Истам гуломович обоснование параметров плуга с вырезными корпусами для вспашки полей под хлопчатник

на правах рукописи

УДК 631.312.021 ХАЙДАРОВ ИСТАМ ГУЛОМОВИЧ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПЛУГА С ВЫРЕЗНЫМИ КОРПУСАМИ ДЛЯ ВСПАШКИ ПОЛЕЙ ПОД ХЛОПЧАТНИК 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент -2007

Работа выполнена в Бухарском технологическом институте пищевой и легкой промышленности (БухТИП и ЛП) Научный руководитель - доктор технических наук, профессор МУРАДОВ М.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук ЭРГАШЕВ И.Т.

- кандидат технических наук, доцент ИГАМБЕРДИЕВ А.К.

Ведущая организация - ОАО «БМКБ-Агромаш»

Защита состоится «» _ 2007 г. в «_» часов на заседании специализированного совета Д 120.06.01 при Ташкентском институте ирригации и мелиорации по адресу: 100000, г. Ташкент, ул.

Кари-Ниёзий 39, ТИИМ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТИИМ.

Автореферат разослан «» 2007 г.

Ученый секретарь специализированного совета Р.К.Мусурманов ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ Актуальность работы. В общем земельном фонде Узбекистана имеются значительные площади как староорошаемых, так и вновь осваиваемых земель, для обработки которых эффективно применение плугов, осуществляющих «комбинированную вспашку», т.е. полный оборот пахотного слоя и рыхление подпахотного слоя, не выворачивая его на поверхность пашни. Необходима такая технология вспашки особенно на землях с близко залегающими (к поверхности почвы) галечниками, а также песчаной, гипсовой и другими прослойками с неблагоприятными физическими и биологическими свойствами. Для осуществления комбинированной вспашки рекомендуются плуги с почвоуглубителями.

Однако они по сравнению с обычными плугами имеют более сложную конструкцию, большую массу и энергоемкость. В связи с этим плуги с почвоуглубителями широкого применения не нашли.

Проведенные нами поисковые исследования показали, что снижение энергоемкости и материалоемкости комбинированной вспашки можно обеспечить применением плугов с вырезными корпусами взамен плугов с почвоуглубителями.

Степень изученности проблемы. Исследования по обоснованию технологического процесса работы и параметров плуга с вырезными корпусами для вспашки полей под хлопчатник ранее не проводились.

Связь диссертационной работы с тематическими планами НИР.

Работа выполнена на кафедре «Механика» Бухарского технологического института пищевой и легкой промышленности по темам «Проблемы механики в обосновании энергосберегающей технологии и почвообрабатывающих машин» (№ гос. регис. 02960004412) и «Исследование напряженно-деформированного состояния материалов и конструкций для создания оптимальных машин и сооружений» (№ гос. регис.

01020011447) в 2000…2004 гг.

Цель исследования. Снижение энергоемкости и материалаемкости комбинированной вспашки путем разработки и обоснования параметров плуга с вырезными корпусами.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследований:

обобщить и изучить основные физико-механические и технологические свойства почв в период их основной обработки;

изучить процесс взаимодействия вырезного корпуса с пластом почвы и вывести на этой основе аналитические зависимости, позволяющие определить рациональные значения параметров плуга с такими корпусами;

изучить равномерность хода плуга с вырезными корпусами по ширине захвата и глубине обработки;

изучить качественные и энергетические показатели работы плуга с вырезными корпусами в зависимости от его параметров и скорости движения агрегата;

- разработать экспериментальный образец плуга и провести его испытания;

- определить технико-экономические показатели работы плуга с вырезными корпусами.

Объект и предмет исследования. Технологический процесс работы и параметры плуга с вырезными корпусами.

Методы исследований. Теоретические исследования проводились на основе положений высшей математики и классической механики, а экспериментальные в почвенном канале кафедры «Механика» БухТИП иЛП и на полях хозяйств Бухарского тумана с применением лабораторно-полевой динамометрической установки и экспериментальных вырезных корпусов, а также методов математического планирования многофакторного эксперимента и регрессионного анализа. Результаты экспериментов обработаны методом математической статистики.

Основные положения, выносимые на защиту:

-данные по физико-механическим и технологическим свойствам почв Бухарского вилоята;

-аналитические зависимости для определения параметров плуга с вырезными корпусами, условия его равномерности хода по ширине захвата и глубине обработки, экспериментальные закономерности, характеризующие изменение качественных и энергетических показателей работы плуга с вырезными корпусами в зависимости от его параметров и скорости движения;

- рациональные значения параметров плуга с вырезными корпусами;

- агротехнические, энергетические и технико-экономические показатели работы плуга с вырезными корпусами.

Научная новизна. Выведены аналитические зависимости, позволяющие определить рациональные значения параметров вырезного корпуса и плуга, а также характеризующие условия равномерности хода его по ширине захвата и глубине обработки.

Установлены закономерности изменения качественных и энергетических показателей работы вырезного корпуса и плуга с такими корпусами в зависимости от их технологических и конструктивных параметров.

Научная и практическая значимость результатов исследования заключается в разработке и обосновании параметров плуга с вырезными корпусами.

Экспериментальный плуг с вырезными корпусами по сравнению с базовым, т.е. плугом с почвоуглубителями имеет на 8,5% большую производительность и соответственно на 8,1 и 12,5% меньшее удельное сопротивление и расход топлива.

Применение плуга с вырезными корпусами в агрегате с трактором ВТ 150 снижает затраты труда и эксплуатационные затраты на вспашку полей с одновременным рыхлением подпахотного слоя почвы соответственно на 8, и 8,36%. Годовой экономический эффект от его использования по ценам января месяца 2006 г. составляет 454332,9 сум на одну машину.

Реализация результатов. Результаты исследований переданы ОАО «Урганчозукамаш» и использованы при разработке плуга с вырезными корпусами. Опытные образцы разработанного плуга в количестве 4 шт в 2003-2006 гг. прошли широкие хозяйственные испытания на полях экспериментального участка Бухарского Государственного Университета, Бухарского филиала института хлопководства и на полях хлопководческих хозяйств Бухарского тумана.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на заседаниях Ученого Совета БухТИП иЛП в 2002 2004гг., Республиканских научно-практических конференциях «Перспективы развития механизации возделывания сельскохозяйственных культур хлопкового севооборота» (Гульбахор, 2002), «Янги технологиялар-итисодий тараиётнинг асосий омили» (Наманган, 2003), «Земледельческая механика в растениеводстве» (Москва, 2003), «Замонавий илм-фан ва технологияларнинг энг мухим муаммолари» (Жиззах, 2004), а в полном объеме работа докладывалась на научных семинарах ИМ и СС, ТИИМ и научно-техническом совете УзМЭИ.

Опубликованность результатов. Основные положения диссертации изложены в 9 опубликованных работах, в том числе в 2 журнальных статьях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы ( наименования) и приложения. Содержание диссертации изложено на страницах компьютерного текста системы WORD, включающего 40 рисунков и 14 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Во введении обоснована актуальность темы, цель исследования и изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследований» описаны состояние вопроса, задачи исследований, эффективность почвоуглубления и разрушения подпахотных прослоек при возделывании хлопчатника, анализируется работа различных рабочих органов глубокорыхлителей и плугов для обработки подпахотного слоя почвы и результаты ранее проведенных исследований по теме работы.

Эффективность рыхления подпахотного горизонта в зоне хлопкосеяния изучали М.В.Мухамеджанов, Ф.И.Решетников, А.Закиров, А.Джураев, А.К.Камилов, М.М.Миркасымов, А.К.Кашкаров и др. Исследования проводились ими в различных почвенно-климатических зонах хлопкосеяния.

В результате проведенных исследований они пришли к выводу о том, что при обработке подпахотного горизонта создается более мощный корнеобитаемый слой почвы, что обусловливает повышение урожая возделываемых культур.

На основании изучения конструкции технических средств и ранее проведенных исследований сделан вывод о том, что учеными и конструкторами разработаны и внедрены в сельхозпроизводство различные орудия и рабочие органы для рыхления подпахотного горизонта почвы, проведены значительные исследования по обоснованию их параметров, снижению энергоемкости и повышению качества рыхления почвы. Однако в условиях нашей Республики до сегодняшнего дня работа вырезного корпуса не изучена и не проведены исследования по обоснованию его параметров.

Во второй главе «Физико-механические свойства почв Бухарского оазиса» приводится краткая характеристика орошаемых почв Бухарской области, механический состав и некоторые физико-механические свойства.

Установлено, что в Бухарском оазисе распространены в основном почвы среднетяжелосуглинистого состава. В период основной обработки влажность и твердость почвы зависит от агрофона, глубины предшествующей пахоты, а также наличия подпахотных прослоек. Поля из под люцерны с гипсовой прослойкой по сравнению с полями из-под хлопчатника имеют в 1,6…2,3 раза большую твердость. Влажность пахотного слоя (0…30 см) выше подпахотного (30…50 см), а твердость – значительно меньше. Коэффициент трения почвы о металл зависит от ее влажности, удельного давления и скорости скольжения почвы по контактируемой поверхности. В зависимости от этих показателей значение его изменяется в пределах от 0,57 до 0,82.

В третьей главе «Теоретические предпосылки к обоснованию параметров плуга с вырезными корпусами» приведены результаты теоретических исследований по обоснованию геометрических параметров лобовой поверхности вырезного корпуса, угла установки отвальной поверхности к стенке и лемеха ко дну борозды, а также равномерности хода плуга по глубине в продольно-вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Ширину захвата лемеха вырезного корпуса определяли исходя из расчетной ширины обрабатываемого им пласта. С целью обеспечения подрезания корней сорняков на стыке смежных корпусов и подрезания пласта по всей его ширине ширина захвата лемеха должна быть больше ширины пласта на величину b (рис. 1), т.е bл bп b, (1) где bл - ширина захвата лемеха;

bп - ширина обрабатываемого пласта;

b - величина (ширина) перекрытия.

Расстояние Н2 по вертикали от лезвия лемеха до нижнего обреза отвала H 2 H1 a2 max (1 m), (2) где Н1 – расстояние по вертикали от лезвия лемеха до его верхнего обреза;

а2max – максимальная глубина рыхления подпахотного слоя;

m – коэффициент, учитывающий изменение толщины нижней части пласта почвы в результате рыхления его лемехом корпуса.

Основные геометрические параметры вырезного корпуса 1-отвал;

2-лемех;

3-пласт почвы Рис. 1.

Расстояние Н1 определяется из следующей зависимости H1 Bл sin, (3) где Вл – ширина рабочей поверхности лемеха;

– угол установки лемеха к дну борозды.

Высота корпуса с полевой стороны. Ее можно определить, как следует из рис.1, по выражению H Bл sin a2 max (1 m) bn (10...25 мм). (4) Максимальная высота корпуса. Принимая, что пласт пахотного слоя оборачивается на уровне нижнего обреза отвала из рис.1, имеем H max H 2 a12 bn d Bл sin a2 max (1 m) a12 bn d, (5) где а1 – толщина пахотного слоя;

d – увеличение высоты корпуса (отвала) для предотвращения пересыпания почвы (d=20…40 мм).

Угол наклона бороздного обреза отвала к горизонту. Этот угол определяется следующим соотношением a arcsin. (6) bn Подставив в (1)….(6) известные значения bп=450 мм, b =20 мм, Вл=85 100мм, =25-300,а2max=100мм, а1=300мм, d=20…40 мм получим, что Н2= мм, Н1=37,7 мм, Н=605….630 мм, Нmax=705….735мм и = 41.

Найденные размеры позволяет построить лобовой контур вырезного корпуса и спроектировать его рабочую поверхность.

Обоснование угла установки отвальной поверхности вырезного корпуса к стенке борозды. Угол 0 установки лезвия лемеха вырезного корпуса берется равным 40…42, что является нижним пределом для культурных корпусов. При этом угол нижнего обреза отвала 1 должен быть больше чем 0 на 4…8 для того, чтобы произвести расслоение почвы, поступающей на отвал, и почвы, проходящей через вырез. Следовательно угол 1 установки отвальной поверхности к стенке борозды можно брать равным 44…50.

Схема расстановки вырезных корпусов на раме плуга. Продольное расстояние между вырезными корпусами определено из условия свободного прохождения пласта почвы между ними по следующему выражению ln a12 bn bn cos Lmin, sin 1 (7) где 1 - угол наклона образующей отвала к стенке борозды, на высоте, равной глубине обработки;

lп - проекция на ортогональную к отвалам корпусов плоскость длины полевой доски по горизонтали;

' Расчеты, проведенные при l n =300 мм, а1=300 мм, bп=450 мм, 1=500, показывают, что продольное расстояние между корпусами должно быть не менее 800 мм.

Равномерность хода плуга с вырезными корпусами по глубине.

Исследования, проведенные Н.П.Бурченко, показывают, что для обеспечения требуемой по агротехнике равномерности глубины вспашки Q (где Q реакция почвы на опорное колесо плуга) должна иметь определенную величину, названной им оптимальной, т.е.

Q Qопт где Qопт- оптимальная реакция почвы на опорное колесо, при которой обеспечивается требуемая равномерность глубины вспашки.

Пользуясь схемой, приведенной на рис.2, составляем уравнение моментов сил, действующих на плуг, относительно его мгновенного центра вращения (МЦВ) (на рис.2 точка ) и решая его относительно Q, получим Q Gn l1 lн cos н l2 RXZ hXZ FX hZ lн sin н Z :

: l1 lн cos н l3 к hк lн sin н Z, (8) где Gn – сила тяжести плуга;

RXZ– равнодействующая сил, действующих на лемешно-отвальные поверхности корпусов в продольно-вертикальной плоскости;

FX – сила трения полевых досок плуга;

l1 – расстояние по горизонтали от МЦВ плуга до передних шарниров С(С1) нижних продольных тяг механизма навески трактора;

lн – длина нижних продольных звеньев механизма навески трактора;

н – угол наклона нижних продольных звеньев механизма навески трактора к горизонту;

l2 – расстояние по горизонтали от нижних шарниров D(D1) навески плуга до точки приложения силы тяжести (веса) плуга;

hXZ – плечо действия силы RXZ относительно МЦВ плуга;

l3 – расстояние по горизонтали от нижних шарниров D(D1) навески плуга до оси вращения опорного колеса плуга;

hZ – расстояние по вертикали от точки приложения силы FX до нижних шарниров D(D1) навески плуга;

hк – расстояние по вертикали от оси вращения опорного колеса плуга до нижних шарниров D(D1) навески плуга;

Z – расстояние по вертикали от передних шарниров С(С1) нижних продольных звеньев механизма навески трактора до МЦВ плуга;

к – коэффициент перекатывания опорного колеса плуга.

Схема сил, действующих на навесной трехкорпусной плуг с вырезными корпусами Рис. 2.

Для заданных условий работы условие Q Qопт обеспечивается в основном за счет выбора размера Нн навески плуга. На рис. 3 для трехкорпусного плуга построена зависимость Q от Нн.

Зависимость реакции почвы Q Из графической зависимости, на опорное колесо плуга от приведенной на рис. 3, следует, что размера Нн его навески увеличение размера Нн навески плуга от 500 до 900 мм приводит к возрастанию реакции почвы на его опорное колесо с – 1,2 кН до 7,8 кН.

По данным П.М.Бурченко, чтобы обеспечить требуемую равномерность глубины вспашки, реакция почвы на опорное колесо трехкорпусного плуга должна быть в пределах 3,0…4,0 кН. Как следует из рис.3, такая величина реакции обеспечивается при Нн = 680…730 мм. В теоретических исследованиях также была изучена равномерность хода плуга в горизонтальной плоскости и определены ширина и длина полевой доски.

Рис. 3. Установлено, что для обеспечения устойчивой работы плуга в горизонталь ной плоскости ширина и длина его полевых досок должна быть соответственно не менее 20 и 30 см.

В четвертой главе «Программа и методика проведения экспериментальных исследований» описаны условия и методика проведения экспериментальных исследований, конструкция лабораторно – полевой динамометрической установки для изучения агро-энергетических показателей экспериментального корпуса, методика изучения технологического процесса работы вырезных корпусов, методика математического планирования многофакторного эксперимента.

В пятой главе «Результаты экспериментальных исследований» приведены результаты опытов по изучению влияния высоты щели вырезного корпуса на качество обработки почвы и ее энергоемкость, угла установки отвальной поверхности к стенке борозды на показатели работы плуга, угла установки лемеха ко дну борозды на тяговое сопротивление корпуса, оптимизации параметров вырезного корпуса, а также результаты исследований технологического процесса работы и равномерности глубины вспашки.

Для изучения влияния высоты h щели вырезного корпуса на качественные и энергетические показатели работы плуга были проведены экспериментальные исследования на полях ширкатного хозяйства О.Убайдова Бухарского тумана. Почва типичный серозем давнего орошения с залеганием грунтовых вод на глубине 6…11 м.

Влажность и твердость почвы в горизонте 0…30 см в среднем составляли соответственно 13,8% и 2,25 МПа. Опыты проводились при поступательной скорости агрегата 1,1;

1,4;

1,6 и 1,9 м/с. Глубина хода корпуса регулировалась в пределах от 30 до 40 см.

В экспериментах высота h щели корпуса изменялась в пределах от 7 до 16 см. Результаты экспериментов показывают что, при всех скоростях движения агрегата тяговое сопротивление вырезного корпуса с увеличением высоты щели уменьшается. Это можно объяснить тем, что при одинаковой глубине обработки с увеличением высоты щели уменьшается объем почвы, поступающей на отвал и в результате энергия, затрачиваемая на подъем пласта по отвалу и на его оборот и отбрасывание в сторону, уменьшается. Увеличение скорости движения агрегата (во всех вариантах) привело к увеличению тягового сопротивления. Это происходит в основном в результате увеличения затрат энергии на отбрасывание почвы в сторону.

В экспериментальных исследованиях также было изучено качество крошения почвы после прохода рабочего органа. С увеличением величины h от 7 до 13 см степень крошения почвы значительно улучшается. Дальнейшее увеличение h от 13 до 16 см на степень крошения почвы существенного влияния не оказывало.

Результаты изучения влияния угла 1 установки отвальной поверхности к стенке борозды на агро-энергетические показатели работы вырезного корпуса представлены на рис. 4. и 5. При проведении экспериментов установочная глубина обработки была 35 см, высота щели h=13 см. Как видно из результатов эксперимента с увеличением угла 1 установки отвальной поверхности к стенке борозды от 40 до 55 проходимость подпахотного слоя почвы через щель корпуса повышается от 29% до 36% при скорости движения агрегата 1,6 м/с и от 27 до 32,5% при скорости движения 1,9 м/с (рис. 4). Однако увеличение этого угла приводит и к увеличению тягового сопротивления корпуса примерно на 0,04…0,05 кН в зависимости от скорости движения агрегата (рис. 5). Это можно объяснит тем, что увеличение угла 1 проводит к изменению направления и величины равнодействующей силы Rxz, действующей на корпус в продольно вертикальной плоскости.

Влияние угла(1) установки отвальной поверхности к стенке борозды на проходимость (п) подпахотного слоя почвы и тяговое сопротивление корпуса при скоростях движения 1,6 (1) и 1,9 м/с (2) Рис. 4. Рис. 5.

В табл. 1. приведены результаты изучения тягового сопротивления корпуса в зависимости от угла установки его лемеха ко дну борозды. Из приведенных данных следует, что этот угол на технологический процесс работы вырезного корпуса оказывает существенное влияние.

Таблица Изменение тягового сопротивления вырезного корпуса в зависимости от угла установки лемеха к дну борозды при различных скоростях движения агрегата Тяговое сопротивление корпуса (кН) при Угол установки лемеха к скоростях движения, м/с № дну борозды, град.

1,1 1,4 1,6 1, 1 20 6,71 7,45 8,23 9, 2 25 6,70 7,50 8,35 9, 3 30 6,92 7,65 8,62 9, 4 35 7,85 8,25 8,83 9, 5 40 8,55 8,96 9,25 10, Оптимизация основных параметров и режимов работы вырезного корпуса плуга проведена методом математического планирования многофакторного эксперимента. По результатам литературного обзора, теоретических и предварительных экспериментальных исследований были выбраны значения уровней и интервалы варьирования следующих факторов, влияющих на качество и энергоемкость работы вырезного корпуса: высоты (h) щели вырезного корпуса, угла () установки лемеха к дну борозды, угла (1) установки отвальной поверхности к стенке борозды, а также скорости (V) движения агрегата (табл. 2).

Таблица 2.

Уровни и интервалы варьирования факторов Обозначение Уровни факторов Интер валы Нату- Ниж- Базо- Верх № Факторы Услов варьи- ний раль- вый ний ное рования ное (-) (0) (+) Угол установки лемеха к дну X1 5 20 25 борозды, град Угол установки отвальной поверхности к X2 5 40 45 стенке борозды, град Скорость движения V X3 0,3 1,6 1,9 2, агрегата, м/с После реализации экспериментов получено следующее уравнение регрессии, адекватно описывающее тяговое сопротивление (кН) вырезного корпуса Y 8,879 0,320 X 1 0,317 X 2 0,479 X 3 0,105 X 1 X 0,183 X 1 X 3 0,044 X 2 X 3 0,801X 12 0,170 X 2 0,121X 3. (9) 2 Анализ уравнения регрессии показывает, что тяговое сопротивление вырезного корпуса находится в сложной зависимости от варьируемых факторов.

Рациональные значения основных параметров определены с помощью двумерных сечений. На основании анализа двумерных сечений можно рекомендовать следующие рациональные значения параметров почвоуглубительного вырезного корпуса, обеспечивающие минимальное тяговое сопротивление при работе на скоростях движения 1,7-2,5 м/с: угол установки лемеха ко дну борозды =24…260, угол установки отвальной поверхности к стенке борозды 1= 46…500.

С целью изучения технологического процесса работы и для определения смещения отдельных горизонтов почвы относительно первоначального положения после обработки вырезным корпусом проводились специальные лабораторно-полевые исследования методом закладки пронумерованных шашек.

Результаты опытов показали, что пронумерованные шашки, установленные на глубине соответственно 7,5 и 22,5 см перемешиваются между собой. Это говорит о том, что верхняя часть пласта под воздействием отвала совершает оборот, а шашки, расположенные на глубине 35 см, остаются в подпахотном горизонте.

Таким образом, экспериментальный вырезной корпус выполняет заданный технологический процесс и обеспечивает четкое разделение пахотного и подпахотного слоев почвы.

Результатами теоретических исследований было установлено, что для обеспечения равномерности хода плуга по глубине расстояние по вертикали от его опорной поверхности до нижних точек прицепа, т.е. размер Нн (рис.2) навески плуга, должно быть в пределах 680…730 мм. С целью проверки правильности этих данных экспериментальным путем было изучено изменение равномерности глубины вспашки в зависимости от величины Нн (рис. 6).

Зависимость равномерности глубины вспашки (а,а) от размера Нн навески плуга Рис. 6.

Из результатов опытов следует, что с увеличением размера Нн навески плуга с 500 до 700 мм глубина вспашки возрастает, а ее среднеквадратическое отклонение уменьшается. При дальнейшем увеличении Нн до 900 мм эти показатели практически не изменяются. Такой характер изменения равномерности глубины вспашки объясняется тем, что при Нн 700 мм опорное колесо плуга постоянно прижимается к поверхности почвы и в результате обеспечивался заглубление плуга на заданную глубину.

Однако, необходимо отметить, что чрезмерное увеличение размера Нн вызывает сильное прижатие опорного колеса к поверхности почвы и в результате возрастает сопротивление почвы его перекатыванию.

Таким образом, на основании результатов исследований можно утверждать, что для обеспечения заданной глубины вспашки и равномерности хода плуга на этой глубине расстояние по вертикали от его опорной поверхности до нижних точек прицепа должно быть в пределах 700…800 мм. Эти данные хорошо согласуются с результатами теоретических исследований.

В шестой главе «Результаты сравнительных испытаний и экономическая эффективность использования экспериментального плуга с вырезными корпусами» приведены результаты хозяйственных испытаний с определением технико-экономических показателей. По рациональным параметрам, полученным в результате теоретических и экспериментальных исследований, был изготовлен экспериментальный плуг с почвоуглубительными вырезными корпусами и изучены показатели его работы в сравнении с серийным плугом ПЛН-4-35 с почвоуглубителями. Из результатов сравнительных испытаний следует, что показатели работы плугов по равномерности глубины обработки и ширины захвата практически одинаковы. Однако экспериментальный плуг по сравнению с базовым имеет на 8,5 % большую производительность и соответственно на 8,1 и 12,5% меньшее удельное тяговое сопротивление и расход топлива.

Это объясняется тем, что во-первых, экспериментальный плуг имеет меньшую массу, следовательно, энергия, затрачиваемая на его протаскивание, будет меньше. Во-вторых у базового плуга пахотный и подпахотный слои обрабатываются отдельными рабочими органами, а у экспериментального – одним рабочим органом. В результате этого снижаются затраты энергии на подрезание пластов почвы.

На основании проведенных сравнительных испытаний можно сделать вывод, что экспериментальный плуг с вырезными корпусами обладает преимуществом перед базовым плугом, снабженным почвоуглубительными лапами, по производительности и энергозатратам при выполнении заданного технологического процесса.

Применение плуга с вырезными корпусами в агрегате с трактором ВТ 150 (Т-4А) снижает затраты труда и прямые эксплуатационные затраты на вспашку полей с одновременным рыхлением подпахотного слоя соответственно на 8,17 и 8,36 %. Годовой экономический эффект от его использования по ценам января месяца 2006 г. составляет 454332,9 сум на одну машину.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Снижение энергоемкости и материалоемкости «комбинированной вспашки» можно обеспечить путем применения плугов с вырезными корпусами взамен плугов с почвоуглубителями.

2. Для обеспечения полного оборота и качественного крошения верхний части пласта на глубину до 30 см, а также полного подрезания и рыхления его нижней части, т.е. подпахотного слоя, на глубину до 15 см ширина захвата лемеха вырезного корпуса должна быть не менее 470 мм, расстояние от лезвия лемеха до нижнего обреза отвала 150 мм, его ширина 450 мм, высота корпуса с полевой стороны 605…630 мм, его максимальная высота 705…735 мм.

3. Для обеспечения разделения пахотного и подпахотного слоев почвы и снижения энергоемкости вспашки высота выреза между лемехом и отвалом должна быть не более 13 см, угол установки лемеха к дну борозды -25…30, угол установки нижнего обреза отвала к стенке борозды должен быть на 4…8 больше угла установки лезвия лемеха.

4. Для исключения забоев почвы между вырезными корпусами продольное расстояние между ними должно быть не менее 800 мм.

5. Проведенными графо-аналитическими расчетами установлено и экспериментально доказано, что для обеспечения равномерности хода трехкорпусного плуга с вырезными корпусами по глубине в агрегате с тракторами класса 3…4 расстояние по вертикали от опорной поверхности плуга до его нижних точек прицепа должно быть в пределах 700…800 мм.

6. Проведенные испытания показали, что вырезной корпус с рекомендуемыми параметрами надежно выполняет технологический процесс и обеспечивает четкое разделение пахотного и подпахотного слоев почвы.

7. Экспериментальный плуг с вырезными корпусами по сравнению с базовым, т.е. плугом с почвоуглубителями, имеет на 8,5% большую производительность и соответственно на 8,1 и 12,5% меньшее удельное тяговое сопротивление и расход топлива.

8. Применение плуга с вырезными корпусами в агрегате с трактором ВТ-150 снижает затраты труда и эксплуатационные затраты на вспашку полей с одновременным рыхлением подпахотного слоя почвы соответственно на 8,17 и 8,36%. Годовой экономический эффект от его использования составляет 454332,9 сум на одну машину.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ 1. Муродов М., Муродов Ш., Хайдаров И. Методика исследования рабочих органов для углубления пахотного слоя почвы // Научные труды ВИМ. – Москва, 2003. – Т.145. – С.144-149.

Муродов М., Муродов Ш., Хайдаров И. Проблемы основной 2.

обработки почвы. //«Янги технологиялар итисодий тараиётнинг асосий омили» мавзусидаги Республика илмий-амалий конференцияси материаллари, 1-исм. – Наманган, 2003. – С.41.

3. Муродов М., Муродов Н., Муродов Ш., Хайдаров И. Плугнинг ўйиб ясалган корпуси. Фойдали моделга патент № FAP 00181. – Расмий Ахборотнома. – Ташкент, 2004. - № 2(52). – 40 б.

4. Хайдаров И. Исследования почвоуглубительных корпусов для улучшения экологических условий почвы //Сборник материалов международной научно-практической конференции «Проблемы экологии в сельском хозяйстве». – Бухоро, 2003. – С.309-310.

5. Муродов М., Муродов Н., Хайдаров И. Исследование параметров вырезного корпуса плуга // Научные труды ВИМ. Т. 151. – Москва, 2004.– С.158–162.

6. Хайдаров И. Применение вырезного корпуса плуга для обработки подпахотного слоя почвы // «Аграрная наука и образование: актуальные проблемы и перспективы развития». «Научно-практическая международная конференция». –Ташкент, 2004. – С.401- 403.

Хайдаров И. Обоснование продольного расстояния между 7.

корпусами // «Проблемы механики». – Ташкент, 2004. – № 5-6. – С.75-77.

8. Муродов Н.М., Хайдаров И.Г. Равновесия плуга с вырезными корпусами в горизонтальной плоскости // «ишло хўжалигида экологик муаммолар». Республика илмий-амалий анжуман тўплами. –Бухоро, 2006. – С.19-23.

9. Хайдаров И.Г. Параметры вырезного корпуса плуга //Ўзбекистон ишло хўжалиги. –Тошкент, 2006. – №12. – С.32.

Техника фанлари номзоди илмий даражасига талабгор И.Г.Хайдаровнинг 05.20.01- ишло хўжалик ишлаб чиаришини механизациялаш истисослиги бўйича “Пахта экиладиган далаларни шудгорлаш учун кесик корпусли плуг параметрларини асослаш”мавзусидаги диссертациясининг РЕЗЮМЕСИ Таянч (энг муим) сўзлар: плуг, кесик корпус, корпус амров кенглиги ва ўлчамлари, корпуслар орасидаги бўйлама масофа, корпус тириши баландлиги, адаргич сиртининг ўрнатилиш бурчаги, лемех, корпуснинг тортиш аршилиги, тупронинг юмшатилиш сифати, ишлов бериш чуурлигининг бир текислиги.

Тадиот объектлари: кесик корпусли плуг ва у томондан амалга ошириладиган технологик жараён.

Ишнинг масади: кесик корпусли плуг ишлаб чииш ва унинг параметрларини асослаш йўли билан комбинациялашган айдов энергия материал ажмдорлигини камайтириш.

Тадиот усули: иш жараёнида назарий ва тажрибавий тадиотлар ўтказилди. Назарий тадиотлар олий математика ва классик механика асосида, тажрибавий тадиотлар эса – БухОО ва ЕСТИ “Механика” кафедраси тупро каналида ва Бухоро туман хўжаликлари далаларида аиий намуналар ўллаб ўтказилди.

Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги: кам энергия сарфи эвазига далаларни айдаш билан айдов ости атламига сифатли ишлов беришни таъминловчи кесик корпусли плуг ишлаб чиилган ва параметрлари асосланган, унинг параметрларини анилаш имконини берадиган аналитик болиликлар ва амров кенглиги ва ишлов бериш чуурлигининг бир текислигини таъминловчи шартлар олинган.

Техник ечим янгилиги Ўзбекистон Республикаси Давлат патент идораси томонидан берилган FAP 00181 раамли “Плуг кесик корпуси” фойдали модел патенти билан тасдиланган.

Амалий аамияти: ерлар кесик корпусли тажрибавий плуг билан шудгорланганда мавжуд тупро чуурлатгичлар билан жиозланган плугларга нисбатан 8,5% юори иш унумдорлигига ва мос олда 8,1 ва 12,5% кам солиштирма аршилик ва ёили сарфига эришилинади.

Тадби этилиш даражаси ва итисодий самарадорлик: тадиот натижалари “Ургенчозуамаш”ОАЖга топширилган ва кесик корпусли плуг конструкциясини ишлаб чиишда фойдаланилган. Ишлаб чиилган кесик корпусли плугнинг тўртта тажриба нусхалари 2003-2006 йилларда БухДУ тажриба хўжалиги, ЎхПИТИ Бухоро филиали амда Бухоро тумани хўжаликлари далаларида кенг хўжалик синовларидан ўтган. Тажрибавий плугни ўлланиши эвазига битта машинага йиллик итисодий самара 454332,9 сўмни ташкил этади.

ўлланиш (фойдаланиш) соаси: ишло хўжалиги машинасозлиги, ишло хўжалиги.

РЕЗЮМЕ диссертации Хайдарова И.Г. на тему «Обоснование параметров плуга с вырезными корпусами для вспашки полей под хлопчатник» на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.20.01- механизация сельскохозяйственного производства Ключевые слова: плуг, вырезной корпус, ширина захвата и размеры корпуса, высота щели корпуса, угол установки отвальной поверхности, лемех, тяговое сопротивление корпуса, качество рыхления почвы, равномерность ширины захвата и глубины обработки.

Объекты исследования: плуг с вырезными корпусами и выполняемый им технологический процесс.

Цель работы: снижение энергоемкости комбинированной вспашки путем разработки и обоснования параметров плуга с вырезными корпусами.

Метод исследования: в процессе работы проводились теоретические и экспериментальные исследования. Теоретические исследования проводились на основе высшей математики и классической механики, а экспериментальные исследования – в почвенном канале кафедры «Механика» БухТИП и ЛП и на полях хозяйств Бухарского тумана с применением натуральных образцов.

Полученные результаты и их новизна: разработан и обоснованы параметры плуга с вырезными корпусами, обеспечивающего с одновременной вспашкой качественную обработку подпахотного слоя почвы при минимальных энергетических затратах.

Получены аналитические зависимости для определения его параметров и условия равномерности хода по ширине захвата и глубине обработки.

Новизна технических решений подтверждена патентом РУз № FAP 000181 «Вырезной корпус плуга».

Практическая значимость: экспериментальный плуг с вырезными корпусами по сравнению с базовым, т.е. плугом с почвоуглубителями, имеет на 8,5% большую производительность и соответственно на 8,1 и 12,5% меньшее удельное тяговое сопротивление и расход топлива.

Степень внедрения и экономическая эффективность: результаты исследований переданы ОАО «Урганчозукамаш» и использованы при разработке конструкции плуга с вырезными корпусами. Опытные образцы разработанного плуга в количестве 4 шт в 2003-2006 гг. прошли широкие хозяйственные испытания на полях экспериментального участка Бухарского Государственного Университета, Бухарского филиала института хлопководства и на полях хлопководческих хозяйств Бухарского тумана.

Экономический эффект от внедрения экспериментального плуга составляет 454332,9 сум на один агрегат.

Область применения: сельскохозяйственное машиностроение, сельское хозяйство.

RESUME Тhesis of Haydarov I.G. on a the scientific degree competition of the doctor of philosophy in technics speciality 05.20.01 - mechanization of agricultural production subject: "Motivation parameter plow with cut body for plowing by flap under cotton plant" Key words: cut body, width of the its dimensions, height of the body hole, installing andle of the turning, pulling resistance of the body, quality of the soil, equality of cultivating depth.

Subject of the inquiry: cut body of the plough and all technologic process Aim of the inquiry: produce of cut body plough, with the accentuation of the its parameters decreasing the costs of comminuted plowing energy materials.

Method of inquiry: There were carried out theoretical and experimental research works during the work process. The theoretical research works were performed on the basis of high mathematics and classical mechanics. And experimental research works were fulfilled in Bukhara OO and soil canal of ESTI deportment of "mechanics" and Bukhara district farms using the real examples.

The results achieved and their novelty: There were worked out and essentiated the parameters of plough with cut body, providing the qualitative cultivating of under plowing layer of the soil by simultonenbansly plow at minimum energy costs.

There were achieved analytical dependencies for defining its parameters and the conditions of equality of cultivating width and depth. The novelty of technical decisions certified by patent of R uz № FAP 000181 “Cut body of plough ”.

Practical value: Experimental plough with cut body in comparing with the base one, that means plough with soil deepeners, has high productivity of 8,5% and according to it 8,1 and 12,5% less output resistance and fuel consumption.

Degree of embed and economic effectivity: the pesukts of research works were horded ever to OAO “Urganchozuqamash” and used during the design working of plough with cut bodies. Experimental examples of worked out plough at quant: ty of 4 pieces were tested in wide range in 2003-2006 on the farms of experimental areas of Bukhara state university, Bukhara branch of cottongrowing institute and on the cottongrowing forms of Bukhara district.

Economical efficiency after introducing of experimental plough is 454332, soums for one machine.

Sphere of usage: agricultural machine industry, agriculture.

Соискатель