DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2019.1(32).3-16
Підвищення енергоефективності обробітку ґрунту зменшенням процесів його налипання на поверхні робочих органів
Об авторах
В.В. Аулін, професор, доктор технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна
А.А. Тихий, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна
СС.О. Карпушин, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна
Д.А. Деревянко, рофесор, доктор технічних наук, Житомирський національний агроекологічний університет, м. Житомир, Україна
Анотація
Розглянуто фізичну сутність процесу взаємодії системи "робочий орган ґрунтообробної машини - грунт" в різних умовах її роботи, що дає можливість з'ясувати методи зниження енергозатрат при обробітку ґрунту. Виявлено залежність тягового опору робочих органів ґрунтообробних машин від умов їх роботи. Визначено, що процес налипання ґрунту на їх робочі поверхні є однією з причин підвищення тягового опору. Проведено аналіз сучасних методів та методик щодо зменшення величини налипання ґрунту на робочі поверхні розпушувачів. Врахована природа налипання частинок ґрунту на різальні елементи та поверхню робочих поверхонь розпушувача з точки зору дослідження на макро - та мікрорівні. Для дослідження налипання ґрунту обрано серійний робочий орган з матеріалу сталь Hardox 400, з покриттям Kocetal K300 та з покриттям в складі композиції на основі високомолекулярного поліетилену та базальтового волокна. Отримані залежності горизонтальної складової сили тягового опору розпушувача від швидкості його руху, абсолютної вологості ґрунту, від розміру частинок суглинистого ґрунту та від глибини обробітку.
Ключові слова
робочий орган ґрунтообробної машини, тяговий опір, вологість, налипання ґрунту, коефіцієнт тертя ґрунту, гідрофобні покриття
Посилання
1. Aulin, V., Lyashuk, O., Tykhyi, A., Karpushyn, S. & Denysiuk, N. (2018). Influence of rheological properties of a soil layer adjacent to the working body cutting element on the mechanism of soil cultivation Acta Technologica Agriculturae 4 Nitra, Slovaca Universitas Agriculturae Nitriae. pp. 153-159. https://doi.org/10.2478/ata-2018-0028 [in English].
2. Aulin, V.V. & Tykhyi, A.A. (2017). Tribofizichni osnovi pidvishennya znosostijkosti i nadijnosti robochih organiv gruntoobrobnih mashin z rizalnimi elementami: monografiya [Tribophysical bases of increasing wear resistance and reliability of working parts of soil cultivating machines with cutting elements, monograph]. Kropivnickij: Vid. Lisenko V.F. [in Ukrainian].
3. Aulin, V.V. & Tikhii, A.A. (2016). Dinamika iznosa rezhushih elementov rabochih organov pochvoobrabatyvayushih mashin pri vzaimodejstvii s pochvoj [Dynamics of wear of cutting elements of working parts of soil-cultivating machines while interacting with soil]. Motrol. Commision of Motorization and Energetics in Agriculture, Vol.18, 2, 41-48 [in Russian].
4. Aulin, V.V. (2014). Fizichni osnovi procesiv i staniv samoorganizaciyi v tribotehnichnih sistemah: monografiya Physical bases of processes and conditions of self-organization in tribo-technical systems: monograph. Kropyvnytskyi [in Ukrainian].
5. Aulin, V.V., Nastoyashii, V.A. & Tihii, A.A. (2014). Vibirkove znoshuvannya robochih organiv gruntoobrobnih ta zemlerijnih mashin yak vidobrazhennya stohastichnoyi prirodi yih vzayemodiyi z chastinkami gruntu Selective wear of operating element of tillage and excavation machines as a reflection of the stochastic nature of their interaction with soil particles . Zb. nauk. prac Ukr. derzh. akademiyi zalizn. transportu - Collection of scientific works of Gov. academy of railway transport. Issue. 148. pp.25-33 [in Ukrainian]
6. Aulin, V.V. & Tihii, A.A. (2013). Vpliv zmini stanu ta vlastivostej gruntu na znos robochih organiv, sho pracyuyut na riznij glibini [Influence of change of soil condition and properties on wear of operating elements working at different depth]. Problemy trybolohii - Problems of tribology, 1, 120-126 [in Ukrainian].
7. Aulin, V.V.(2012). Stan samoorhanizatsii seredovyshcha gruntu ta zakonomirnosti znosu robochykh orhaniv gruntoobrobnykh mashyn. [State of self-organization of soil environment and patterns of wear of operating elements of tillage machines]. Problemi tribologії – Problems of tribology, 1, 114-119 [in Ukrainian].
8. Aulin, V.V. (2012). Trybofizychne obgruntuvannia zminy napruzheno-deformovanoho stanu gruntu pid chas dii ROHM [Tribophysical justification for the change of the stress-strain state of the soil during the action of ROGM]. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn: zahal'noderzh. mizhvid. nauk.-tekhn. zb. – National Interagency Scientific and Technical Collection of Works. Design, Production and Exploitation of Agricultural Machines, Vol.42, 13-20 [in Ukrainian].
9. Aulin, V.V, Tykhyi, A.A. & Karpushyn, S.O. (2012). Samozahostriuvannia rizalnykh elementiv gruntoobrobnykh i zemleryinykh mashyn v umovakh zmitsnennia yikh robochykh poverkhon [Self-sharpening of cutting elements of soil tillage and excavation machines in conditions of strengthening of their working surfaces]. Visnyk Kharkivs'koho natsional'noho avtomobil'no-dorozhn'oho universytetu – Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University, Vol. 57, 188-194 [in Ukrainian].
10. Mambetalyn, K.T. (2000) Pochva i ee tainy [Soil and its secrets]. K.T. Mambetalyn. Cheliabynsk [in Russian].
11. Kushnare,v A.S., Kochev, V.Y. (1989). Mekhanyko-tekhnolohycheskye osnovy obrabotky pochvy [Mechanical and technological bases of soil tillage]. Kyev: Urozhai [in Russian].
12. Kapov, S.P. & Mudarysov, S.H. (2005). Osnovnye pryntsypy postroenyia modely razrushenyia pochvennoi sredy [Basic principles of construction of model of destruction of soil environment]. Traktory y selskokhoziaistvennye mashyny- Tractors and agricultural machinery, Vol 6, 30-32 [in Russian].
13. Huang, W. – Liu, D.Y. – Zhao, B.Y. – FENG, Y.B. – XIA, Y.C. (2014). Study on the rheological properties and constitutive model of shenzhen mucky soft soil. In Journal of Engineering Science and Technology Review, vol. 7, no. 3, pp. 55–61 [in English].
14. Teamrat, A.G., Dani, O.R. (2001). Rheological properties of wet soils and clays under steady and oscillatory stresses. In Soil Science Society of America Journal,.vol. 65, no.3, pp. 624–637. [in English].
15. Ťavodová, M. – Kalincová, D. – Kotus, M. – Pavlík, Ľ. (2018) The Possibility of Increasing the Wearing Resistance of Mulcher Tools. In Acta Technologica Agriculturae, vol. 21, no. 2, pp. 94–100 [in English].
16. Tolnai, R. – Čičo , P. – Kováč, I. (2006) Impact strength of steels as a criterion of material resistance. In Acta Technologica Agriculturae, vol. 9, no. 1, pp. 17–19 [in English].
Пристатейна бібліографія ГОСТ
Aulin V., Lyashuk O., Tykhyi A., Karpushyn S., Denysiuk N. Influence of rheological properties of a soil layer adjacent to the working body cutting element on the mechanism of soil cultivation Acta Technologica Agriculturae 4 Nitra, Slovaca Universitas Agriculturae Nitriae. 2018. pp. 153-159. https://doi.org/10.2478/ata-2018-0028
Аулін В.В., Тихий А.А. Трибофізичні основи підвищення зносостійкості і надійності робочих органів ґрунтообробних машин з різальними елементами: монографія. Кропивницький: Вид. Лисенко В.Ф. 2017. 279 с.
Аулин В.В., Тихий А.А. Динамика износа режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих машин при взаимодействии с почвой. Motrol. Commision of Motorization and Energetics in Agriculture. 2016. Vol.18. №2. С. 41-48.
Аулін В.В. Фізичні основи процесів і станів самоорганізації в триботехнічних системах: монографія. Кіровоград: Вид. Лисенко В.Ф.. 2014. 370 с.
Аулін В.В., Настоящий В.А., Тихий А.А. Вибіркове зношування робочих органів ґрунтообробних та землерийних машин як відображення стохастичної природи їх взаємодії з частинками ґрунту. Зб. наук. праць Укр. держ. академії залізн. транспорту . 2014. Вип. 148. С.25-33.
Аулін В.В., Тихий А.А. Вплив зміни стану та властивостей ґрунту на знос робочих органів, що працюють на різній глибині. Проблеми трибології (Problems of tribology). Хмельницький: ХНУ. 2013. №1. С.120-126.
Аулін В.В. Стан самоорганізації середовища ґрунту та закономірності зносу робочих органів ґрунтообробних машин. Проблеми трибології (Problems of tribology). Хмельницький: ХНУ. 2013. №1. С.114-119.
Аулін В.В. Трибофізичне обґрунтування зміни напружено-деформованого стану ґрунту під час дії РОГМ. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. 2012. Вип.42, ч. І. С. 13-20.
Аулін В.В., Тихий А.А., Карпушин С.О. Самозагострювання різальних елементів ґрунтообробних і землерийних машин в умовах зміцнення їх робочих поверхонь. Вестник Харьковского нац. автомобильно-дорожного университета: сб. науч. трудов. 2012. Вып. 57. С. 188-194.
Мамбеталин К.Т. Почва и ее тайны / К.Т. Мамбеталин. Челябинск, 2000. 100 с.
Кушнарев А.С., Кочев В.И. Механико-технологические основы обработки почвы. Киев: Урожай, 1989. 144 с.
Капов С.П., Мударисов С.Г. Основные принципы построения модели разрушения почвенной среды. Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2005. №6. С.30-32.
Huang, W. – Liu, D.Y. – Zhao, B.Y. – FENG, Y.B. – XIA, Y.C. Study on the rheological properties and constitutive model of shenzhen mucky soft soil. In Journal of Engineering Science and Technology Review, 2014vol. 7, no. 3 pp. 55–61.
Teamrat, A.G., Dani, O.R. Rheological properties of wet soils and clays under steady and oscillatory stresses. In Soil Science Society of America Journal, 2001.vol. 65, no.3, pp. 624–637.
Ťavodová, M. – Kalincová, D. – Kotus, M. – Pavlík, Ľ. The Possibility of Increasing the Wearing Resistance of Mulcher Tools. In Acta Technologica Agriculturae, 2018.vol. 21, no. 2. pp. 94–100.
Tolnai, R. – Čičo , P. – Kováč, I. Impact strength of steels as a criterion of material resistance. In Acta Technologica Agriculturae. 2006.vol. 9, no. 1, pp. 17–19.
Copyright (c) 2019 В.В. Аулін, А.А. Тихий, С.О. Карпушин, Д.А. Деревянко
Підвищення енергоефективності обробітку ґрунту зменшенням процесів його налипання на поверхні робочих органів
Об авторах
В.В. Аулін, професор, доктор технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна
А.А. Тихий, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна
СС.О. Карпушин, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна
Д.А. Деревянко, рофесор, доктор технічних наук, Житомирський національний агроекологічний університет, м. Житомир, Україна
Анотація
Ключові слова
Посилання
1. Aulin, V., Lyashuk, O., Tykhyi, A., Karpushyn, S. & Denysiuk, N. (2018). Influence of rheological properties of a soil layer adjacent to the working body cutting element on the mechanism of soil cultivation Acta Technologica Agriculturae 4 Nitra, Slovaca Universitas Agriculturae Nitriae. pp. 153-159. https://doi.org/10.2478/ata-2018-0028 [in English].
2. Aulin, V.V. & Tykhyi, A.A. (2017). Tribofizichni osnovi pidvishennya znosostijkosti i nadijnosti robochih organiv gruntoobrobnih mashin z rizalnimi elementami: monografiya [Tribophysical bases of increasing wear resistance and reliability of working parts of soil cultivating machines with cutting elements, monograph]. Kropivnickij: Vid. Lisenko V.F. [in Ukrainian].
3. Aulin, V.V. & Tikhii, A.A. (2016). Dinamika iznosa rezhushih elementov rabochih organov pochvoobrabatyvayushih mashin pri vzaimodejstvii s pochvoj [Dynamics of wear of cutting elements of working parts of soil-cultivating machines while interacting with soil]. Motrol. Commision of Motorization and Energetics in Agriculture, Vol.18, 2, 41-48 [in Russian].
4. Aulin, V.V. (2014). Fizichni osnovi procesiv i staniv samoorganizaciyi v tribotehnichnih sistemah: monografiya Physical bases of processes and conditions of self-organization in tribo-technical systems: monograph. Kropyvnytskyi [in Ukrainian].
5. Aulin, V.V., Nastoyashii, V.A. & Tihii, A.A. (2014). Vibirkove znoshuvannya robochih organiv gruntoobrobnih ta zemlerijnih mashin yak vidobrazhennya stohastichnoyi prirodi yih vzayemodiyi z chastinkami gruntu Selective wear of operating element of tillage and excavation machines as a reflection of the stochastic nature of their interaction with soil particles . Zb. nauk. prac Ukr. derzh. akademiyi zalizn. transportu - Collection of scientific works of Gov. academy of railway transport. Issue. 148. pp.25-33 [in Ukrainian]
6. Aulin, V.V. & Tihii, A.A. (2013). Vpliv zmini stanu ta vlastivostej gruntu na znos robochih organiv, sho pracyuyut na riznij glibini [Influence of change of soil condition and properties on wear of operating elements working at different depth]. Problemy trybolohii - Problems of tribology, 1, 120-126 [in Ukrainian].
7. Aulin, V.V.(2012). Stan samoorhanizatsii seredovyshcha gruntu ta zakonomirnosti znosu robochykh orhaniv gruntoobrobnykh mashyn. [State of self-organization of soil environment and patterns of wear of operating elements of tillage machines]. Problemi tribologії – Problems of tribology, 1, 114-119 [in Ukrainian].
8. Aulin, V.V. (2012). Trybofizychne obgruntuvannia zminy napruzheno-deformovanoho stanu gruntu pid chas dii ROHM [Tribophysical justification for the change of the stress-strain state of the soil during the action of ROGM]. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn: zahal'noderzh. mizhvid. nauk.-tekhn. zb. – National Interagency Scientific and Technical Collection of Works. Design, Production and Exploitation of Agricultural Machines, Vol.42, 13-20 [in Ukrainian].
9. Aulin, V.V, Tykhyi, A.A. & Karpushyn, S.O. (2012). Samozahostriuvannia rizalnykh elementiv gruntoobrobnykh i zemleryinykh mashyn v umovakh zmitsnennia yikh robochykh poverkhon [Self-sharpening of cutting elements of soil tillage and excavation machines in conditions of strengthening of their working surfaces]. Visnyk Kharkivs'koho natsional'noho avtomobil'no-dorozhn'oho universytetu – Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University, Vol. 57, 188-194 [in Ukrainian].
10. Mambetalyn, K.T. (2000) Pochva i ee tainy [Soil and its secrets]. K.T. Mambetalyn. Cheliabynsk [in Russian].
11. Kushnare,v A.S., Kochev, V.Y. (1989). Mekhanyko-tekhnolohycheskye osnovy obrabotky pochvy [Mechanical and technological bases of soil tillage]. Kyev: Urozhai [in Russian].
12. Kapov, S.P. & Mudarysov, S.H. (2005). Osnovnye pryntsypy postroenyia modely razrushenyia pochvennoi sredy [Basic principles of construction of model of destruction of soil environment]. Traktory y selskokhoziaistvennye mashyny- Tractors and agricultural machinery, Vol 6, 30-32 [in Russian].
13. Huang, W. – Liu, D.Y. – Zhao, B.Y. – FENG, Y.B. – XIA, Y.C. (2014). Study on the rheological properties and constitutive model of shenzhen mucky soft soil. In Journal of Engineering Science and Technology Review, vol. 7, no. 3, pp. 55–61 [in English].
14. Teamrat, A.G., Dani, O.R. (2001). Rheological properties of wet soils and clays under steady and oscillatory stresses. In Soil Science Society of America Journal,.vol. 65, no.3, pp. 624–637. [in English].
15. Ťavodová, M. – Kalincová, D. – Kotus, M. – Pavlík, Ľ. (2018) The Possibility of Increasing the Wearing Resistance of Mulcher Tools. In Acta Technologica Agriculturae, vol. 21, no. 2, pp. 94–100 [in English].
16. Tolnai, R. – Čičo , P. – Kováč, I. (2006) Impact strength of steels as a criterion of material resistance. In Acta Technologica Agriculturae, vol. 9, no. 1, pp. 17–19 [in English].
Пристатейна бібліографія ГОСТ
Copyright (c) 2019 В.В. Аулін, А.А. Тихий, С.О. Карпушин, Д.А. Деревянко