Лапа глубокорыхлителя комбинированного почвообрабатывающего агрегата с рабочей поверхностью усовершенствованной формы

Abstract

Обработка почвы является наиболее энергоемким технологическим процессом в технологии производства сельско- хозяйственных культур. Высокие энергозатраты при обработке почвы обусловлены применением традиционных подходов к проектированию геометрии рабочих органов почвообрабатывающих агрегатов. Отсутствие формализованных зависимостей между геометрическими параметрами рабочих поверхностей (углы атаки, кривизна, площадь контакта) и операционными показателями (тяговое сопротивление, глубина обработки, качество обработки) приводит к необходимости использования в расчетах упрощенных моделей. В таких моделях преимущественно учитываются макрохарактеристики обрабатываемого слоя (плотность, влажность, гранулометрический состав) и механические свойства материалов рабочих органов. Однако при этом игнорируются реологические аспекты почвенной среды, включая вязкопластические деформации, ползучесть и др., которые определяют энергетические затраты на преодоление сил сцепления частиц, формирование трещин на заданной глубине обработки и диспергацию структурных агрегатов. Дополнительные потери энергии связаны с трибологическими процессами на контактных поверхностях, вызывающими абразивный износ рабочих органов технических систем и увеличение коэффициента трения почва-металл. Основная задача – снижение затрат энергии на выполнение процессов формирования требуемой структуры корнеобитаемого слоя и минимизацию износа контактных поверхностей. Tillage is the most energy-intensive technological process in the technology of agricultural crop production. High energy costs during tillage are due to the use of traditional approaches to designing the geometry of the working bodies of soil-cultivating units. The absence of formalized dependencies between the geometric parameters of the working surfaces (angles of attack, curvature, contact area) and operational indicators (traction resistance, processing depth, processing quality) leads to the need to use simplified models in calculations. Such models mainly take into account the macrocharacteristics of the processed layer (density, humidity, granulometric composition) and the mechanical properties of the materials of the working bodies. However, this ignores the rheological aspects of the soil environment, including viscoplastic deformations, creep, etc., which determine the energy costs of overcoming the cohesive forces of particles, the formation of cracks at a given processing depth and the dispersion of structural aggregates. Additional energy losses are associated with tribological processes on contact surfaces, causing abrasive wear of the working bodies of technical systems and an increase in the soil-metal friction coefficient. The main objective is to reduce energy costs for the processes of forming the required structure of the root layer and to minimize wear of contact surfaces.