Cum de a reduce rezistența la tracțiune a plugului
Fără exagerare, putem spune că istoria dezvoltării tehnologiei este, în primul rând, istoria luptei pentru o cheltuială rezonabilă de energie, pentru economia ei.
De-a lungul secolelor, oamenii au căutat să reducă rezistența la tracțiune a plugului. Reducerea rezistenței la tracțiune a plugului cu doar 10% va permite în scările din țara noastră să economisească mai mult de 300 mii tone de combustibil.
Rezistența solurilor în timpul aratului este estimată de rezistivitate. Se determină prin împărțirea rezistenței de tracțiune a plugului la suprafața secțiunii transversale a stratului de pământ arat.
Rezistența este un indicator generalizat. Este la fel de necesar ca un constructor pentru calcularea corectă și selectarea o rezistență suficientă a plugului și Economist în pregătirea standardelor pentru operarea tractorului generație, debitul de combustibil și determinarea numărului necesar de tractoare și lăstari. Prin urmare, studiul rezistivității specifice a solurilor se desfășoară în țara noastră în toate zonele. Toate câmpurile trebuie să aibă un pașaport pentru rezistența la tracțiune. Acest lucru vă va ajuta să alegeți instrumentul și tractorul potrivit.
Conform rezistenței solului este împărțit în lumină, medie, mediu greu, greu și foarte greu, având o rezistivitate de 0,3, respectiv; 0.3-0.5; 0,5 până la 0,7; 0,7 - 1,2 și mai mult de 1,2 kg / cm2.
În rezistența generală a plugului, ponderea rezistenței la roți este de 8-10%, placile de câmp ale cocilor sunt 10-15%, halda, iar cota este de 75-80%, iar cota este de 50-60%. Energia consumată pentru a efectua procesul de arat direct se repartizează după cum urmează: la 16% deformare a solului, pe ridicare a solului și accelerarea formării de 12%, pentru depășirea frecare forțează 60% până la 12% din tăierea solului.
Forța de frecare a solului asupra oțelului depinde de conținutul de umiditate și de compoziția mecanică a solului.
Cu o umiditate crescândă, crește la o anumită valoare maximă, după care începe să scadă drastic cu o creștere suplimentară a umidității. Umiditatea solului care corespunde forței maxime de frecare este critică, după care solul trece într-o stare de flux plastic, cu un exces de apă liberă.
Forța de frecare depinde, de asemenea, de compoziția mecanică a solului. Cele mai multe particule de argilă din sol, cu atât este mai mare forța de frecare.
La 40-60% din umiditatea capilară, începe maturitatea fizică a solului, apoi rezistența la tracțiune a aratului devine minimă. Cu forța de frecare, alte fenomene fizice sunt asociate - lipirea solului, măcinarea și uzura pieselor de lucru ale plugului.
Odată cu creșterea umidității solului, vine un moment în care rezistența la alunecarea solului peste metal devine mai mare decât forța internă de frecare. În acel moment, suprafața de lipire începe să se lipiască.
Pe suprafața anvelopei de dame de lipire în jurul capetelor de șuruburi sau linia de îmbinare a zăbrelelor și haldei se formează. Treptat, zona de lipire se răspândește la întreaga haldă, formarea este aruncată și solul este descărcat în fața corpului. Rezistența la tracțiune crește brusc, iar calitatea aratului scade.
Cu toate acestea, prin continuarea umezelii solului, are loc frecare hidrodinamică. În acest caz, forțele de frecare dintre sol și suprafața de lucru sunt reduse de pelicula de apă groasă formată pe suprafața de lucru a lamei.
Chiar și în ultimul secol, țăranii au pus un butoi de apă pe rama plugului și gravitația a alimentat cu apă halda; așa că au luptat cu lipirea și frecarea.
În 1936, în Suedia, această metodă a fost folosită pentru combaterea lipirii deja pe plugul tractor "Oliver-99". Sa dovedit că rezistența la tracțiune a plugului în timpul aratului solurilor de cernoziom a scăzut cu 25-40%. Apa a consumat în același timp 200 - 400 l / ha.
Apa din rezervorul instalat pe plug a fost pusă sub presiune în găuri de injectare speciale cu diametrul de 1,5 până la 2,0 mm, așezată pe cote, și umezită suprafața de lucru a lamei. Pentru a preveni blocarea găurilor de către sol, ele au fost forate la un unghi ascuțit față de suprafața cotei.
În Franța, plugurile cu lubrifianți pe bază de apă sunt deja utilizate pe parcele mici. Apa se injectează pe suprafața lamei prin orificiile forate în șuruburi, fixând lopata și lama în rafturile carcasei. Fluxul de apă poate fi reglat prin schimbarea șuruburilor cu diametre diferite ale găurilor.
În acest caz, mișcarea solului pe suprafața haldei amintește patinele alunecoase de-a lungul gheții oglinzii. Sub presiunea patinei, gheața se topește și formează un film de apă între suprafețele de frecare. De asemenea, joacă rolul de lubrifiant și, prin urmare, patinele ușor alunecă pe suprafața gheții.
În cazul nostru, suprafața netedă a oglinzii lamei este gheața, iar stratul de apă este un film de apă. Eficacitatea oricărui lubrifiant depinde de grosimea stratului său. Prea gros, un film de apă nu facilitează, ci, dimpotrivă, face dificilă alunecarea. Prin urmare, designerii se străduiesc să obțină grosimea optimă a lubrifiantului de apă, dar în practică acest lucru nu este atât de simplu.
În țara noastră la sfârșitul anilor 50 a fost testat dispozitivul pentru crearea lubrifierii aerodinamice prin puterea gazelor de eșapament și mai târziu cu ajutorul unui compresor.
Pentru aceasta, aerul comprimat, pompat de compresor, a fost împins într-un spațiu îngust între suprafața lamei și stratul de sol. Stratul de aer format păstrează formarea de la contactul cu suprafața haldei. Frecarea formării de-a lungul grămezii este eliminată, dar are loc alunecarea straturilor de aer relativ una față de cealaltă. Prin urmare, forța de rezistență pentru deplasarea plugului este redusă cu 20-25% comparativ cu lucrul fără pernă de aer.
Se pune întrebarea: Este mai profitabil să se reducă rezistența la tracțiune la mișcarea arborelui prin crearea unui lubrifiant de aer, cu alte cuvinte, prin înlocuirea fricțiunii mecanice a formării cu lama prin frecarea straturilor de aer? Ei bine, întrebarea este naturală. Ar fi bine, dacă nu pentru un "dar". Prin economisirea energiei pentru a reduce rezistența la tracțiune a plugului, pierdem din cauza consumului suplimentar de energie pentru conducerea compresorului.
În plus, solul nu formează întotdeauna un strat continuu continuu. Se prăbușește și aerul sub presiune iese.
Încurajează oamenii de știință să utilizeze așa-numita lubrifiere electrică. Se bazează pe fenomenul de electroosmoză a solului, descoperit încă din 1807 de către cercetătorul rus F.F. Zbor. El a descoperit că, dacă câmpul electric este aplicat pe stratul de sol, atunci mișcarea apei capilare în sol va începe cu electrodul negativ sub acțiunea unui curent electric.
Acest fenomen a fost folosit în anul 1931 de către SI Dolgov pentru a reduce rezistența la tracțiune a plugului. Aplicând polul negativ al circuitului electric la incinta izolată din cadrul plugului și așezându-l în sol în mod pozitiv, SI Dolgov numea fenomenul de electroosmoză. Umiditatea, ridicându-se la suprafața haldei, a creat un strat fluid între sol și lamă. Rezistența la tracțiune în acest caz a fost redusă cu 8 - 10%.
Cu toate acestea, fenomenul electroosmozei a funcționat eficient numai la viteze mici, care nu depășesc 0,5 m / s: cu viteza crescătoare, apa capilară nu a avut timp să se deplaseze pe suprafețele conjugate.
În perioada postbelică, viteza de arat cu "lubrifiere electrică" a fost adusă la 1,26 m / s. În acest caz, rezistența la tracțiune a scăzut cu 10-15%. O astfel de metodă va găsi o aplicare în unitățile de procesare a solului care funcționează la viteze de lucru scăzute.
În țara noastră, la sfârșitul anilor 30, pentru a combate agitația, a început să folosească vibrațiile organelor de lucru. De exemplu, atunci când plugul funcționează, corpul osiei oscilează cu o mică amplitudine, dar cu o frecvență înaltă. Deplasându-se pe suprafața haldei, rezervorul primește un număr de impulsuri-influențe direct de-a lungul suprafeței contactului cu solul cu corpul plugului. Stratul este în stare suspendată, presiunea sa asupra corpului este redusă și, în consecință, forța de frecare scade. Pe de altă parte, datorită timpului mai scurt de contact dintre sol și corpul plugului, piesele de lucru ale plugului devin putine.
Pentru a combate zalipaemostyu începe să se aplice acoperirea organelor motocultivatoare material special având proprietatea de lucru care în timpul funcționării apare ca deși uzura prin frecare, adică. E. O demolare continuă suprafața solului a particulelor sale. Un astfel de material ar trebui să aibă un proprietăți cu adevărat magice: în primul rând, comunicarea între particulele de suprafață materialul depozitat și straturile sale interioare trebuie să fie mai mică decât forțele de frecare tangențiale și aderența dezvoltate în interiorul regiunii de contact și, pe de altă parte, materialul se aplică la elementele de suprafață de lucru, ar putea fi separate cu ajutorul particulelor de suprafață, în caz contrar acest material nu va fi utilizat pentru o lungă perioadă de timp și recepția va fi ineficientă.
Numai cu dezvoltarea chimiei a existat o speranță de aplicare practică a acestei metode de luptă pentru economisirea energiei.
URSS-ul folosit teflon 3 sau 4 în SUA - teflon, Anglia - flyuon, Italia - algofon, Franța - soroflok în Cehoslovacia - tefloks în Germania - kostoflon.
Aceste materiale, pulverizate pe suprafața haldei, au proprietăți minunate - pentru a respinge solul de orice umiditate. De exemplu, utilizarea de materiale plastice fluoroplastice și polietilenă de înaltă presiune pe plug reduce rezistența la tracțiune cu 20% și uneori cu 35%.
Dar călcâiul lui Ahile al acestor materiale minunate este rezistența scăzută la uzură și costul ridicat. Cea mai promițătoare direcție pentru reducerea rezistenței la tracțiune a plugului este căutarea unor modalități de a înlocui frecare alunecătoare a solului de-a lungul haldei prin frecare la rulare.
Ulterior, inventatorul maghiar Istvan Szabo a construit un plug special, în care o parte a lamei a fost tăiată și înlocuită cu roți pneumatice de cauciuc rotative. Același film a fost instalat în locul plăcii de câmp scoase. Acest plug a fost testat în țara noastră. Rezistența la tracțiune a fost cu 17% mai mică decât plugul convențional.
O altă direcție de reducere a rezistenței la tracțiune a plugului este căutarea pentru menținerea clarității constante a lamei piesei.
În viitor, probabil, cota va avea o linie ondulată a lamei. Dinții - proeminențele acestor părți - sunt mai subțiri decât cota și nu necesită ascuțire. Ele servesc până când dinții sunt complet uzurați.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: