Натурні вимірювання динамічного навантаження несучої конструкції причіпного широкозахватного культиватора HORSCH FG 18.30 в режимі культивації.

Abstract

Впровадження причіпних широкозахватних культиваторів та посівних комплексів суттєво збільшує продуктивність сучасних технологій зернового рослинництва та забезпечується за рахунок використання тракторів збільшеної ефективної потужності (до 500 к.с.). Сучасні культиватори та посівні комплекси здатні швидко трансформуватися з транспортного положення в робочий стан, мають значну масу і габарити. З метою визначення характеру і величини дійсних навантажень і напружень елементів широкозахватних культиваторів Horsch FG 18.30 проведені натурні випробування на важких чорноземах Дніпропетровської області України в режимі культивації. Зареєстрований знакозмінний коливальний характер бічної складової сили різання на лапі, максимальне значення якої становило 1,03 кН, максимальне короткочасне значення головної складової сили різання - 4,3 кН, середні величини змінювалися в межах 1,86…2,35 кН. При польових випробуваннях в різних режимах культивації зафіксоване тягове зусилля на зчіпці культиватора з трактором мало нестаціонарний характер і змінювалося в діапазоні 87…253 кН. На основі даних натурних вимірів несучої конструкції культиватора Horsch FG 18.30, проведений аналіз отриманих розрахункових даних напружено-деформованого стану елементів несучої конструкції, визначені їх запаси міцності. Визначені експериментальним шляхом діючі навантаження на елементи рами культиватора є вхідними даними в розробку розрахункової моделі для виконання аналізу напруженого стану конструкції. Встановлені напрями раціональної зміни сортаменту і матеріалу трубчастих елементів балок рам культиватора за критерієм загального зниження металоємкості несучої конструкції при збереженні необхідної міцності.

The introduction of trailed wide-grip cultivators and seeding complexes significantly increases the productivity of modern grain crop production technologies and is ensured by the use of tractors with increased effective power (up to 500 hp). Modern cultivators and seeding complexes are able to quickly transform from transport position to working position, have considerable mass and dimensions. In order to determine the nature and magnitude of the actual loads and stresses of the elements of the wide-grip cultivators Horsch FG 18.30, field tests were conducted on heavy chernozem soils in the Dnipropetrovsk region of Ukraine during the cultivation mode. The sign-alternating oscillatory nature of the lateral component of the cutting force on the shank was registered, the maximum value of which was 1.03 kN, the maximum short-term value of the main component of the cutting force was 4.3 kN, the average values varied within 1.86…2.35 kN. During field tests in different cultivation modes, the recorded traction force on the cultivator-tractor hitch showed a non-stationary nature and varied in the range of 87…253 kN. Based on the data of full-scale measurements of the supporting structure of the cultivator Horsch FG 18.30, an analysis of the obtained calculated stress-strain state data of the supporting structure elements was carried out, and their safety margins were determined. Experimentally determined loads acting on the elements of the cultivator frame are input data for developing a calculation model to perform an analysis of the stressed state of the structure. The directions for rational changes in the assortment and material of the tubular elements of the cultivator frame beams were established according to the criterion of overall reduction in metal consumption of the supporting structure while maintaining the required strength.