Обоснование оптимальных режимов работы культиваторных лап на виброударной подвеске

Наиболее энергозатратной операцией в сельскохозяйственном производстве является обработка почвы, на выполнение которой расходуется до 40% от суммарных затрат энергии. Использование в конструкции рабочих органов различных виброударных элементов позволяет обеспечить более интенсивное крошение почвы и меньшую энергоемкость процесса за счет переменного сопротивления почвы в соответствии с фазами ее деформации и разрушения. Объектом данного исследования является разработанная конструкция культиваторной лапы на виброударной подвеске. Предмет исследований – взаимосвязь конструктивных параметров и режимов работы предлагаемого устройства с качественными и энергетическими показателями работы. Особенностью разработанного рабочего органа культиватора является наличие C-образной упругой стойки, верхняя часть которой выполнена в виде цилиндрической пружины с полусферическими ударниками между витками. Возникающая в процессе работы данной конструкции вибрация стойки обеспечит периодическое соударение полусферических ударников, расположенных между витками пружины, и будет способствовать активизации процесса крошения почвы и самоочищению лапы. При обосновании параметров конструкции и режимов работы применялись методы теоретической и земледельческой механики, теории удара. Получены теоретические зависимости, связывающие жесткость виброударной пружины, амплитуду колебаний с режимами обработки почвы, ее физико-механическими свойствами, а также конструктивными параметрами рабочего органа. С увеличением числа пар ударников n рациональное значение амплитуды колебаний пружины снижается и при n = 6 составляет 8 мм. Экспериментальные исследования показали, что с увеличением количества пар ударников n наблюдается снижение энергоемкости обработки на 7...16%, при улучшении качественных показателей, находящихся в пределах погрешности опыта, и удовлетворяющих агротехническим требованиям. При этом наибольшее падение энергоемкости наблюдается при n = 6. Дальнейшее увеличение n нецелесообразно, поскольку разница между вариантами n = 6 и n = 8 не превышает 3%.