Динамика износа режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих машин при взаимодействии с почвой
Loading...
Date
2016
Authors
Аулин, В. В.
Тихий, А. А.
Аулін, В. В.
Тихий, А. А.
Aulin, V.
Tykhyi, A.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
В работе исследовали закономерности огибания потоками почвы поверхностей режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих машин на спроектированной установке для исследования закономерностей износа, огибания их потоками и износными характеристиками почвы. Обнаружена зависимость процессов формирования их геометрической формы в процессе взаимодействия с почвой от изменения состояния среды почвы, характера его огибания и скорости относительного движения. Приведены результаты исследования закономерности огибания рабочих органов, заостренных снизу, сверху, с обеих сторон и затупленных, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Установлено, что перед затупившимися режущими элементами образуется так называемая "зона застоя" как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, в которых увеличена концентрация абразивных частиц. Построены схемы характерных зон деформаций почвы при воздействии рабочих органов с образованием уплотненной области. Смоделированы поля скоростей и ускорений в характерных зонах почвы при взаимодействии с режущими элементами. Рассмотрены поля скоростей и ускорений абразивных частиц, а также скорость деформации почвы. Выявлено, что наибольшая интенсивность изменения этих характеристик наблюдается в области поворота пласта почвы.
Установлена связь процесса изнашивания с режущей способностью режущих элементов. По результатам экспериментальных исследований получена зависимость изнашивания и силы резания пласта почвы рабочими органами. Дан анализ процесса изнашивания неупрочненного рабочего органа и изменение его угла заострения . Исследовался вариант износа режущего элемента с неодинаковой твердостью и образование профиля с различными углами.
Построена стохастическая модель динамики износа рабочих органов в среде почвы. Показано, что под силовым воздействием рабочая поверхность рабочего органа, приспосабливаясь к условиям взаимодействия с почвой, подлежит избирательному износу, который имеет вероятностную природу и является необратимым диссипативным процессом при снижении плотности приложенной внешней энергии и формировании стабильной формы РЭ.
In the work the principles of diffraction flows soil surfaces of cutting elements of the operative parts of tillage machines on an apparatus which were designed for study of the regularities of wear are investigated. The dependence of formation processes of their geometric shape in the confunction process with soil from changing of soil environment state, the nature of diffraction and the speed of relative movement is de-tected. The results of investigations of diffraction pat-terns of operative parts pointed from below, from above, from both sides and blunted; placed in vertical and horizontal planes. It is established that blunt in front of the cutting elements form the so-called "zone of stasis" both in vertical and in horizontal planes, in which the increased concentration of abrasive particles. The schemes in characteristic zones of soil deformation at impact of operative parts with the formation of the compacted area are constructed. The velocity fields and acceleration in the characteristic zones of soil when interacting with the cutting elements are simulated. The velocity fields and acceleration of abrasive particles, and the rate of deformation of the soil are considered. It is revealed that the highest intensity of changes in these characteristics is observed in the region of twist of a layer of the soil.
The relationship of the process of wear with the cutting ability of the cutting elements is ascertained. According to the results of experimental studies the de-pendence of wear rate and cutting forces of a layer of soil working bodies is acquisited. The analysis of the process of soft wear of the operative parts and chang-ing its angle of taper is given. Studied variant of the wear of the cutting element with different hardness and the formation of profile with different angles .
A stochastic model for the dynamics of wear of the operative parts in the soil environment is built. It is shown that under the power action of the working sur-face of the operative parts, adapting to the conditions of interaction with the soil is subject to selective wear, which has a probabilistic nature and is irreversible dis-sipative process by reducing the density of externally applied energy and the formation of a stable form of the cutting element.
Description
Keywords
режущий элемент, абразивная частица, напряжение в почве, стохастическая модель, поля скоростей и ускорений, трение, износ, изнашивающая способность, cutting element, the abrasive particle stress in the soil, a stochastic model, velocity field and acceleration, friction, wear, wear ability
Citation
Аулин, В. В. Динамика износа режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих машин при взаимодействии с почвой / В. В. Аулин, А. А. Тихий // MOTROL. Commission of motorization and energetics in agriculture. - 2016. - Vol.18. № 2. - P. 41-48.