверхности дискового предплужника. Агропанорама. 2022; 4: 14-18. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49437343.
13. Руднев С.Г., Тарасенко Б. Ф., Дробот В. А., Сарксян М. Д. Определение удельного сопротивления дискового плуга. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021; 6(92): 141-146. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47395390.
14. Попиков П. И., Поздняков А. К., Усков В. И. [и др.] Теоретическое исследование кинематических и динамических характеристик шнекового рабочего органа лесопожарной грунтометательной машины. Лесотехнический журнал. 2021; 3(43): 140-151. DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2021.3/12.
15. Перфильева К.С. Тяговое сопротивление дискового рабочего органа. Студенческая наука об актуальных проблемах и перспективах инновационного развития регионального АПК. Материалы XXI научно-практической конференции обучающихся. 2022: 112-116. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48465955
16. López-Vázquez A., Cadena-Zapata M., Campos-Magaña S., Zermeño-Gonzalez A., Mendez-Dorado. M. Comparison of energy used and effects on bulk density and yield by tillage systems in a semiarid condition of Mexico. Agronomy. 2019; 9 (4): 189. DOI: http://dx.doi.org/10.3390/agronomy9040189.
17. Shafaei S. M., Loghavi M., Kamgar S. A. A comparative study between mathematical models and the ANN data mining technique in draft force prediction of disk plow implement in clay loam soil. Agricultural Engineering International CIGR Journal. 2018; 20(2): 71-79.
18. Almaliki S. Simulation of draft force for three types of plow using response surface method under various field conditions. Iraqi Journal of Agricultural Sciences. 2018; 49(6): 1123-1124. DOI: https://doi.org/10.36103/ijas.v49i6.151.
19. Yudina N.Yu., Yudin R.V., Maksimenkov A.I. Simulation of loading dynamics and hydrodynamics of drives of forest machine working bodies. В сборнике: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. "International Forestry Forum "Forest Ecosystems as Global Resource of the Biosphere: Calls, Threats, Solutions" 2021: 12060. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/875/1/012060.
20. Uskov V. I. Initial-Boundary Value Problem for Perturbed Third Order Partial Differential Equations. Journal of Mathematical Sciences. 2021; 255(6): 779-789. DOI: https://doi.org/10.1007/s10958-021-05415-1.
21. Zubova S.P., Uskov V.I. Asymptotic Solution of the Cauchy Problem for a First-Order Equation with a Small Parameter in a Banach Space. The Regular Case. Math Notes. 2018; 103: 395–404. DOI: https://doi.org/10.1134/S0001434618030069.