The rationale for the curvilinear shape of the working body for layered subsurface tillage


Cite item

Full Text

Abstract

The larger the cross-sectional area of the formation can be processed in a single pass, the less energy is needed to carry out the process. The cross-sectional area of the treated formation is determined by the perimeter of the working body. The circle of all figures of equal perimeter has the largest area. It is advisable to make the working organ ring-shaped. When designing a ring on the plane of the smallest cutting force, an ellipse is formed. From the point of view of physical mathematics, the ellipse is the best curve possessing the minimum property. The optimal shape of the working body is an elliptical ring. The parameter of the ellipse corresponds to the angle of soil displacement in the longitudinal-vertical plane. The elliptical working body carries out the crumbling and separation of the layer with the removal of more solid macroaggregates of soil on the surface and the erosion-hazardous particles that remain inside the formation in the gap between them. Stresses on the working body are determined by interaction with the soil. On the base of the ellipse, the normal stress caused by the backing of the soil layer acts, and the pressure of the cutting edges of the working body affects the cylindrical surfaces. The intensity of stresses arising on the surface of the cylinder is determined on the internal crack of an elliptical shape located in a solid body under the action of a load. The greatest intensity of stresses is localized at the ends of the minor axis of the ellipse, and the smallest at the ends of the major axis. As the cracking angle increases, the stress intensity increases, and then decreases. With an elliptical shape of the working element, the stress intensity zone is wider than that of the circular cutting edge, while deformation of stretching and bending is created in the zone of lateral rounding, which is absent in the plane, and the traction resistance is reduced by 0,5 ... 1,3 kN. The degree of crumbling of elliptical working organs is 87,1 ... 98,5 % of fractions up to 50 mm, combing 1 ... 2 cm, reduction of erosion-hazardous particles 15...22 %.

About the authors

G. G Parkhomenko

The Federal State Budget Scientific Institution «Agrarian Science Center «Donskoy»

Email: i.v.bozhko@mail.ru
PhD in Engineering

I. V Bozhko

The Federal State Budget Scientific Institution «Agrarian Science Center «Donskoy»

Email: i.v.bozhko@mail.ru
PhD in Engineering

A. V Gromakov

The Federal State Budget Scientific Institution «Agrarian Science Center «Donskoy»

Email: i.v.bozhko@mail.ru

References

  1. Пархоменко С.Г., Пархоменко Г.Г. Измерение силы тяги на крюке трактора в агрегате с навесной сельскохозяйственной машиной // Тракторы и сельхозмашины. 2016. № 4. С. 15-19
  2. Громаков А.В., Филатов С.К., Пархоменко Г.Г. Повышение эффективности функционирования машинно-тракторных агрегатов за счет применения биотоплива // Технология колесных и гусеничных машин. 2014. № 6 (16). С. 16-22
  3. Пойа Д. Математика и правдоподобные рассуждения. М.: Наука, 1975. 464 с
  4. Божко И.В. Обоснование параметров эллиптического рыхлителя рабочего органа для послойной безотвальной обработки: автореф. дис. … канд. техн. наук. Краснодар, 2015. 23 с
  5. Божко И.В., Пархоменко Г.Г., Громаков А.В. Обоснование конструкции рабочего органа для послойной безотвальной обработки почвы // Сборник статей 9-й международной научно-практической конференции «Инновационные разработки для АПК» ГНУ СКНИИМЭСХ Россельхозакадемии. Зерноград, 2014. С. 30-36
  6. Божко И.В., Пархоменко Г.Г. Предпосылки к обоснованию формы и геометрии кольцевого рабочего органа для обработки почвы // Проблемы механизации и электрификации сельского хозяйства: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Краснодар, 2014. С. 125-129
  7. Гудков А.Н., Зотов Н.В. Теоретические положения к выбору новой системы машин для обработки почвы // Исследования рабочих процессов сельскохозяйственных машин: труды Волгоградского СХИ. Том ХХVI. Волгоград, 1968. С. 57-62
  8. Пархоменко Г.Г., Божко И.В. Взаимодействие кольцевого рабочего органа с обрабатываемым пластом почвы // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения: материалы 7-й международной научно-практической конференции в рамках 17-й международной агропромышленной выставки «Интерагромаш-2014». Ростов-на-Дону, 2014. С. 39-42
  9. Божко И.В., Пархоменко Г.Г. Кольцевой рабочий орган для обработки почвы // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения: материалы 7-й международной научно-практической конференции в рамках 17-й международной агропромышленной выставки «Интерагромаш-2014». Ростов-на-Дону, 2014. С. 78-81
  10. Пархоменко. Г.Г., Твердохлебов С.А. Обоснование параметров рабочего органа типа para-plow // Вестник АПК Ставрополья. 2017. № 1 (25). С. 44-48
  11. Пархоменко. Г.Г., Божко И.В., Громаков А.В. Прогнозирование зоны износа эллиптического кольцевого элемента почвообрабатывающего рабочего органа // Труды ГОСНИТИ. 2015. Т. 118. С. 64-68
  12. Пархоменко Г.Г., Божко И.В., Громаков А.В., Максименко В.А. Исследование новых рабочих органов для послойной безотвальной обработки почвы в засушливых условиях юга России // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 10. С. 6-9
  13. Пархоменко Г.Г., Семенихина Ю.А., Громаков А.В. Анализ агротехнических показателей рабочих органов для послойной безотвальной обработки почвы // Тракторы и сельхозмашины. 2017. № 5. С. 32-38

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2017 Parkhomenko G.G., Bozhko I.V., Gromakov A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).