1
ТОШКЕНТ АВТОМОБИЛЬ-ЙЎЛЛАР ИНСТИТУТИ, ТОШКЕНТ
ДАВЛАТ ТЕХНИКА УНИВЕРСИТЕТИ, ТОШКЕНТ ИРРИГАЦИЯ ВА
МЕЛИОРАЦИЯ ИНСТИТУТИ ВА ҚИШЛОҚ ХЎЖАЛИГИНИ
МЕХАНИЗАЦИЯЛАШ ВА ЭЛЕКТРЛАШТИРИШ ИЛМИЙ
ТАДҚИҚОТ ИНСТИТУТИ ҲУЗУРИДАГИ 16.07.2013.Т.07.01
РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
ҚИШЛОҚ ХЎЖАЛИГИНИ МЕХАНИЗАЦИЯЛАШ ВА
ЭЛЕКТРЛАШТИРИШ ИЛМИЙ ТАДҚИҚОТ ИНСТИТУТИ
АХМЕТОВ АДИЛБЕК АГАБЕКОВИЧ
ШЎРЛАНГАН ЕРЛАРДА ТУПРОҚҚА ЭКИШДАН ОЛДИН ИШЛОВ
БЕРУВЧИ РОТАЦИОН ИШ ОРГАНЛИ
КОМБИНАЦИЯЛАШГАН МАШИНАНИ ЯРАТИШ
05.07.01 – Қишлоқ хўжалиги ва мелиорация машиналари. Қишлоқ хўжалиги ва
мелиорация ишларини механизациялаш
ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент – 2015
2
УДК:631.316.2; 631.316.022;
631.316.44; 631.319.06
Докторлик диссертацияси автореферати мундарижаси
Оглавление автореферата докторской диссертации
Contents of the abstract of doctor’s dissertation
Ахметов Адилбек Агабекович
Шўрланган ерларда тупроққа экишдан олдин ишлов берувчи
ротацион иш органли комбинациялашган машинани яратиш ......................... 3
Ахметов Адилбек Агабекович
Создание комбинированной машины с ротационными рабочими органами
для предпосевной обработки почвы на засоленных землях ............................ 27
Akhmetov Adilbek Agabekovich
Development of combined machines with rotary operative parts
for secondary tillage of soils on saline lands ..…………………………………... 51
Эълон қилинган ишлар рўйхати
Список опубликованных работ
List of published works ………………………………………………………… 73
3
ТОШКЕНТ АВТОМОБИЛЬ-ЙЎЛЛАР ИНСТИТУТИ, ТОШКЕНТ
ДАВЛАТ ТЕХНИКА УНИВЕРСИТЕТИ, ТОШКЕНТ ИРРИГАЦИЯ ВА
МЕЛИОРАЦИЯ ИНСТИТУТИ ВА ҚИШЛОҚ ХЎЖАЛИГИНИ
МЕХАНИЗАЦИЯЛАШ ВА ЭЛЕКТРЛАШТИРИШ ИЛМИЙ
ТАДҚИҚОТ ИНСТИТУТИ ҲУЗУРИДАГИ 16.07.2013.Т.07.01
РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
ҚИШЛОҚ ХЎЖАЛИГИНИ МЕХАНИЗАЦИЯЛАШ ВА
ЭЛЕКТРЛАШТИРИШ ИЛМИЙ ТАДҚИҚОТ ИНСТИТУТИ
АХМЕТОВ АДИЛБЕК АГАБЕКОВИЧ
ШЎРЛАНГАН ЕРЛАРДА ТУПРОҚҚА ЭКИШДАН ОЛДИН ИШЛОВ
БЕРУВЧИ РОТАЦИОН ИШ ОРГАНЛИ
КОМБИНАЦИЯЛАШГАН МАШИНАНИ ЯРАТИШ
05.07.01 – Қишлоқ хўжалиги ва мелиорация машиналари. Қишлоқ хўжалиги ва
мелиорация ишларини механизациялаш
ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент – 2015
4
Докторлик диссертацияси мавзуси Ўзбекистон Республикаси Вазирлар Маҳкамаси
ҳузуридаги Олий аттестация комиссиясида 30.09.2014/В 2014.5.Т.354 рақам билан
руйхатга олинган.
Докторлик диссертацияси Қишлоқ хўжалигини механизациялаш ва электрлаштириш
илмий тадқиқот институтида бажарилган.
Диссертация автореферати уч тилда (ўзбек, рус, инглиз) веб-саҳифада
манзилига
ва
“ZiyoNet”
Ахборот-таълим
порталида
манзилига
жойлаштирилган.
Илмий маслаҳатчи: Байметов Рустам Исаевич
техника фанлари доктори, профессор
Расмий оппонентлар:
Маматов Фармон Муртозаевич
техника фанлари доктори, профессор
Аскарходжаев Тулкин Ишонович
техника фанлари доктори, профессор
Эргашев Исмоил Ташкентович
техника фанлари доктори, профессор
Етакчи ташкилот: Тошкент давлат аграр университети (ТошДАУ)
Диссертация ҳимояси Тошкент автомобиль-йўллар институти, Тошкент давлат техника
университети, Тошкент ирригация ва мелиорация институти ва Қишлоқ хўжалигини
механизациялаш ва электрлаштириш илмий тадқиқот институти ҳузуридаги 16.07.2013.Т.07.01
рақамли фан доктори илмий даражасини берувчи илмий кенгашнинг 2015 йил “30“ декабрь
соат 14
00
даги мажлисида бўлиб ўтади. (Манзил: 100060, Тошкент ш., А.Темур шох кўчаси, 20-уй.
Тел./факс: (+99871) 232-14-79); e-mail: tadi_info@edu.uz.
Докторлик диссертацияси билан Тошкент автомобиль-йуллар институти Ахборот-ресурс
марказида танишиш мумкин (02 рақам билан рўйхатга олинган). Манзил:100060, Тошкент ш.,
А. Темур шох кўчаси, 20-уй. Тел./факс: (+99871) 232-14-79.
Диссертация автореферати 2015 йил “28“ ноябрда тарқатилди.
(2015 йил “28“ ноябрдаги № 4/3 рақамли реестр баѐнномаси).
5
Кириш (Докторлик диссертацияси аннотацияси)
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати.
Маълумки, ер
куррасидаги экин экишга яроқли ерлар жами 3 млрд 278 млн гектарни, яъни
умумий қуруқлик майдонининг 22 %ини ташкил этади. Дунѐда 2 млрд гектар
ер майдони ҳар хил даражадаги деградация (шамол ва сув эрозияси,
шўраланиш ва ҳ.к.)га учраган бўлиб, унинг 12,2 % шўрланган тупроқли
ерларга тўғри келади. Минтақамиз бўйича экин ерлари майдони жами 4306,7
минг гектарни, шу жумладан, шўрланган ерлар умумий майдони 2045,1минг
гектарни ташкил этади.
Шўрланган ерларда деҳқончилик юритишда шўрни ювиш тақозо
этилгани боис, тупроқнинг шўрланиш даражасига қараб 900-1500 м
3
/га яхоб
суви берилади. Бунда яхоб суви ва тупроқни экишга тайѐрловчи
агрегатларнинг таъсири натижасида ҳайдов қатламининг зичлиги ва тупроқ
намлигининг физик буғланиши ортишини олдини олиш муҳим аҳамиятга эга.
Шу жиҳатдан, республикамизда тупроқ намлигининг физик буғланишига
ҳамда ҳайдов қатлами зичлигини ортишига имкон қадар йўл қўймасликка
шўрланган ерларга экишдан олдин ишлов бериш технологияси ва техника
воситаларини янада такомиллаштириш орқали эришиш ва бунда энергия ва
материал-техник сарфларни камайтириш, иш унумдорлигини ошириш
бўйича кенг қамровли чора-тадбирлар амалга оширилмоқда.
Тупроққа экишдан олдин ишлов бериш технологияси ва техника
воситалари шарҳи «Комбинациялашган машина – тупроқ – тупроққа ишлов
бериш технологик жараѐнлари» тизими тадқиқи асосида, экиш фонини
агрегатнинг бир ўтишида тайѐрловчи ресурстежамкор комбинациялашган
машиналарни яратиш тупроққа экишдан олдин ишлов бериш технологияси
ва техника воситалари ривожида истиқболли йўналиш эканлигини кўрсатди.
Ушбу машиналар конструкциясини яратишда ротацион иш органларининг
афзалликлари боис, улардан фойдаланиш устувор аҳамиятга эга.
Шу мунособат билан тупроққа экишдан олдин ишлов бериш тизимини
такомиллаштириш, энергия ва материал-техник сарфларни камайтириш, иш
унумдорлигини ошириш, шўрланган тупроққа экишдан олдин ишлов бериш
технологик жараѐнларини яхшилаш ва уларни амалга оширувчи техник
воситаларни яратишга қаратилган тадқиқотлар долзарб ҳисобланади.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2012 йил 21 майдаги ПҚ-
1758-сонли «2012–2016 йилларда қишлоқ хўжалиги ишлаб чиқаришини
янада модернизация қилиш, техник ва технологик жиҳатдан қайта жиҳозлаш
дастури тўғрисида»ги Қарорида белгиланган вазифаларни муайян даражада
амалга оширишда мазкур диссертация тадқиқоти хизмат қилади.
Тадқиқотнинг
республика
фан
ва
технологиялари
ривожланишининг устувор йўналишларига боғлиқлиги.
Мазкур
диссертация республика фан ва технологиялар ривожланишининг ИТД–3
«Энергетика,
энергия-ресурстежамкорлик,
транспорт,
машина
ва
асбобсозлик»устувор йўналишига мос ҳолда бажарилган.
Диссертация мавзуси бўйича халқаро илмий тадқиқотлар шарҳи.
6
Тупроққа экишдан олдин агрегатнинг бир ўтишида сифатли ишлов берадиган
ресурстежамкор технология ва техник воситаларни яратиш бўйича илмий
тадқиқотлар
етакчи
мамлакатларнинг
илмий
марказлари,
етакчи
компанияларнинг илмий-конструкторлик марказлари, университет ва илмий
тадқиқот институтларида, жумладан Colorаdo State University,The company of
John Deere (АҚШ), The company of Howard (Англия), The company of Kuhn
(Франция), The company of Dondi, The company of Macchine (Италия), The
company of Аmac, The company of Struik Wieringermeer B.V. (Нидерландия),
University of Kassel, The company of Rau, The company of Lemken, The
company of Dutzi (Германия), The company of Bellota (Испания), The company
of Kverneland Ltd (Норвегия), Москва Давлат аграр университети (МДАУ),
Бутунроссия механизация институти (ВИМ), В.П. Горячкин номидаги
Қишлоқ хўжалик машинасозлиги илмий тадқиқот институти ОАЖ
«ВИСХОМ», Челябинск қишлоқ хўжалигини механизациялаш ва
электрлашириш институти (ЧИМЭСХ) (Россия) да кенг қамровли илмий
тадқиқотлар олиб борилмоқда.
Ресурстежамкор технология ва техник воситаларни яратиш бўйича
илмий ва илмий-конструкторлик марказлари, университет ва илмий тадқиқот
институтларида яқин йиллардаги олиб борилаѐтган тадқиқотлар натижалари
қуйидагилардан иборат: блокировка ва деблокировка шароитларида
тупроқни юмшатувчи иш органлари билан тупроқнинг ўзаро таъсирлашув
жараѐнлари ўрганилган (ВИСХОМ, ВИМ); тупроқ унумдорлигини сақлаш ва
ошириш мақсадида ағдаргичсиз ва ротацион тупроққа ишлов беришга
асосланган ўз ичига минимал ишлов беришни олувчи тупроқни ҳимояловчи
технология ва техник воситалар яратилган (Kverneland Ltd, John Deere,
Bellota, Аmac, ВИСХОМ, ВИМ, ЧИМЭСХ, «Хмельниксельмаш» ОАЖ,
«Уманьферммаш» ОАЖ); Г-симон пичоқ билан бир қаторда ясси пичоқли,
тишли, илмоқли ротацион иш органлари билан жиҳозланган тупроққа
минимал ишлов берувчи машиналарнинг бир қатор янги конструкциялари
ишлаб чиқилган (Rau, Lemken, Dutzi, Howard, Аmac, Kuhn, Dondi, Macchine).
Афсуски, ушбу тадқиқотлар шўрланган тупроқни энг кам ресурс сарфи ва
минимал таъсир билан экишга тайѐрлашни механизациялашдаги илмий
муоммоларни ечишни ўз ичига олмаган.
Кесак ҳосил бўлишга мойил тупроқнинг физик-механик хоссалари
ўзгариш қонуниятларини тадқиқи, пассив ва фаол иш органларини тупроқ
билан ўзаро таъсир жараѐнининг назарий моделларини ишлаб чиқиш,
тупроқни экишга тайѐрлаш сарф-харажатларини камайтирувчи истиқболли,
ресурстежамкор технологиялар ва техник воситаларни яратиш орқали
«Комбинациялашган машина – тупроқ – тупроққа ишлов бериш технологик
жараѐнлари» тизими назариясини такомиллаштиришга қаратилган илмий
тадқиқотлар устувор йўналиш ҳисобланади.
Муаммонинг ўрганилганлик даражаси.
Тупроққа экишдан олдин
ишлов беришда қўлланиладиган машина-қуроллар ва улар иш органларининг
тупроққа таъсир жараѐни В.П. Горячкин, В.П. Василенко, А.Д. Далин, Г.Н.
Синеоков, Н.И. Кленин, И.М. Панов, П.В. Павлов, А.А. Вильде, П.Н.
Бурченко, А.Ф. Жук,О.С. Марченко, А.С. Кушнарев, Н.К. Мазитов, H.
7
Bernacki, J. Bollinq, W. Sohne, R. Till, H. Heyde, R. Hoffman ва бошқалар
томонидан ўрганилган.
Ўзбекистон шароитида тупроққа экишдан олдин ишлов беришдаги
технологик жараѐнларни такомиллаштириш ва ривожлантириш ва бунда
қўлланиладиган машина-қуролларни яратиш бўйича тадқиқотлар Г.М.
Рудаков, Р.И. Байметов, М.А. Ахмеджанов, В.Н. Соколов, А. Тўхтақўзиев ва
бошқалар томонидан олиб борилган.
Пассив ва фаол иш органининг тупроқ билан таъсирлашув жараѐнини
тадқиқ қилиш натижасида Р.И.Байметов, Р.О.Садиков – ротацион иш органи,
Г.М. Рудаков, М.Мирахматов, А.А.Насритдинов – пассив иш органи,
С.Аминов, И.А. Иноятов – ғалтакмола, И.З.Насиров – ротацион боронанинг
шакли, ўлчамлари ва иш режимларини аниқлаганлар, К.Мирзажонов,
У.Тожибаевлар тупроққа ротацион ишлов беришнинг афзалликларини
ўрганишган, А.Тухтакузиев деблокировка шароитида тупроқни юмшатувчи
иш органи билан тупроқнинг ўзаро таъсирлашув жараѐнини тадқиқ этган.
Бироқ, ушбу тадқиқотларда ишлаб чиқилган пассив иш органлари туташ
қилиб бир қаторда жойлашиш имконига эга эмас, ротацион иш органи эса
бир ҳолатда пастки нам қатламни ҳаддан ташқари дала юзасига чиқарса,
иккинчи ҳолатда – ишлов берилган қатлам тагида йўл қўйиладиган
миқдордан катта бўлган нотекисликларни қолдиради. Бундан ташқари,
уларда бир нечта технологик жараѐнларни бирлаштириш орқали шўрланган
тупроқни экишга агрегатнинг бир ўтишида тайѐрловчи машина
конструкциясини яратиш масаласи тизимли ўрганилмаган, шу туфайли ушбу
технологик жараѐнлар бир операцияли машиналар билан бажарилмоқда. Шу
боисдан замонавий талабларга жавоб берадиган янги иш органлари билан
жиҳозланган шўрланган тупроқни агрегатнинг бир ўтишида экишга
тайѐрловчи янги техник восита ва технологик омилларни ишлаб чиқиш
орқали тупроққа экишдан олдин ишлов беришдаги мавжуд тизимни
такомиллаштириш бўйича тадқиқот ўтказиш зарурияти юзага келди.
Диссертация тадқиқотининг илмий тадқиқот ишлари режалари
билан боғлиқлиги.
Илмий тадқиқот ишлари Қишлоқ хўжалигини
механизациялаш ва электрлаштириш илмий тадқиқот институтининг«BMKB-
Аgromash» АЖи билан ҳамкорликда олиб борган КА-3-008 «Қуввати 100–130
о.к. бўлган энерготўйинган тракторлардан фойдаланиш самарадорлигини
тадқиқ этиш ва асослаш, ресурстежамкор технологиядан фойдаланган ҳолда
ғўза, ғалла ва пахтачиликда қўлланиладиган алмашлаб экиш тизимидаги
бошқа экинларни етиштириш учун машиналар тўпламини ишлаб чиқиш»
(2012–2014 й.) лойиҳасида ўз аксини топган.
Тадқиқотнинг мақсади
«Комбинациялашган машина – тупроқ –
тупроққа ишлов бериш технологик жараѐнлари» тизими чегарасида
шўрланган тупроққа экишдан олдин ишлов бериш технологияси ва техник
воситаларини ишлаб чиқиш.
Белгиланган мақсадга эришиш учун қуйидаги
тадқиқот вазифалари
қўйилган:
8
мавжуд тупроққа ишлов бериш техник воситалари ва технологик услуб-
ларининг ютуқ ва камчиликларини «Комбинациялашган машина – тупроқ –
тупроққа ишлов бериш технологик жараѐнлари» тизими чегарасида таҳлил
этиш;
«Комбинациялашган машина – тупроқ – тупроққа ишлов бериш
технологик жараѐнлари» тизимининг элементи сифатида тупроқнинг
комбинациялашган машиналар ва улар иш органларининг технологик ва
энергетик иш кўрсаткичларига таъсир кўрсатувчи физик-механик
тавсифларини ўрганиш. Юзасида ѐриқлар мавжуд бўлган шўрланган тупроқ
деформацияланганда йирик кесакларнинг пайдо бўлиши ва уларни майдалаш
жараѐнларини ўрганиш;
экишолди комбинациялашган машиналарнинг технологик схемаларини
асослаш ва улар иш органаларининг сифат кўрсаткичларига таъсир этувчи
ўлчамлари ва иш режимини аниқлаш имконини берувчи механик-математик
моделларни ишлаб чиқиш;
йўналтирилган кучланиш концентрацияси принципига асосланган
тупроқни бир меъѐрда деформациялаш ва йирик кесакларни минимал
энергия сарфи билан самарали майдалашни таъминлайдиган иш органлари
конструкциясини ишлаб чиқиш;
шўрланган ерларда тупроққа экишдан олдин ишлов бериш учун тавсия
этилаѐтган комбинациялашган машиналарнинг технологик схемаси, иш
органларининг шакли ва ўлчамларини амалий ўзлаштириш, улардан
фойдаланишнинг агротехник, техник-иқтисодий самарадорлигини баҳолаш.
Тадқиқот объекти
сифатида шўрланган тупроқларни юмшатишда
ҳосил бўладиган йирик кесаклар, комбинациялашган машиналар ва уларнинг
иш органлари олинган.
Тадқиқот предмети
– шўрланган тупроқнинг физик-механик
хусусиятлари; тупроққа экишдан олдин ишлов берувчи комбинациялашган
машиналар ва улар иш органларининг технологик схемалари, конструктив-
технологик ўлчамлари ва иш режимлари; комбинациялашган машина ва улар
иш органларининг тупроқ билан таъсирлашиш жараѐнлари.
Тадқиқот
усуллари.
Тадқиқот усуллари сифатида: классик
механиканинг асосий қоида ва усуллари; математик таҳлил, математик
статистика; тажрибани математик режалаштириш; жараѐнларни тезкор кино-,
фотосуратга тушириш усуллари; машиналарнинг агротехник, энергетик ва
иқтисодий кўрсаткичларини умумий аниқлаш усуллари қўлланилган.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги
қуйидагилардан иборат:
«Комбинациялашган машина – тупроқ – тупроққа ишлов бериш
технологик жараѐнлари» тизими доирасида шўрланган тупроққа экишдан
олдин ишлов беришнинг такомиллаштирилган технологиясини амалга
оширувчи комбинациялашган машиналарнинг технологик схемалари ва
конструкциялари ишлаб чиқилган;
илк бор комбинациялашган машинанинг янги эквидистант траекторияда
ҳаракатланувчи пичоқлар билан жиҳозланган ротацион ва бир қаторда туташ
жойлашган пассив иш органлари ўлчам ва иш режимлари билан иш сифати
9
кўрсаткичларининг боғлиқлигини ҳамда ушбу иш органлари билан
тупроқнинг ўзаро таъсирлашувини ифодаловчи механик-математик
моделлари ишлаб чиқилган;
илк бор иш принципи йўналтирилган кучланиш концентрациясига
асосланган кесакларни майдаловчи янги иш органларининг принципиал
схемалари ва конструкциялари яратилган;
биринчи маротаба деформация зонаси чўққисини эквидистант
силжитилган ҳолда тупроққа ишлов берувчи комбинациялашган машина ва
унинг иш органларининг рационал ўлчамларини аниқловчи аналитик
боғлиқликлар келтириб чиқарилган;
янги ишлаб чиқилган комбинациялашган машиналарнинг сифат ва
энергетик кўрсаткичлари, уларнинг иш органлари параметрлари ва ҳаракат
тезлигига боғлиқ равишда ўзгариш қонуниятлари аниқланган.
Тадқиқотнинг амалий натижалари
қуйидагилардан иборат:
шўрланган тупроқни экишга агрегатнинг бир ўтишда тайѐрлайдиган
янги технологик омилларга асосланган шўрланган тупроққа экишдан олдин
ишлов бериш технологияcи яратилган;
комбинациялашган машинанинг деформация зонаси чўққисини
эквидистант силжитилган ҳолда тупроққа ишлов берувчи ротацион ва ярим
деблокировка шароитида тупроқни юмшатувчи пассив иш органлари билан
жиҳозланган конструкцияси ишлаб чиқилган (техник ишланмаларнинг
янгилиги 11 та ихтиро патенти билан ҳимояланган);
йўналтирилган кучланиш концентрациясини ҳосил қилиш принципига
асосланган комбинациялашган машина иш органларини шўрланган тупроқни
бир меъѐрда деформациялайдиган ва йирик кесакларни минимал энергия
сарфи билан самарали майдалайдиган жойлаштириш схемаси ишлаб
чиқилган;
янги ишлаб чиқилган технология ва техник воситалар ѐрдамида
шўрланган тупроқни агрегатнинг бир ўтишда экишга тайѐрлашга ва бунда
металл ҳажмдорлигини, ѐнилғи ва энергия сарфини камайтиришга ҳамда
меҳнат сарфини қисқартиришга эришилган.
Тадқиқот натижаларининг ишончлилиги.
Комбинациялашган машина ва унинг иш органлари энергетик
кўрсаткичларини аниқлашни замонавий тензометрик қурилмалардан
фойдаланиб амалга оширилгани;
комбинациялашган машина иш органи билан тупроқнинг ўзаро
таъсирлашув жараѐнлари тадқиқини тезкор кино-, фотосуратга тушириш
усулларидан фойдаланиб амалга оширилгани;
тадқиқотларда олинган кўрсаткичларнинг ишончлилигини В-3 ва В-4
режасига мувофиқ ўтказилган кўп омилли тажрибалар натижаларини
оптималлаштириш компьютер дастури асосида ҳисоб қилингани;
назарий ва тажрибавий тадқиқотларда олинган натижалар ва уларни янги
қуролларни дала синовлари билан ўзаро адекватлиги, уларни амалиѐтга
жорий қилинганлиги;
10
шўрланган
тупроққа
экишдан
олдин
ишлов
беришнинг
такомиллаштирилган
технологияси
ва
уни
амалга
оширувчи
комбинациялашган машинани фермер хўжаликлари экин майдонларида кенг
жорий этилиши;
тадқиқот натижаларининг Республика ва халқаро миқѐсдаги илмий
конференцияларда муҳокама этилгани, шунингдек, Ўзбекистон Республикаси
Вазирлар Маҳкамаси ҳузуридаги Олий аттестация комиссияси томонидан тан
олинган илмий нашрларда чоп этилгани натижаларнинг ишончлилигини
кўрсатади.
Тадқиқот натижаларининг назарий ва амалий аҳамияти.
Тадқиқот
натижаларининг назарий аҳамияти шўрланган тупроқни минимал таъсир
кўрсатган ҳолда экишга тайѐрлаш, ушбу жараѐн энергия- ва
материалҳажмдорлиги сон ва сифат кўрсаткичлари билан тупроққа ишлов
беришда янги технологик жараѐнни бажарувчи иш органлари билан
жиҳозланган
комбинациялашган
машиналар
конструктив-техникавий
параметрларининг боғлиқлигини акс эттирадиган механик-математик
моделларини ишлаб чиқиш орқали туроққа ишлов бериш машиналари
назариясини янада ривожлантирилганлигидан иборат.
Тадқиқот ишининг амалий аҳамияти шўрланган тупроқни агрегатнинг
бир ўтишида экишга тайѐрловчи такомиллаштирилган нам-, энергия- ва
ресурстежамкор технология ва техник воситалар ишлаб чиқилиб амалиѐтга
тадбиқ қилинганлигидан иборат. Тадқиқот натижаларини амалиѐтга жорий
қилиш тупроқни экишга тайѐрлашда ѐнилғи сарфини 4,68 кг/га, энергия
сарфини 112,73 МДж/га, металл ҳажмдорлигини 7,66 кг/га гача камайтиради
ва меҳнат сарфини 2,54 одам∙соат/га гача қисқартиради.
Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.
Илмий тадқиқот иши
натижалари
бўйича
тупроққа
экишдан
олдин
ишлов
берувчи
комбинациялашган машинага дастлабки талаблар ва техник топшириқлар
тасдиқланиб (Ўзбекистон Республикаси Қишлоқ ва сув хўжалиги вазирлиги
ТЗ 23.01.467:2013 ва «O’zagrosanoatmashxolding» АХК ТЗ 23.01.472:2015),
улар асосида комбинациялашган машиналарнинг тажриба-саноат намуналари
ишлаб чиқилган («BMKB-Аgromash» АЖнинг 28.08.2014 й. 4-сонли
баѐнномаси қарори, «Chirchiqqishloqmash» АЖнинг 5.07.2012 й. 546-сонли ва
«Namanganagromash» АЖнинг 6.11.2013 й. 01/238-сонли маълумотномалари).
Ишлаб чиқилган комбинациялашган машиналарнинг тажриба-саноат
намуналари 2012–2014 йилларда Сирдарѐ вилояти фермер хўжаликларида
жорий қилиниб, иш унумдорлиги ортиши, ѐнилғи-мойлаш ва фойдаланиш
харажатлари камайиши ҳисобига иқтисодий самара 189,55 млн. сўмни
ташкил этган («O’zagrosanoatmashxolding» АХКнинг 03.08.2015 й. 1-сонли
далолатномаси ва Ўзбекистон Республикаси Қишлоқ ва сув хўжалиги
вазирлигининг 11.11.2015 й. 02/23-906 сонли хати).
Ишнинг апробацияси.
Тадқиқот натижалари 18 та илмий-амалий
конференция ва семинарлар, шунингдек, 4 та халқаро анжуманларда
апробациядан ўтган: «Фундаментальные и прикладные проблемы науки»
(Москва, 2012), «Проблемы механизации и электрификации сельского
11
хозяйства» (Краснодар, 2014), «Проблемы и перспективы технических наук»
(Челябинск, 2015), «Theoretical and Applied Sciences in the USA» (New York,
2015), шунингдек, Республика илмий-амалий анжуманларида (Андижон,
Жиззах, Фарғона, Самарқанд, Гулбаҳор, Қарши, 2012–2015) ва бошқалар.
Диссертация ишининг асосий натижалари Қишлоқ хўжалигини
механизациялаш ва электрлаштириш илмий тадқиқот институти илмий-
техник кенгашининг кенгайтирилган йиғилишида (Гулбаҳор, 2015), Тошкент
автомобиль-йўллар институти, Тошкент давлат техника университети,
Тошкент ирригация ва мелиорация институти ва Қишлоқ хўжалигини
механизациялаш ва электрлаштириш илмий тадқиқот институти ҳузуридаги
16.07.2013.Т.07.01 рақамли илмий кенгаш қошидаги 05.07.01 – «Қишлоқ
хўжалиги ва мелиорация машиналари. Қишлоқ хўжалиги ва мелиорация
ишларини механизациялаш» ихтисослиги бўйича илмий семинарда
(Тошкент, 2015) маъруза қилинди ва муҳокама этилди.
Натижаларнинг эълон қилинганлиги.
Диссертация мавзуси бўйича
жами 40 тадан зиѐд илмий иш, жумладан, миллий журналларда 13 та ва
халқаро журналларда 7 та илмий мақола, илмий анжуманларда 7 та
маърузалар ва тезислар ва шунингдек, 3 та монография нашр этилган.
Диссертациянинг тузилиши ва ҳажми.
Диссертация кириш, бешта
боб, хулоса, фойдаланилган адабиѐтлар рўйхати, мундарижа, 37 та илова ва
57 та расм ҳамда 17 та жадвални ўз ишига олган 202 бет матнни ташкил
қилади.
ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ МАЗМУНИ
Кириш
қисмида диссертация тадқиқотининг долзарблиги ва зарурлиги
асосланган, тадқиқотнинг мақсади ва вазифалари ҳамда объект ва
предметлари шакллантирилган, Ўзбекистон Республикаси фан ва
технологияси тараққиѐтининг устувор йўналишларига мослиги кўрсатилган,
тадқиқотнинг илмий янгилиги ва амалий натижалари баѐн қилинган, олинган
натижаларнинг назарий ва амалий аҳамияти ҳамда ишончлилиги очиб
берилган, тадқиқот натижаларини амалиѐтга жорий қилиш, нашр этилган
ишлар ва диссертация тузилиши бўйича маълумотлар келтирилган.
Биринчи боб –
«Муаммонинг қўйилиши ва тадқиқот вазифалари»
да
тупроққа экишдан олдин ишлов берувчи машина-қуроллар ва технологик
жараѐнлар бўйича илмий тадқиқот ишлари ҳамда патент ва илмий-техник
манбалар таҳлили асосида технологик жараѐнларни бирлаштиришнинг
афзалликлари ва бунда шўрланган ерларда тупроққа экишдан олдин ишлов
бериш
учун
комбинациялашган
машина-қуроллардан
фойдаланиш
самарадорлиги асосланган. Шу билан бир қаторда, комбинациялашган
машиналарни ва уларнинг нам-, энергия- ва ресурстежамкор иш органларини
ишлаб чиқиш учун уларнинг базавий моделлари аниқланган.
Ўтказилган тадқиқотларга таянган ҳолда ва қўйилган муаммони
ечишнинг нуқтаи назарлар мажмуи ва йўлларини ҳисобга олиб
«Комбинациялашган машина – тупроқ – тупроққа ишлов бериш технологик
12
жараѐнлари» тизими тадқиқотларини ўтказишнинг услубий таркиби ишлаб
чиқилди (1-расм). У ишлаб чиқилаѐтган комбинациялашган машиналар ва
улар иш органларининг меъѐрий талабларга жавоб берадиган (12б, 14б)
сифат кўрсаткичларига –
Z
i
(12а, 14а) эришишини (3б, 9а, 9б, 10)
таъминловчи (15а) конструктив-техникавий (4, 5, 6, 7а, 7б, 8) ва
эксплуатацион-технологик –
Y
i
,
Y
j
(1а, 1б, 2, 3а, 3в) кўрсаткичларига таъсир
кўрсатувчи барча омилларни –
Х
i
,
Х
j
ҳисобга олиб, муаммони тизимли йўл
билан ечишга асосланган. Сифат кўрсаткичлари (11,13б,15б) меъѐрий
талабларга (14б) жавоб бермаса, ушбу ҳолатнинг келиб чиқиш сабабларини
аниқлаш ва бартараф этиш учун батафсилроқ тадқиқотлар ўтказилиши кўзда
тутилган.
Иккинчи боб –
«Йирик кесакларнинг пайдо бўлиши ва уларни
майдалаш жараѐнлари тадқиқи»
да аналитик ва лаборотория-дала
шароитларида ўтказилган тажрибавий тадқиқотлар билан яхоб суви берилган
шўрланган тупроқлар юзасида ѐриқлар ҳосил бўлишининг хусусиятлари ва
ушбу ѐриқлар ўлчамларининг ўзгариш қонуниятлари аниқланган.
Тадқиқотлар орқали юзасида ѐриқлари мавжуд бўлган шўрланган
тупроқни пона томонидан деформацияланиш характерини тўртта асосий
кўринишга гуруҳлаш мумкин бўлиб, улар қуйидаги ҳолатларда юз бериши
аниқланган:
a
л
<
l
pm
>
h
m
;
l
pm
<
a
л
>
h
m
;
l
pm
<
a
л
≈ h
m
ва
l
pm
<
a
л
<
h
m
, бунда
l
pm
ва
h
m
– ѐриқларнинг узунлиги ва чуқурлиги,
a
л
– ишлов бериш чуқурлиги.
Уларнинг ичидан
l
pm
<
a
л
>
h
m
(1)
бўлган ҳолда (2-расм)
P
σz
кучидан ҳосил бўлувчи эгувчи момент кичик елка
l
u1
да ҳам тупроқ блокида чўзилиш кучланишини
р
юзага келтиради ва
р
билан
ри
кучланишларининг тенг таъсир этувчиси
с
чўзилиш
мустаҳкамлиги чегарасига етиб, тупроқ блокини
"
"
кесими бўйлаб,
демак
"
"
n
n
кесими бўйлаб ўтадиган силжиш бурчаги
c
дан катта бўлган
'
c
бурчаги остида энг кам куч билан силжишига олиб келади. Чунки, бу
кесимда тупроқ блокининг силжиш юзаси
р
ва
ри
кучланишларининг
концентрацияланувчи нуқтасидан ўтадиган бошқа исталган кесимдан
кичикдир. Демак, (1) шартда тупроқнинг ички кучланишлари тупроқни
деформациялаш учун кўпроқ самара билан фойдаланилади, кесакларнинг
ўлчамлари эса тупроқни деформациялашнинг бошқа кўринишларида ҳосил
бўлган кесакларникига нисбатан кичик бўлади.
Юмшатилаѐтган
тупроқда
ҳосил
бўлган
йирик
кесакларни
майдалашнинг турли усуллари ичида уларни зарба билан майдалаш энг
самаралисидир. Кесакларни зарба билан майдалаш жараѐни тадқиқи
кесакларнинг майдаланиш даражасини аниқловчи асосий омил – солиштирма
контакт кучи эканлигини кўрсатди. У қўйилаѐтган юкланиш тезлиги ва
бурчагига, ушбу юкланишни майдаланаѐтган кесакка ўтказувчи контакт
юзанинг майдонига ва майдаланаѐтган кесакнинг физик-механик
хусусиятларига боғлиқдир.
13
1-расм. «Комбинациялашган машина – тупроқ – тупроққа ишлов бериш
технологик жараѐнлари» тизими тадқиқотларини ўтказишнинг услубий
таркиби
2-расм.
l
pm
< a
л
> h
m
шартида тупроқни деформацияланиши
кўриниши
14
Ушбу омилларнинг ҳар бирини кесакнинг майдаланиш тавсифига
таъсири бир хил эмас. Зеро, иш органи кесак билан тўқнашиш вақтида
кучланиш икки ва ундан кўпроқ ўзаро кесишган йўналишлар бўйича
концентрациялашса ва зарба тезлиги 7 м/с кўпроқ, юкланишни қўйиш
бурчаги эса
ï
= 0–15
0
бўлса, кесакларни майдалаш самаралироқ бўлади.
Учинчи боб – «
Шўрланган тупроққа экишдан олдин ишлов
берадиган комбинациялашган машиналар технологик иш схемаларини
танлаш ва яратишнинг умумий принциплари
»да тупроққа экишдан олдин
ишлов бериш технологик жараѐнлари ва уларни бажарувчи машиналарга
қўйиладиган умумий талаблар асосида ҳамда нам-, энергия- ва
ресурстежамкорлик талабларидан келиб чиқиб, шўрланган тупроққа экишдан
олдин ишлов бериш технологияси учун комбинациялашган машиналарни
яратишнинг умумий принциплари шакллантирилган.
Комбинациялашган машиналар иш органларининг ҳар хил тўпламлари
иш кўрсаткичларини таққослаш таҳлили асосида, уларнинг шўрланган
тупроққа экишдан олдин агрегатнинг бир ўтишида ишлов берувчи энг
мақбул технологик схемалари аниқланган.
Кобинациялашган машиналар технологик схемалари (3-расм) бўйича
тадқиқотларда уларнинг иш сифатига ротор
2
, ғилоф
3
, фартук-текислагич
4
,
текисловчи-зичловчи иш органлари
5
,
8
нинг шакллари, ротор узатмасининг
тури ҳамда пассив
1
ва ротацион иш органлари
6
,
7
ўзаро жойлашувининг
таъсири ўрганилган.
3-расм. Роторининг ҳаракати мажбурий
(а)
ва мажбурий бўлмаган
(б)
комбинациялашган машиналарнинг технологик схемалари
Пичоқли (SU 1787336) ва тўқмоқли (SU 1618294, SU 1797762 ва UZ IDP
02872) роторлар ишларини тадқиқ қилиш бир хил шароитда пичоқли ишчи
элементлар тўқмоқлига нисбатан юқори қатламдаги тупроқни майдалаш
сифати бўйича яхши натижа беришини кўрсатди.
Ўтказилган тадқиқотлар натижасида, шунингдек, фартук-текислагич
олдида тупроқ сурилишини бартараф қилувчи бир қатор техник ечимлар
ишлаб чиқилди. Улар орасида қўйилган масалани ечишга мақбули – SU
1771550 ва SU 1561846 бўйича тайѐрланган фартук-текислагичлардир.
Уларнинг конструкцияси фартук-текислагич олдида ҳосил бўладиган тупроқ
15
призмасининг ортиқча қисмини ротор пичоғи таъсир зонасидан олиб чиқиб
кетиш шароитини яратади. Тадқиқотлар натижасида иккинчисига нисбатан,
ротор кожухи билан биргаликда фартук текислагич олдида ҳосил бўлувчи
тупроқ призмаси томонидан оптималга нисбатан ортиқча босим ҳосил
қилганда ишга тушувчи клапан режимида ишловчи биринчи фартук-
текислагичнинг афзалликлари аниқланди.
Шунингдек, тадқиқотларда майда кесакли тупроқни цилиндрсимон
ғалтакмола
5
(3,
а
-расм) билан, бир йўла зичлаш ҳамда уларни майдалаш
ва сўнгра тупроқ юзасини текислашни талаб қиладиган ўрта ва йирик
кесакли тупроқни эса тишли-планкали ғалтакмола
8
(UZ IDP 02460) билан (3,
б
-расм) самарали зичлаш мумкинлиги аниқланди.
Тадқиқотлар орқали тупроқни даставвал юмшатиш ҳисобига трактор
ҚОВи орқали узатилаѐтган қувват миқдорини камайтириш учун, ротори
мажбурий ҳаракатга келтирилувчи комбинациялашган тупроққа ишлов
бериш машиналарида (3,
а
- расм) пассив иш органи
1
, ғилоф
3
ва фартук-
текислагич
4
билан жиҳозланган ротор
2
нинг олдида жойлаштирилиши
лозимлиги аниқланган. Мажбурий ҳаракат олмайдиган комбинациялашган
тупроққа ишлов бериш машиналарида (3,
б
-расм) эса тупроқ юза
қатламининг майинлигини сақлаш ҳамда максимал ҳаракатга келтирувчи
айланма момент ҳосил қилишни таъминлаш учун пассив иш органи
1
, етакчи
6
(UZ IDP 05138) ва етакланувчи
7
роторлар оралиғида жойлашган бўлиши
лозим.
Комбинациялашган машиналар технологик схемалари ишининг сифат
кўрсаткичларига ротор ҳаракати турининг таъсирини тадқиқ этиш ротори
мажбурий ҳаракатга келтирилувчи машиналар ротори мажбурий ҳаракатга
келтирилмайдиган машиналарга нисбатан устун эканлигини кўрсатди. Бунда
мажбурий ҳаракатлантирилувчи роторли тупроққа ишлов берувчи
комбинациялашган машинанинг асосий технологик схемаси ушбу машина
рамасида иш органларини жойлаштиришнинг қуйидаги кетма-кетлигига
таянган бўлиши лозим: пассив иш органи
ротор
ғилоф ва фартук-
текислагич
цилиндирсимон ғалтакмола. Экспериментал тадқиқотлар
бунда ўлчамлари 25 мм дан кичик бўлган фракциялар миқдори 80% дан кўп
бўлишини кўрсатди.
Тўртинчи боб –
«Шўрланган тупроққа экишдан олдин ишлов
берадиган комбинациялашган машина иш органлари ўлчамлари ва иш
режимини тадқиқи»
да мажбурий ҳаракатлантирилувчи роторли тупроққа
ишлов берувчи комбинациялашган машиналарнинг янги принципда
ишлайдиган, тупроққа ишлов беришнинг янги усулларини амалга
оширадиган янги турдаги пассив ва ротацион иш органлари, ротор ғилофи,
фартук-текислагичи ва зичловчи ғалтакмолаларининг ўлчамлари ва иш
режимлари аниқланган.
Тадқиқотлар орқали чуқур ишлов беришда тупроқни ярим
деблокировкали юмшатиш ва бунда асимметрик панжали пассив иш
органларини қўллаш самарали эканлиги исботланган. Бу иш органи (4-расм)
тиргак
3
, искана
4
ва асимметрик ўнг
1
ва чап
2
қанотли панжага эга.
16
Панжанинг ўнг (
П
) ва чап (
Л
) қанотлари ҳар хил очилиш бурчаги
)
(
п
р
,
)
(
л
р
ва
қамраш кенглиги
b
к
(п)
,
b
к
(л)
га эга.
Асимметрик панжанинг (SU 1727569) иш принципи ўқсимон
панжаникига нисбатан бирмунча фарқ қилади. Асимметрик панжаларда (4,
б
-
расм) чап қанот
2
тупроқни силжиш текислигининг юмшатилмаган тупроқ
юзасига чиқишида
КГЕД
трапецияси юзасига тенг юзада ва юмшатилган
зонага чиқишида
КД
чизиғидан чапроқдаги
ВКД
учбурчак юзига тенг юзада
силжитади. Демак, ўнг қанот
1
тупроқни иккала томони тўсиқ билан ѐпилган
шароитда силжитади, яъни блокировкаланган муҳитда ишлайди. Чап қанот
2
эса бир томони тўсиқсиз очиқ, яъни бир томони деблокировка қилинган
муҳитда ишлайди.
Асимметрик панжа ѐндош қанотлари (4,
б
-расм) биттасининг очилиш
бурчаги
)
(
п
р
сирпаниб қирқиш шартидан келиб чиққан ҳолда аниқланади,
яъни
,
2
)
(
p
п
р
(2)
иккинчиси –
)
(
л
р
эса ѐндош панжаларнинг ўзаро ѐпилиши
с
п
ва ўсимлик
қолдиқлари ѐндош панжа қанотлари тиғидан тўсиқсиз тушишини таъминлаш
шартидан келиб чиққан ҳолда аниқланади. Ушбу шарт ѐндош панжаларнинг
ўзаро бир-бирини ѐпувчи қанотлари учлари орасидаги
l
з
масофанинг
мавжудлиги билан таъминланади. Бунга панжа ѐндош қанотларини бир-
бирига нисбатан силжитиш орқали ѐки уларнинг очилиш бурчакларини
ўзгартириш орқали эришилади.
4-расм. Асимметрик панжали пассив иш органи (
а
) ва у билан
тупроқни деформациялаш схемаси (
б
)
Тадқиқотлар кўрсатдики, кичик очилиш бурчакли қанот олдида тупроқ
сурилишини бартараф қилиш учун қуйидаги шарт бажарилиши лозим:
17
l
з
> (
S
c
+
l
рm
) - (
S
т
+
b
шх
), (3)
ушбу шартдан келиб чиққан ҳолда
S
c
,
S
т
,
b
шх
ларнинг қийматини аниқлаб,
мураккаб бўлмаган ўзгартиришлардан сўнг, кичик очилиш бурчакли
қанотнинг очилиш бурчаги қийматини аниқлаймиз, яъни
,
cos
2
'
)
(
рm
o
ш
c
т
л
з
n
с
л
p
l
b
tg
h
a
l
c
arctg
(4)
бу ерда
S
c
– олдиндаги ѐриқ билан чегараланган тупроқни кичик
очилиш бурчакли қанот билан силжитиш вақтидаги ушбу ѐриқ билан кичик
очилиш бурчакли қанот тиғи орасидаги масофа, м;
S
т
– тупроқ юзасидаги
ѐриқ билан тупроқ силжиши пайтидаги катта очилиш бурчакли қанот тиғи
орасидаги масофа, м;
ñ
– тупроқнинг металлга ишқаланиш бурчаги, градус;
b
шх
– панжа қаноти эни
b
ш
нинг горизонталь проекцияси, м;
а
л
– ишлов
бериш чуқурлиги, м;
о
– панжа қанотининг тупроққа кириш бурчаги,
градус.
В-4 режасига мувофиқ ўтказилган кўп омилли тажрибалар (2) ва (4)
ифодалар ѐдамида асимметрик панжанинг ўнг ва чап қанотлари очилиш
бурчакларини ҳисоблаш мумкинлигини тасдиқлади (5-расм) ва ушбу
бурчакларнинг энг кам тортиш қаршилигида тупроқнинг зарур
майдаланиш даражасини таъминловчи энг мақбул қийматлари, яъни
)
(
п
р
=
48
0
12
’
ва
)
(
л
р
= 33
0
48
’
ни аниқлаш имконини берди.
5-расм. Асимметрик панжа қанотлари очилиш бурчакларининг тортиш
қаршилиги (
а
) ва тупроқнинг майдаланиш даражаси (
б
) га таъсири
Шунингдек, ушбу бобда асимметрик панжали иш органи ишлаш
принципининг фарқи билан шўр тупроқ юзасидаги ѐриқларни ҳисобга олган
ҳолда, унинг тортиш қаршилигини аниқловчи аналитик ифодалар
келтирилган.
Пассив иш органи билан юмшатилган тупроқни майин таркибга
18
келтириш учун унга ротацион ишлов берилади. Тадқиқотлар ҳар бир циклда
пичоқнинг тупроққа таъсиридан ҳосил бўлаѐтган деформация зонаси
чўққисини олдингисига нисбатан роторнинг айланиш ўқи бўйлаб
эквидистант силжитган ҳолда тупроққа ротацион ишлов берувчи янги
технологик жараѐн унинг уваланиш сифатини ва ишлов берилган қатлам
тагининг бир текислигини яхшилашини кўрсатди.
Эквидистант траекторияда ҳаракатланувчи пичоқлар билан жиҳозланган
ротор (SU 1787336) ушбу технологик жараѐнни бажарувчи энг мақбул иш
органи ҳисобланади. Унинг (6-расм) ҳар бир пичоғи
3
ишлаш вақтида бир-
бирига нисбатан тенг масофа
l
сн
га силжитилган индивидуал траектория (6,
б-
расм) бўйлаб ҳаракатланади ва олдинги пичоқ ишлов берган участкага
нисбатан параллель силжиган маълум бир участкага ишлов беради.
Ёндош пичоқлар
3
(
А
,
Б
,
В
,
Г
,
Д
,
Е
) учини ротор вали
1
нинг айланиш
ўқи бўйлаб тенг
l
сн
=
н
сд
Z
L
2
(5)
масофага силжитиш ҳар бир
i
-чи пичоқни дискнинг айланиш текислигига
нисбатан ўрнатиш бурчаги
i
нииндивидуал танлаш орқали эришилади, яъни
)
(
2
2
1
2
д
р
д
н
сд
i
r
r
t
Z
i
L
arctg
, (6)
бу ерда
L
сд
– валдаги ѐндош дисклар орасидаги масофа, м;
Z
н
– дискнинг
бир айланиш текислигига қотирилган пичоқлар сони;
t
д
– дискнинг
қалинлиги, м;
r
р
– ротор радиуси, м;
r
д
– диск радиуси, м.
6-расм. Эквидистант траекторияда ҳаракатланувчи пичоқлар билан
жиҳозланган ротор:
а
–
ён томонидан кўриниши; б
–
олд томонидан
кўриниши
Тупроққа пастки нам қатламни ҳаддан ташқари ирғитмасдан ва дала
юзасига олиб чиқмасдан бир меъѐрда ишлов беришни таъминловчи
19
дисклараро максимал масофа
)
(
м
сд
L
қуйидаги ифода бўйича аниқланади:
.
1
2
]
)
(
2
[
2
)
(
i
t
tg
r
r
Z
L
д
с
д
р
н
м
сд
(7)
(5) ифодадан кўриниб турибдики, силжиш масофаси
l
сн
нинг катталиги,
демак, тупроқнинг уваланиш даражаси дискнинг битта айланиш текислигига
қотирилган пичоқлар сони билан дисклараро масофага боғлиқ. Тажрибалар
орқали аниқландики, ушбу ўлчамлар тупроқнинг дастлабки талабларни
қаноатлантирадиган уваланиш даражасини таъминловчи мақбул қийматлари:
L
сд
= 0,2 м;
Z
н
= 3 дона бўлиб, бунда тупроқнинг уваланиш даражаси (
К
р
)
85,25% ни ташкил қилади, йирик кесаклар миқдори (
К
к
) эса 2,59% дан
ошмайди.
Роторнинг тупроққа такроран таъсирини бартараф этиш учун ѐндош
пичоқлар таъсирига учраѐтган зонанинг минимал узунлиги
С
n
роторнинг бир
айланишида битта пичоқ билан ишлов берилаѐтган участканинг максимал
узунлиги
l
н
нинг ярмидан кам бўлмаслиги лозим, яъни
С
n
>
0,5
l
н
, (8)
аммо, бунда нотекислик баландлиги
h
г
йўл қўйиладиган меъѐридан
ошмаслиги керак.
Тупроққа ишлов бериш сифати ва рухсат этиладиган нотекисликлар
баландлигини (
h
г
< 2 см) таъминлаш шартларидан келиб чиққан ҳолда
роторнинг кинематик иш режими –
аниқланди
.
1
arcsin
cos
1
arcsin
2
1
р
г
р
г
н
н
r
h
r
h
Z
Z
(9)
Z
н
= 3 дона бўлганда кинематик режимнинг тупроққа ротацион ишлов
беришда дастлабки талаблар бўйича ишлов берилган қатлам туби
нотекисликлари йўл қўйиладиган баландлигини таъминловчи мақбул
қиймати
= 4,5 ҳисобланади. Бунда пичоққа узатиш
S
n
8,4 см дан ошмайди,
ѐндош пичоқлар таъсирига учраѐтган зона узунлиги эса (8) шартга мос
келади.
Ишлов берилган участка юзасида нотекисликлар ҳосил бўлиши ва
тупроқ отилишини олдини олиш учун ротор ғилоф ва фартук-текислагич
билан жиҳозланган бўлиши лозим.
Кесакларнинг ротор ғилофига урилиш жараѐнини ўрганиш (7-расм)
орқали
об
бурчаги остида ротор ирғитаѐтган кесакларнинг ғилофга
урилишининг характерли уч хил, яъни
к
=
90
0
,
к
>
90
0
ва
к
90
0
ҳолатлари ичида қуйидаги шартнинг таъминланиши:
20
к
>
90
0
(10)
п
бурчак остида ғилофга урилиши натижасида
V
от
тезликда қайтаѐтган
тупроққа ротор пичоқларининг такрорий таъсирини бартараф қилиш учун
энг мақбул эканлиги аниқланди (7,
а
-расм). Бу ерда
к
– ғилофга ўтказилган
"
"
уринма билан тупроқни ирғитиш тезлиги –
V
об
вектори орасидаги
бурчак, градус.
7-расм. Ротор ирғитаѐтган тупроқ билан профили тўғри (
а
) ва эгри (
б
)
чизиқли сиртли ғилофнинг ўзаро таъсири схемаси
(10) шартдан келиб чиққан ҳолда ғилофнинг ишчи сирти ясовчисининг
эгрилик маркази уни қурувчи айланада, исталган нуқтасининг эгрилик
радиуси вектори эса ушбу нуқта орқали ўтказилган
"
"
уринмага
перпендикуляр жойлашган янги шакли (7,
б
-расм) ишлаб чиқилди. Демак,
ушбу ғилофда ясси сиртлига нисбатан кесакнинг ғилофга исталган (1; 2 ва
ҳ.к.) урилиш нуқтасида (10) шартнинг бажарилиши таъминланади.
Ғилофни қотириш жойи билан ротор орасидаги энг кам технологик
тирқиш
h
з
=
r
п
-
r
р
бўлганда эгриликни қурувчи айлананинг радиуси
r
п
э
кн
э
кн
п
h
l
r
sin
cos
(11)
ифода билан аниқланади, бу ерда
l
кн
–
ротор айланиш ўқи билан ғилофнинг
фартук-текислагичга таяниб турувчи пастки қирраси (7,
б
-расмдаги “
М
”
нуқтаси) орасидаги горизонталь текисликдаги масофа, м;
э
– эгриликни
қурувчи айлананинг ѐйилиш бурчаги, градус;
h
кн
– ғилофнинг фартук-
текислагичга таяниб туривчи пастки қиррасининг ротор айланиш ўқига
нисбатан жойлашиш баландлиги, м.
Тадқиқотлар орқали, фартук-текислагичнинг тортиш қаршилигини
камайтириш учун унинг олдида уюлаѐтган тупроқ призмаси ҳажмини
21
камайтиришга интилиш зарурлиги аниқланган. Ушбу фикрдан келиб чиққан
ҳолда, фартук-текислагич (7,
б
-расм) олдида меъѐрига нисбатан ортиқча
ҳажмда ҳосил бўладиган тупроқ призмасининг босими ҳисобига ишга тушиб,
ротор ғилофи билан биргаликда клапан режимида ишлайдиган фартук-
текислагич (SU 1771550) ишлаб чиқилди. Бунинг натижасида, бир томондан,
тупроқ призмаси ҳажми меъѐригача камаяди, демак энергия сарфи камаяди.
Иккинчи томондан, тупроққа ишлов бериш сифати ортади.
Иш жараѐнида фартук-текислагич олдида тупроқ уюми ҳосил бўлади. У
қисман пастга босиб киритилади, қисман фартук-текислагичнинг ҳаракат
йўналиши бўйлаб сурилади. Пастга босиб киритилаѐтган тупроқнинг ҳажми,
асосан, фартук-текислагич ишчи сирти пастки қисмининг эгрилик радиуси
r
з
га боғлиқ бўлиб, унинг рационал қиймати кесаклар қисилаѐтганда тупроқ
заррачаларининг пастга сирпанишини таъминлаш шартидан келиб чиққан
ҳолда аниқланади, яъни
,
n
c
з
(12)
бу ерда
з
– қисилиш бурчаги, градус;
n
– тупроқнинг тупроққа
ишқаланиш бурчаги, градус.
Кесакни фартук-текислагич билан қисилишига мос келувчи критик
ҳолат учун (12) шартни қаноатлантириш
)
cos(
1
)]
cos(
1
[
п
с
n
c
км
з
r
r
(13)
бўлганда юзага келади.
(13) ифоданинг таҳлили ва тажрибалар нитижаси (8-расм) кесакларнинг
дастлабки талаблар бўйича мумкин бўлган ўлчамлари чегарасида
r
з
радиуснинг ўлчами 101,5 мм дан кичик бўлмаслиги кераклигини кўрсатди,
акс ҳолда тупроқ сурилиши юзага келиб, тортиш қаршилиги ортади.
8-расм.
r
з
нинг фартук-текислагич тортиш қаршилиги
Р
ф
(
а
)
билан
тупроқ зичлиги
n
(
б
)
га таъсири
В-3 режасига биноан ўтказилган кўп омилли тажрибалар
r
з
= 130–150 мм
22
бўлганда тупроқ кўпроқ зичланиши ва фартук-текислагичнинг тортиш
қаршилиги энг кам бўлишини кўрсатди.
Фартук-текислагич ишлов берилган тупроқ юзасини текислаб, қисман
зичласа ҳам, бу экиш қатламига намликни пастки горизонтдан тортиб
чиқаришучун етарли бўла олмайди. Демак, кўшимча равишда фартук-
текислагич билан текисланган юзани зичлаш зарур. Тадқиқотлар ушбу
мақсад учун энг мақбули ғалтакмола типидаги иш органлари эканлигини
кўрсатди.
Тадқиқотлар
натижасида,
пружинали-поводокли
системанинг
ғалтакмола
ѐндош
секцияларида
ҳосил
қилаѐтган
юкланишини
мувозанатлаштириш орқали, тупроқни машина қамраш кенглиги бўйича бир
меъѐрда зичлашга эришиш мумкинлиги аниқланди (9-расм).
Амалиѐтда ушбу принципда ишлаб чиқилган ғалтакмоланинг (SU
1817952) қўлланилиши ѐндош
I
ва
II
участкалар юзаси рельефининг
нотекислигига қарамасдан, коромисло 3 нинг ўқ 2 атрофида (“
N
” йўналиши
бўйлаб) айланиши имкониятига ғалтакмоланинг иккита
А
ва
Б
ѐндош
секциялари пружиналари 4 нинг кучлари
Р
пж1
ва
Р
пж2
ўзаро
мувозанатлашувини, яъни
Р
пж1
=
Р
пж2
бўлишини, демак ғалтакмолалар
босими ва улар таъсирида тупроқнинг зичланиши бир текис бўлишини
кўрсатди.
9-расм. Комбинациялашган машина ғалтакмоласининг ишлаш схемаси:
а
–
ён томонидан кўриниши; б
–
орқа томонидан кўриниши
Ўтказилган тадқиқотлар натижаси ғалтакмолани машина рамаси билан
уловчи тортиш штангаси горизонталь ѐки пастга эгилган ҳолатда ўрнатилса
(SU 1641205), тупроқнинг сифатли зичланиши таъминланишини кўрсатди.
Пружина-поводокли система ҳосил қилаѐтган қўшимча юкланиш
Р
доп
ва
ғалтакмоланинг оғирлик кучи
G
кт
таъсирида тупроқни деформациялаш
катталиги
h
д
нафақат пружинанинг сиқиш кучи
Р
пж
билан ўрнатиш бурчаги
пж
га, балки уни қўйиш нуқтасига нисбатан штангани осиш нуқтаси билан
ғалтакмоланинг айланиш ўқигача бўлган
l
пж
ва
l
пк
масофаларига ҳам
боғликлиги аниқланди, яъни
23
,
cos
31
,
1
3
2
2
2
кт
см
кт
пк
пж
пж
пж
кт
д
d
q
B
l
l
P
G
h
(14)
бу ерда
q
см
– тупроқни ҳажмий эзиш коэффициенти, Н/м
3
;
d
кт
–
ғалтакмола диаметри, м.
Ғалтакмоланинг тортиш штангасига
Р
пж
кучини қўйиш нуқтасини
жойлаштиришнинг куйидаги учта характерли ҳолати бўлиши мумкин:
l
пж
<
l
пк
;
l
пж
> l
пк
ва
l
пж
= l
пк
. Тадқиқотлар кўрсатишича, буларнинг ичида иккинчи
ҳолат, яъни
l
пж
>
l
пк
(15)
бўлса, ғалтакмолага қўшимча юкланиш ҳосил қилиш нуқтаи назаридан энг
фойдали ҳисобланади. Ушбу ҳолатдан ишлаб чиқилган машиналар
конструкцияларида қўлланилган техник ечимни (SU 1801290) ишлаб
чиқишда фойдаланилди.
Экспериментал тадқиқотларда олинган аналитик ифодалар ва
омилларнинг белгиланган катталикдаги асосий даража ва ўзгариш
интерваллари бўйича тузилган регрессия тенгламалари тадқиқ этилаѐтган
омиллар маконини адекват ифодалаши ва тадқиқотларни ўтказишда ишлаб
чиқилган комбинациялашган машиналар иш органларининг самарали ишлаш
мезонига жавоб берадиган энг мақбул ўлчамларини аниқлаш имконини
бериши аниқланди.
Бешинчи боб –
«Тадқиқот натижаларини техник-иқтисодий
самарадорлиги
ва
амалиѐтга
жорий
қилиниши»
да
тадқиқот
натижаларидан фойдаланиб ишлаб чиқилган тупроққа экишдан олдин ишлов
берувчи ротацион иш органли комбинациялашган машиналар тажриба-
саноат намуналарининг ўзига хос хусусиятлари ва қисқача техник тавсифи,
шунингдек, уларнинг мавжуд машиналар билан солиштирма хўжалик синов
натижалари келтирилган.
Ишлаб чиқилган комбинациялашган машина-қуроллар сон ва сифат
ҳамда техник-эксплуатацион кўрсаткичлари бўйича мавжуд машиналардан
устун бўлиб, тупроқни экишга бир ўтишда тайѐрлашини кўрсатди. Қишлоқ
хўжалигида улардан фойдаланиш меҳнат сарфини 2,54 одам∙соат/га
қисқартиради, ѐнилғи сарфини 4,68 кг/га, энергия сарфини 112,73 МДж/га,
металл ҳажмдорлигини 7,66 кг/га гача камайтиради.Тупроққа экишдан олдин
ишлов берувчи ротацион иш органли комбинациялашган машиналарни
амалиѐтга жорий қилишдан олинган йиллик иқтисодий самара 17,6 млн
сўмни ташкил қилади (2014 йил баҳосида).
24
ХУЛОСА
Тупроққа ишлов бериш технологик жараѐннинг сон ва сифат
кўрсаткичларини яхшиловчи, энергия ва материал сиғимини камайтирувчи,
иш
унумдорлигини
оширувчи
тупроқни
экишга
тайѐрлашнинг
такомиллашган тизимини яратиш ва уни амалга оширувчи техник
воситаларни ишлаб чиқиш долзарб илмий муаммо ҳисобланади.
Комбинациялашган машиналарнинг рационал технологик схемалари, улар
иш органларининг шакли, ўлчамлари ва иш режимлари билан экишга
тайѐрланган тупроқнинг сифат ва сон кўрсаткичлари боғлиқлигини
ифодаловчи математик моделлар ва ишлаб чиқилган механикавий-
технологик асослар муаммонинг илмий асосига замин бўлиб, унинг амалий
масалаларини ечиш имконини берди ва бунда олинган натижаларнинг энг
муҳими қуйидагилардан иборат бўлди:
1. Тупроққа экишдан олдин ишлов бериш жараѐнининг механикасини
таҳлили асосида «Комбинациялашган машина – тупроқ – тупроққа ишлов
бериш технологик жараѐнлари» тизимининг муаммоли масалаларини ишлаб
чиқилаѐтган комбинациялашган машиналар ва улар иш органларининг
конструктив-техникавий, эксплуатацион-технологик кўрсаткичларига таъсир
кўрсатувчи барча омилларни ҳисобга олиб, тизимли ѐндашув орқали
ечишнинг илмий-техник асоси ишлаб чиқилди. У, бир томондан, иш
органлари ўлчамлари ва иш режимларини уларнинг иш кўрсаткичлари билан
боғловчи механик-математик ва ҳисоблаш моделларини ишлаб чиқиш
имконини берса, иккинчи томондан экиш олди комбинациялашган
машиналарнинг энг мақбул технологик иш схемасини аниқлаш имконини
берди.
2. Иш органлари тури ва ўзаро жойлашувининг технологик занжири
ҳамда ротор ҳаракати турининг ротацион иш органли комбинациялашган
машиналарнинг технологик ишлаш схемаси самарадорлигига таъсирини
тадқиқи шўрланган тупроққа нам-, энергия- ва ресурстежамкор технологик
ишлов бериш жараѐнларини бажарувчи комбинациялашган машиналар
принципиал схемалари ва конструкцияларини яратиш имконини берди.
Бунда мажбурий ҳаракатга келтирилувчи машиналар учун иш органлари
жойлашувининг мақбул технологик занжири: пассив иш органи
ротор
ғилоф ва фартук-текислагич
зичлагич ғалтакмола экандигини, мажбурий
ҳаракатга келтирилмайдиган машиналар учун эса: етакловчи тишли ротор
пассив иш органи
етакланувчи ротор
тишли-планкали ғалтакмола
эканлигини кўрсатди.
3. Яхоб сувидан сўнг юзасида ѐриқлар ҳосил бўладиган шўрланган
тупроқни механик деформациялаш жараѐнини тадқиқ этиш асосида
аниқландики, ушбу ѐриқлар чуқурлиги билан улар орасидаги масофа қачонки
тупроққа ишлов бериш чуқурлигидан кам бўлса, тупроқни деформациялаш
минимал энергия сарфи билан кечиб, бунда ҳосил бўладиган кесаклар эса энг
кичик ўлчамга эга бўлади. Бунда юзасида ѐриқлари мавжуд бўлган тупроқни
юмшатиш самарадорлигини ошириш учун:
25
– ѐриқлар билан чагараланган тупроқ блокларини уларнинг асоси
бўйича узилиши ѐки силжишини бартараф қиладиган иш органлари билан
деформациялаш;
– тупроққа ишлов бераѐтганда ѐриқлар билан чегараланган тупроқ
блокларининг иш органлари билан контактлашиш зонаси ташқарисида бўлиб
қолиши эҳтимолини бартараф этиш зарурлиги аниқланди.
4. Аналитик механика, материаллар механикаси, ўхшашлик назарияси
асосида ишлаб чиқилган кесакни майдалаш жараѐнининг механик-математик
ва ҳисоблаш-тажриба моделлари кесакни майдалаш даражасига таъсир
кўрсатувчи асосий омиллар: қўйилаѐтган юкланиш катталиги ва тезлиги,
контактлашув
майдонининг
юзи
ва
кучланиш
йўналишининг
конфигурациясини аниқлаш имконини берди. Бунда кесакларнинг самарали
майдаланиши, улар икки ва ундан кўп ўзаро кесишувчи йўналишлар бўйича
кучланиш концентрациясини ҳосил қилувчи иш органи билан юзма-юз
тўқнашганида содир бўлади.
5. Ротор ирғитган тупроқ билан ғилофнинг ўзаро таъсирлашув
жараѐнини тадқиқи ротор пичоқларининг ишлов берилган тупроққа такроран
таъсирини самарали бартараф этиш шартини аниқлаш имконини берди, у
ротор ирғитган тупроқ оқими тезлигининг вектор йўналиши билан ғилофга
ушбу тезлик вектори уни кесиб ўтувчи нуқтадан ўтказилган уринма
орасидаги дала юзасига қаратилган бурчак 90
0
катта бўлганида
таъминланади. Ушбу шарт профиль формаси, эгрилик маркази уни қурувчи
айланада ѐтувчи ва исталган нуқтадаги эгрилик радиуси вектори эса ушбу
нуқтадан ўтказилган уринмага перпендикуляр ҳолда ишлаб чиқилган ғилоф
юзаси билан тўлароқ қаноатлантирилади.
6. Ишлаб чиқилган «Комбинациялашган машина – тупроқ – тупроққа
ишлов бериш технологик жараѐнлари» тизимининг илмий-техник асослари
ҳамда тадқиқотларни ўтказишнинг услубий таркиби тупроққа ишлов
беришнинг янги технологик омилларини ва иш органларининг янги
принципда ишлашини амалга оширувчи технологик ва техник ечимларни
илмий асослаш, ишлаб чиқиш ва амалиятга жорий қилиш имконини берди,
шу жумладан:
бир қаторга бир-бирини қоплаб ўрнатилишини таъминлайдиган ва
тупроқни ярим деблокировкали юмшатишни бажарадиган пассив иш органи.
Пассив иш органи билан бажариладиган ярим деблокировкали юмшатиш
тупроқнинг уваланиш даражасини 10,8–16,8% га оширади ва энергия
сарфини 23,3–26,5 % га камайтиради;
эквидистант траекторияда ҳаракатланувчи пичоқлар билан жиҳозланган
ротор. Тупроқни деформациялаш зонаси чўққисини эквидистант силжитган
ҳолда тупроққа ротацион ишлов беришнинг янги технологик омили нам
йўқотилишини 1,1–3,0% га камайтиради ва тупроқнинг уваланиш
даражасини 7,6–8,1% га оширади;
фартук-текислагич олдида меъѐрига нисбатан ортиқча ҳажмда ҳосил
бўлувчи тупроқ призмаси босими ҳисобига ишга тушиб, ротор ғилофи билан
биргаликда клапан режимида ишлайдиган фартук-текислагич. Фартук-
26
текислагич билан ғилоф конструкциясига киритилган иш принципи фартук-
текислагич
олдида
ҳосил
бўлувчи
тупроқ
призмаси
ҳажмини
оптималлаштириш ҳисобига тупроқ уюми, яъни судралаѐтган тупроққа ротор
пичоғининг такроран таъсирини баратараф этилишини таъминлайди, шу
туфайли тупроқнинг уваланиш сифатини яхшилайди ва энергия сарфини
камайтиради;
ғалтакмола ишининг самарасини қуйидаги техник ечимлар оширади:
– ғалтакмола секцияларининг тупроққа юкланишини тенглаштириш;
– ғалтакмолани машина рамаси билан уловчи тортиш штангаси юқорига
оғган ҳолатдан кўра горизонталь ѐки пастга оғган ҳолатда ўрнатиш;
– юклаш механизми ҳосил қилаѐтган кучни қўйиш нуқтасини тортиш
штангасининг осиш нуқтасига нисбатан қарама-қарши томонга силжитиш.
7. Ишлаб чиқилган математик моделлар ҳамда омилларнинг белгиланган
катталикдаги асосий даража ва ўзгариш интерваллари бўйича тузилган
регрессия тенгламалари текширилаѐтган омиллар кенглигини адекват
ифодалаш ва тадқиқотларни ўтказишда ишлаб чиқилган комбинациялашган
машиналар иш органларининг самарали ишлаш мезонига жавоб берадиган
энг мақбул ўлчамларини аниқлаш имконини берди, яъни:
– асимметрик панжа билан жиҳозланган пассив иш органи учун:
b
к
(л)
=
235 мм ва
b
к
(п)
= 175 мм;
)
(
п
р
= 48
0
;
)
(
л
р
=
36
0
;
д
= 38
0
;
o
= 25
0
;
к
= 23
0
36
’
;
l
д
= 210 мм;
V
п
= 1,7–2,5 м/с;
– эквидистант траекторияда ҳаракатланувчи пичоқлар билан
жиҳозланган ротор учун:
r
р
= 180 мм;
L
сд
= 200 мм;
Z
н
=
3 дона;
1
= 6
0
38’;
2
= 24
0
15’ ва
3
= 38
0
4’;
p
= 51,49 рад/с;
V
п
= 1,7–2,5 м/с;
– ротор ғилофи ва фартук-текислагич учун:
r
п
= 370–380 мм;
l
кф
= 200–
220 мм;
r
з
= 130–150 мм ва
Р
уд
= 350–375 Н/м;
– ғалтакмола учун:
r
кm
= 180 мм;
н
= 0
0
– (-5
0
);
пж
=
0
0
.
8. Тадқиқотлар натижасида ишлаб чиқилган техник ва технологик
ечимларни амалиѐтга жорий қилиш қишлоқ хўжалигини механизациялаш
соҳасидаги илмий-техникавий тараққиѐтнинг тезлашувига самарали улуш
қўшади ва меҳнат сарфини 2,54 одам∙соат/га га қисқартиради, 4,68 кг/га
ѐнилғи ва 112,73 МДж/га энергияни тежаш, металл ҳажмдорликни 7,66 кг/га
гача камайтириш имконини беради.
Шундай қилиб, диссертацияда келтирилган янги илмий ҳолатларни
назарий умумлаштириш ва амалиѐтга жорий этиш орқали шўрланган ерларда
агрегатнинг бир ўтишида экиш фонини энергия-, ресурстежамкорлик билан
тайѐрлашга қаратилган такомиллашган «Комбинациялашган машина –
тупроқ – тупроққа ишлов бериш технологик жараѐнлари» тизимнинг
технологик ва техник воситаларини ишлаб чиқиш бўйича халқ хўжалиги
аҳамиятига эга бўлган йирик муаммо ўз ечимини топди.
27
НАУЧНЫЙ СОВЕТ ПО ПРИСУЖДЕНИЮ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ
ДОКТОРА НАУК 16.07.2013.Т.07.01 ПРИ ТАШКЕНТСКОМ
АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНОМ ИНСТИТУТЕ, ТАШКЕНТСКОМ
ГОСУДАРСТВЕННОМ ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ,
ТАШКЕНТСКОМ ИНСТИТУТЕ ИРРИГАЦИИ И МЕЛИОРАЦИИ И
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОМ ИНСТИТУТЕ МЕХАНИЗАЦИИ
И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ И
ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
АХМЕТОВ АДИЛБЕК АГАБЕКОВИЧ
СОЗДАНИЕ КОМБИНИРОВАННОЙ МАШИНЫ С
РОТАЦИОННЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ
ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ЗАСОЛЕННЫХ ЗЕМЛЯХ
05.07.01 – Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. Механизация
сельскохозяйственных и мелиоративных работ
АВТОРЕФЕРАТ ДОКТОРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ
Ташкент – 2015
28
Тема докторской диссертации зарегистрирована в Высшей аттестационной комиссии
при Кабинете Министров Республики Узбекистан за №30.09.2014/В2014.5.Т354
Докторская диссертация выполнена в Научно-исследовательском институте механизации и
электрификации сельского хозяйства.
Автореферат диссертации на трех языках (узбекском, русском, английском) размещен на
веб-странице по адресу:
www.tayi.uz
и Информационно-образовательном портале «ZioNet» по
адресу: www.ziyonet.uz.
Научный
Байметов Рустам Исаевич
консультант:
доктор технических наук, профессор
Официальные оппоненты:
Маматов Фармон Муртозаевич
доктор технических наук, профессор
Аскарходжаев Тулкин Ишонович
доктор технических наук, профессор
Эргашев Исмоил Ташкентович
доктор технических наук, профессор
Ведущая организация: Ташкентский государственный аграрный университет
(ТашГАУ)
Защита состоится «30» декабря 2015 г. в 14
00
часов на заседании Научного совета
16.07.2013.Т.07.01 при Ташкентском автомобильно-дорожном институте, Ташкентском
государственном техническом университете, Ташкентском институте ирригации и мелиорации и
Научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства по
адресу: 100060, г. Ташкент, пр. А. Темура, 20. Тел./факс: (99871) 232-14-79, e-mail:
tadi_info@edu.uz.
Докторская
диссертация
зарегистрирована
в
Информационно-ресурсном
центре
Ташкентского автомобильно-дорожного института за № __, с которой можно ознакомиться в ИРЦ
(адрес: 100060, г. Ташкент, проспект А. Темура, 20. Тел./факс: (99871) 232-14-79).
29
Введение (Аннотация докторской диссертации)
Актуальность и востребованность темы диссертации
. Известно, что
площадь пригодных к посеву земель на земном шаре составляет 3 млрд. 278
млн. га, или 22 % всей площади суши. В мире разной степени деградации
(ветровая и водная эрозия, засоление и т.д.) подвержены почти 2 млрд. га
почв, из них 12,2 % приходится на засоленные почвы. В регионе всего
посевная площадь составляет 4306,7 тыс. га, из них общая площадь
засоленных земель достигает 2045,1 тыс. га.
Для возделывания растениеводства на засоленных землях, из-за
необходимости промывки солей в зависимости от степени засоленности
почвы проводят промывные поливы нормой 900-1500 м
3
/га. При этом особое
значение имеет предотвращение физического испарения почвенной влаги и
увеличения плотности пахотного слоя из-за промывного полива и
воздействия подготавливающих почву к посеву агрегатов. С этой точки
зрения в республике проводятся комплексные мероприятия по
предотвращению повозможности физического испарения почвенной влаги и
увеличения плотности пахотного слоя за счет усовершенствования
технологии и технических средств для предпосевной обработки почвы на
засоленных землях со снижением при этом энергии и материально-
технических ресурсов, повышением производительности труда.
Обзор технологии и технических средств предпосевной обработки почвы
показал, что создание на основе исследований системы «Комбинированная
машина – почва – технологический процесс подготовки почвы к посеву»
ресурсосберегающей
комбинированной
машины,
подготавливающей
посевной фонд за один проход агрегата, является перспективным
направлением в развитии техники и технологии предпосевной обработки
почвы. Применение в конструкциях таких машин ротационных рабочих
органов из-за их преимуществ имеет приоритетное значение.
В связи с этим являются актуальными исследования, направленные на
совершенствование системы предпосевной обработки почвы, снижение
расходов энергии и материально-технических ресурсов, повышение
производительности
труда,
улучшение
технологических
процессов
предпосевной обработки почвы и создание технических средств для их
осуществления.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит
для реализации задач, определенных Постановлением Президента
Республики Узбекистан от 21 мая 2012 г. за №ПП-1758 «О Программе
дальнейшей
модернизации,
технического
и
технологического
перевооружения сельскохозяйственного производства на 2012 –2016 годы».
Связь исследования с приоритетными направлениями развития
науки и технологий республики.
Данная диссертация выполнена в
соответствии с приоритетным направлением развития науки и технологий
республики ППИ-3 «Энергетика, энерго-ресурсосбережение, транспорт,
машино- и приборостроение».
30
Обзор международных научных исследований по теме диссертации.
Научные исследования по разработке ресурсосберегающих технологии и
технических средств, осуществляющих качественную предпосевную
обработку за один проход агрегата, велись научными центрами ведущих
стран,
научно-конструкторскими
центрами
ведущих
компаний,
университетами и научно-исследовательскими институтами, в частности
Colorаdo State University, The company of John Deere (АҚШ), The company of
Howard (Англия), The company of Kuhn (Франция), The company of Dondi, The
company of Macchine (Италия), The company of Аmac, The company of Struik
Wieringermeer B.V. (Нидерландия), University of Kassel, The company of Rau,
The company of Lemken, The company of Dutzi (Германия), The company of
Bellota (Испания), The company of Kverneland Ltd (Норвегия), Московским
государственным аграрным университетом (МГАУ), Всероссийским
институтом механизации (ВИМ), Научно-исследовательским институтом
сельскохозяйственного машиностроения им. В.П. Горячкина ОАО
«ВИСХОМ», Челябинским институтом механизации и электрификации
сельского хозяйства (ЧИМЭСХ) (Россия) и др.
В качестве результатов научно-исследовательских работ, проведѐнных в
последние годы в научных и научно-конструкторских центрах,
университетах и научно-исследовательских институтах, можно отметить
следующие: исследованы процессы взаимодействия с почвой рабочих
органов, работающих в блокированных и деблокированных условиях
(ВИСХОМ, ВИМ); в целях сохранения и повышения плодородия почвы за
счет минимизации воздействии на нее путем внедрения почвозащитной
технологии, включая минимальную обработку, созданы технологии и
технические средства, основанные на технологии безотвальной и
ротационной обработки почвы (Kverneland Ltd, John Deere, Bellota, Аmac,
ВИСХОМ,
ВИМ,
ЧИМЭСХ,
ОАО
«Хмельниксельмаш»,
ОАО
«Уманьферммаш»); разработаны новые конструкции машин, производящие
минимальную обработку почвы, снабженные наряду с Г-образными и
плоскими ножами зубчатыми, крючковыми ротационными рабочими
органами (Rau, Lemken, Dutzi, Howard, Аmac, Kuhn, Dondi, Macchine). К
сожалению, эти работы не затрагивают решения научной проблемы
механизированной подготовки засоленных почв к посеву с минимальными
воздействиями и ресурсами.
Научные исследования по совершенствованию теорий системы
«Комбинированная машина – почва – технологический процесс подготовки
почвы к посеву» за счет изучения закономерности изменения физико-
механических свойств почв, склонных к глыбообразованию, разработки
теоретических моделей процесса взаимодействия пассивных и активных
рабочих органов с почвой, создания перспективных, снижающих затраты на
подготовку почвы к посеву ресурсосберегающих технологий и технических
средств, являются приоритетным направлением.
Степень изученности проблемы.
Исследования машин-орудий для
предпосевной обработки почвы и процессов взаимодействия их рабочих
31
органов с почвой проведены В.П. Горячкиным, В.П. Василенко, А.Д.
Далиным, Г.Н.Синеоковым, Н.И. Клениным, И.М. Пановым, П.В. Павловым,
А.А. Вильде, П.Н. Бурченко, А.Ф. Жук, О.С. Марченко, А.С. Кушнаревым,
Н.К. Мазитовым, H. Bernacki, J. Bollinq, W. Sohne, R. Till, H. Heyde, R.
Hoffman и др.
Исследования по совершенствованию и развитию технологических
процессов предпосевной обработки почвы в условиях Узбекистана и по
машинам-орудиям для их осуществления проводили Г.М. Рудаков, Р.И.
Байметов, М.А. Ахмеджанов, В.Н. Соколов, А. Тухтакузиев и др.
В результате исследования взаимодействия пассивных и активных
рабочих органов с почвой определены: Р.И. Байметовым, Р.О. Садыковым –
формы, параметры и режимы работы ротационных рабочих органов, Г.М.
Рудаковым, М. Мирахматовым, А.А. Насритдиновым – пассивного рабочего
органа, С. Аминовым, И.А. Иноятовым – катка, И.З. Насыровым –
ротационной бороны. К. Мирзажановым, У. Тожибаевым изучены
преимущества ротационной обработки почвы, а А. Тухтакузиевым
разработаны механико-математические модели процесса взаимодействия с
почвой рабочего органа, производящего деблокированное рыхление почвы.
Однако в этих исследованиях разработанные пассивные рабочие органы не
имеют возможности установки в один ряд с перекрытием друг друга, а
ротационные рабочие органы в одном случае чрезмерно выносят нижние
более влажные слои на поверхность поля, а в другом – на дне борозды
оставляют заметные гребни высотой, превышающей допустимую норму.
Кроме того, в них вопросы создания конструкций машин, подготавливающих
засоленные почвы к посеву путем совмещения нескольких технологических
операций за один проход агрегата, системно не изучены, поэтому на
практике
эти
технологические
операции
осуществляются
однооперационными машинами. В связи с этим возникла необходимость в
проведении исследовании по совершенствованию существующей системы
предпосевной обработки почвы за счет разработки новых технологических
приемов и технических средств, снабженных новыми рабочими органами,
подготавливающих засоленные почвы к посеву за один проход агрегата и,
тем самым, отвечающих современным требованиям.
Связь диссертационного исследования с планами научно-исследова-
тельских работ
отражена в проекте КА-3-008 «Исследование и обоснование
эффективности использования энергонасыщенного трактора мощностью
100–130 л.с., разработка набора машин для возделывания хлопчатника,
зерновых и других культур хлопкового севооборота с использованием
ресурсосберегающей технологии» (2012–2014 г), выполненном в Институте
механизации и электрификации сельского хозяйства совместно с АО
«BMKB-Аgromash».
Целью исследования
является разработка технологии и технических
средств предпосевной обработки засоленных почв в рамках системы
«Комбинированная машина – почва – технологический процесс подготовки
почвы к посеву».
32
Для достижения поставленной цели сформулированы следующие
задачи исследования:
проанализировать
преимущества
и
недостатки
существующих
технологических приемов и технических средств обработки почвы в рамках
системы «Комбинированная машина – почва – технологический процесс
подготовки почвы к посеву»;
изучить физико-механические характеристики почвы, как элемент
системы «Комбинированная машина – почва – технологический процесс
подготовки почвы к посеву», влияющие на технологические и
энергетические показатели работы комбинированных машин и их рабочих
органов. Изучить процессы образования крупных комков при деформации
клином засоленной почвы с поверхностными трещинами и их разрушения;
обосновать технологические схемы предпосевных комбинированных
машин и разработать механико-математические модели, позволяющие
определить параметры и режимы работы их рабочих органов, влияющие на
качественные показатели их работы;
разработать конструкции рабочих органов, работающих на принципе за
счет создания направленной концентрации напряжений, обеспечивающей
равномерную деформацию почвы и эффективное разрушение крупных
комков с минимальной затратой энергии;
практически реализовать рекомендованные формы и параметры рабочих
органов в конструкциях комбинированных машин для предпосевной
обработки почвы на засоленных землях, изучить агротехническую и технико-
экономическую эффективность их применения.
Объектами исследования
являются крупные комки, образующиеся при
рыхлении засоленных почв, комбинированные машины и их рабочие органы.
Предмет исследования
– физико-механические свойства засоленных
почв; технологические схемы, конструктивно-технологические параметры и
режимы работы предпосевных комбинированных почвообрабатывающих
машин и их рабочих органов; процессы взаимодействия комбинированных
машин и их рабочих органов с почвой.
Методы исследования.
В качестве методов исследования были
использованы: основные положения и методы классической механики;
математические
анализы,
математические
статистики;
методы
математического планирования эксперимента, скоростной кино- и
фотосъемки процессов; общие методы определения агротехнических,
энергетических и экономических показателей работы машин.
Научная новизна
исследования заключается в следующем:
разработаны технологические схемы и конструкции комбинированных
машин, осуществляющие усовершенствованную технологию предпосевной
обработки засоленных почв в рамках системы «Комбинированная машина –
почва – технологический процесс подготовки почвы к посеву»;
впервые разработаны механико-математические модели, увязывающие
параметры и режимы работы ротационного, снабженного ножами с
эквидистантной траекторией движения, и пассивного, установленного в
33
один ряд с перекрытием, рабочих органов комбинированной машины с
качественными показателями и взаимодействие этих рабочих органов с
почвой;
впервые разработаны принципиальные схемы и конструкции новых
рабочих органов для разрушения комков с принципом работы, основанным
на использовании направленной концентрации напряжения;
впервые определены аналитические зависимости, устанавливающие
рациональные значения параметров комбинированной машины
и еѐ
рабочих
органов, производящих обработку почвы с эквидистантным перемещением
вершины зоны деформации;
определены закономерности изменения качественных и энергетических
показателей комбинированных машин в зависимости от скорости движения и
параметров их рабочих органов.
Практические результаты исследования
заключаются в следующем:
разработана технология предпосевной обработки засоленной почвы,
основанная на новых технологических приемах подготовки засоленных почв
к посеву за один проход;
разработана конструкция комбинированной машины, снабженной
ротационным рабочим органом, производящим обработку почвы с
эквидистантным перемещением вершины зоны деформации и пассивным
рабочим органом, разрыхляющим почву в полудеблокированных условиях
(новизна технических разработок защищена 11 патентами на изобретения);
разработана схема размещения рабочих органов, основанная на
принципе, создающем направленную концентрацию напряжения для
эффективного разрушения крупных комков с минимальной энергозатратой и
равномерной деформацией обрабатываемой почвы;
за счет вновь разработанной технологии и технических средств
произведена подготовка засоленных почв к посеву за один проход и при этом
достигнуты снижение металлоемкости, расхода топлива и энергии, а также
сокращение затрат труда.
Достоверность полученных результатов
подтверждается:
использованием современных точных тензометроических устройств при
определении энергетических показателей комбинированных машин и их
рабочих органов;
применением методов скоростных кино- и фотосъемок при
исследовании процессов взаимодействия рабочих органов комбинированных
машин с почвой;
применением оптимизационной компьютерной программы при
определении рациональных значений и достоверности параметров,
полученных по результатам многофакторного эксперимента, проведенного
по планам В-3 и В-4;
полученными результатами теоретических и экспериментальных
исследований и их взаимной адекватностью с полевыми испытаниями новых
комбинированных машин, практикой их внедрения;
34
широким внедрением на посевных площадях фермерских хозяйств
усовершенствованной технологии предпосевной обработки засоленных почв
и осуществляющей ее комбинированной машины;
обсуждением результатов исследований на республиканских и
международных научных конференциях, а также публикациями результатов
исследований в рецензируемых научных журналах Высшей аттестационной
комиссии при Кабинете Министров Республики Узбекистан.
Теоретическая
и
практическая
значимость
результатов
исследования.
Теоретическая значимость работы состоит в дальнейшем
развитии теории почвообрабатывающих машин за счет разработки механико-
математических
моделей,
отражающих
связи
количественных
и
качественных
показателей
подготовки
почвы
с
минимальными
воздействиями к посеву, энерго- и материалоемкости этого процесса с
конструктивно-технологическими параметрами комбинированных машин,
снабженных рабочими органами, осуществляющими новые технологические
приемы обработки почвы.
Практическая значимость работы заключается в разработке и
практической реализации усовершенствованной влаго-, энерго- и
ресурсосберегающей технологий и технических средств, подготавливающих
засоленные почвы к посеву за один проход агрегата. В результате
использования результатов исследования снижаются расход топлива на 4,68
кг/га, расход энергии – до 112,73 МДж, металлоемкость – на 7,66 кг/га и
сокращаются затраты труда на 2,54 чел∙ч/га.
Внедрение результатов исследования.
На основе результатов научно-
исследовательской работы утверждены исходные требования и технические
задания на комбинированную машину для предпосевной обработки почвы
(Министерство сельского и водного хозяйства Республики Узбекистан ТЗ
23.01.467:2013 и АХК «O’zagrosanoatmashxolding» ТЗ 23.01.472:2015) и на их
основе разработаны опытно-промышленные образцы комбинированных
машин (протокол АО «BMKB-Аgromash» за №4 от 28.08.2014 г., справки АО
«Chirchiqqishloqmash» за №546 от 5.07.2012 г. и АО «Namanganagromash» за
№01/238 от 6.11.2013 г.). Опытно-промышленные образцы разработанных
комбинированных машин в 2012–2014 гг. внедрены в фермерских хозяйствах
Сырдарьинской области. Экономический эффект за счет увеличения
производительности труда и снижения расходов топливно-смазочных
материалов и эксплуатационных составили 189,55 млн. сумов (акт АХК
«O’zagrosanoatmashxolding» за №1 от 03.08.2015 г. и письмо Министерства
сельского и водного хозяйства Республики Узбекистан за №02/23-906 от
11.11.2015 г.).
Апробация работы.
Результаты исследования апробированы на 18
научно-практических конференциях и семинарах, в том числе на 4
международных: «Фундаментальные и прикладные проблемы науки»
(Москва, 2012), «Проблемы механизации и электрификации сельского
хозяйства» (Краснодар, 2014), «Актуальные проблемы технических наук в
России и за рубежом» (Челябинск, 2015), «Theoretical and Applied Sciences in
35
the USA» (Нью-Йорк, 2015); республиканских конференциях (Андижан,
Джизак, Фергана, Самарканд, Карши, Гульбахор, 2012–2015) и др.
Основные результаты диссертационной работы докладывались и
обсуждались на научно-техническом совете КХМЭИ (Гульбахор, 2015), на
научном семинаре по специальности 05.07.01–«Сельскохозяйственные и
мелиоративные
машины.
Механизация
сельскохозяйственных
и
мелиоративных работ» при Научном совете 16.07.2013.Т.07.01 при
Ташкентском
автомобильно-дорожном
институте,
Ташкентском
государственном техническом университете, Ташкентском институте
ирригации и мелиорации и Научно-исследовательском институте
механизации и электрификации сельского хозяйства (Ташкент, 2015).
Опубликованность результатов
. По теме диссертации опубликовано
более 40 печатных работ, в том числе в национальных журналах 13 и в
международных журналах 7 научных статей, на научных конференциях 7
докладов и тезисов, а также 3 монографии.
Структура и объем диссертации
. Диссертация состоит из введения,
пяти глав, заключения, оглавления, списка использованной литературы, 37
приложений, содержит 202 страницы текста, включающего 57 рисунков и 17
таблиц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении
обосновываются актуальность и востребованность темы
диссертации, формулируются цель и задачи, а также объекты и предмет
исследования, приводится соответствие исследования приоритетным
направлениям развития науки и технологий Республики Узбекистан,
излагаются научная новизна и практические результаты исследования,
раскрывается теоретическая и практическая значимость и обосновывается
достоверность полученных результатов, приводятся список внедрений в
практику результатов исследования, сведения по опубликованным работам и
структуре диссертации.
В первой главе диссертации
«Постановка проблемы и задачи
исследования»
на основе обзора по технологиям и почвообрабатывающим
машинам-орудиям для предпосевной обработки почвы обоснованы
преимущества совмещения технологических операций и эффективность
применения при этом комбинированных машин. Наряду с этим определены
базовые модели разрабатываемых комбинированных машин и их влаго-,
энерго- и ресурсосберегающих рабочих органов.
Опираясь на результаты обзора и учитывая совокупность взглядов и
подходов решения поставленных задач, разработали методологическую
структуру (рис. 1) проведения исследования системы «Комбинированная
машина – почва – технологический процесс подготовки почвы к посеву».
Она основана на системном подходе решения проблемы с учетом всех
аспектов (факторов)
Х
i
,
Х
j
, влияющих на конструктивно-технические (4, 5, 6,
7а, 7б, 8) и эксплуатационно-технологические (1а, 1б, 2, 3а, 3в) показатели
36
Y
i
,
Y
j
разрабатываемых комбинированных машин и их рабочих органов,
обеспечивающих достижения (3б, 9а, 9,б, 10) качественных показателей
Z
i
(12а, 14а), соответствующих (15а) нормативным требованиям (12б, 14б). При
несоответствии (11,13б,15б) качественных показателей нормативным
требованиям (14б) предусмотрено проведение углубленных исследований
для выявления и устранения их причин.
Во второй главе диссертации
«Исследование процессов образования
крупных почвенных комков и их разрушения»
аналитическими и
лабораторно-полевыми экспериментальными исследованиями выявлены
природа образования трещин на поверхности засоленной почвы после
промывных поливов и закономерность изменения параметров этих трещин.
Исследованиями установлено, что по характеру деформации клином
засоленных почв имеющиеся на поверхности трещины можно сгруппировать
в четыре основных вида, которые происходят при условиях, когда:
a
л
<
l
pm
>
h
m
;
l
pm
<
a
л
>
h
m
;
l
pm
<
a
л
≈ h
m
и
l
pm
<
a
л
<
h
m
, где
l
pm
– расстояние между трещинами;
h
m
– глубина трещины;
a
л
– глубина обработки. Среди них при условии, когда
l
pm
<
a
л
>
h
m
, (1)
при небольшом плече
l
u1
изгибающий момент от силы
P
σz
вызывает
появление в почвенном блоке напряжения растяжения
p
(рис. 2).
Равнодействующая
c
напряжений
р
и
ри
, достигнув предела прочности
на растяжение, вызывает сдвиг почвенного блока по сечению
"
"
с
наименьшим усилием, т.е. под углом
'
, большим, чем угол сдвига
c
почвы
по сечению
"
"
n
n
. Это объясняется тем, что в данном сечении площадь
сдвига почвы меньше, чем в любом другом сечении, проходящем через точку
концентрации напряжений
р
и
ри
. Следовательно, при условии (1)
внутренние напряжения почвы используются для ее деформации более
эффективно, а размеры почвенных комков будут наименьшими по сравнению
с почвенными комками, образующимися при других видах деформации
почвы.
37
Рис. 1. Методологическая структура проведения исследования
системы «Комбинированная машина – почва – технологический процесс
подготовки почвы к посеву»
Среди различных приемов измельчения образовавшихся в процессе
рыхления почвы крупных комков наиболее эффективен способ разрушения
их ударом. Исследования процесса разрушения почвенного комка ударом
показали, что основным фактором, определяющим степень разрушения
комка, является величина удельного контактного усилия. Она зависит от
скорости и угла приложения нагрузки, площади контакта, передающей эту
нагрузку на разрушаемый комок почвы, и физико-механических свойств
самого разрушаемого комка. Влияние каждого из этих факторов на характер
разрушения комка неравнозначно.
38
Рис. 2. Характерный вид деформации почвы при условии
l
pm
<
a
л
>
h
m
Причем эффективное разрушение почвенных комков происходит при
концентрации напряжения во время контакта рабочего органа с комком
почвы по двум и более взаимно пересекающимся плоскостям и значениях
скорости удара более 7 м/с и угла приложения нагрузки
ï
= 0–15
0
.
В третьей главе диссертации
«Общие принципы создания и выбор
технологической схемы работы комбинированных машин для
предпосевной обработки засоленных почв»
на основе общих требований к
технологическим процессам предпосевной обработки почвы и машинам для
их выполнения, а также с учетом требований влаго-, энерго- и
ресурсосбережения
сформулированы
общие
принципы
создания
комбинированных машин для предпосевной обработки засоленной почвы.
На основе сравнительного анализа качественных показателей работы
различных сочетаний рабочих органов комбинированной машины
определена ее рациональная технологическая схема, обеспечивающая
качественную предпосевную обработку засоленных почв за один проход
агрегата.
В исследованиях технологической схемы комбинированных машин (рис.
3) изучалось влияние на их качественные показатели работы форм ротора
2
,
кожуха
3
, фартука-выравнивателя
4
, выравнивающего-уплотняющего
рабочего органа
5
,
8
, вида привода ротора и взаимного расположения на раме
комбинированной машины пассивного
1
и ротационного рабочих органов
6
и
7
.
Рис. 3. Технологические схемы комбинированных машин
с принудительным (
а
) и без принудительного (
б
) привода ротора
39
Исследования работы ножевого (SU 1787336) и бильчатого (SU 1618294,
SU 1797762 и UZ IDP 02872) ротора показали, что при одинаковых условиях
ножевые рабочие элементы дают лучшие результаты по качеству крошения
поверхностного слоя почвы, чем бильчатые.
На основе проведенных исследований также был разработан ряд
технических решений, обеспечивающих устранение сгруживания почвы
перед фартуком-выравнивателем. Среди них для решения поставленной
задачи наиболее подходят фартуки-выравниватели, выполненные по SU
1771550 и SU 1561846, конструкции которых создают условия для выноса из
зоны воздействия ножей ротора излишней части призмы волочения,
образующейся при сгруживании почвы перед фартуком-выравнивателем.
Исследованиями
установлено
преимущество
первого
фартука-
выравнивателя, работающего совместно с кожухом ротора в режиме клапана,
срабатывающего от давления, создаваемого избыточным, а не оптимальным,
объемом призмы волочения, образующейся перед фартуком-выравнивателем.
Исследованиями также установлено, что эффективное уплотнение
мелкокомковатого слоя почвы (рис. 3,
а
) можно осуществить
цилиндрическим катком
5
, а крупно- и среднекомковатого слоя, требующего
одновременно с уплотнением и их разрушений с последующим
выравниванием поверхности почвы (рис. 3,
б
), – зубчато-планчатым катком
8
(UZ IDP 02460).
Исследованиями установлено, что у комбинированных почвообра-
батывающих машин с принудительным приводом ротора (рис. 3,
а
) для
уменьшения значения мощности, передаваемой через ВОМ трактора за счет
предварительного рыхления почвы, пассивный рабочий орган
1
должен
располагаться перед ротором
2
, снабженным кожухом
3
и фартуком-
выравнивателем
4
. Между тем у бесприводных комбинированных почвообра-
батывающих машин (рис. 3,
б
) для сохранения мелкокомковатой структуры
поверхностного слоя почвы и обеспечения получения максимального
приводного крутящего момента пассивный рабочий орган
1
должен
размещаться между ведущим
6
(UZ IDP 05138) и ведомым
7
роторами.
Исследования
влияний
на
качественные
показатели
работы
технологических схем комбинированных машин в зависимости от привода
ротора показали, что по качеству крошения и по уплотненности почвы
приводные машины превосходят бесприводные машины. При этом основная
технологическая схема разрабатываемой комбинированной машины с
принудительным приводом ротора должна базироваться на следующей
последовательности размещения рабочих органов на раме этой машины:
пассивный рабочий орган
ротор
кожух и фартук-выравниватель
уплотнительный каток, при которых, как показали экспериментальные
исследования, содержание фракции размерами менее 25 мм больше, чем 80%.
В четвертой главе диссертации
«Исследование параметров и режимов
работы рабочих органов комбинированных машин для предпосевной
обработки засоленных почв»
определены формы, параметры и режимы
работы пассивных и ротационных рабочих органов, кожуха ротора, фартука-
40
выравнивателя и уплотнительного катка комбинированных машин с
принудительным приводом ротора, работающих по новому принципу и
осуществляющих новые технологические приемы обработки почвы.
Исследованиями доказана эффективность при предпосевной обработке
почвы полудеблокированного рыхления и применения при этом пассивных
рабочих органов с асимметричной лапой (SU 1727569). Этот рабочий орган
(рис. 4) состоит из стойки
3
, долота
4
и асимметричных правого
1
и левого
2
крыльев лапы. Правое (
П
) и левое (
Л
) крылья лапы выполнены с разными
углами раствора
)
(
п
р
и
)
(
л
р
и шириной захвата
b
к
(п)
и
b
к
(л)
.
Принцип работы асимметричной лапы несколько отличается от принципа
работы симметричных стрельчатых лап. У асимметричных лап (рис. 4,
б
)
левое крыло 2 производит сдвиг почвы по площади, равной площади
трапеции
КГЕД
, при выходе плоскости на поверхность неразрушенной почвы
и площади треугольника
ВКД
при выходе в разрушенную зону левее линии
КД
. Следовательно, правое крыло
1
производит сдвиг почвы при закрытом с
двух сторон выступе, т.е. работает в блокированной среде. Между тем левое
крыло
2
работает при открытом с одной стороны выступе, т. е. в
деблокированной с одной стороны почвенной среде.
Угол раствора
)
(п
р
γ
одного из смежных крыльев (рис. 4,
б
)
асимметричной лапы определяется из условия скользящего резания, т.е.
,
2
)
(
р
п
p
(2)
а другого
)
(л
р
γ
– из условия обеспечения перекрытия
с
п
между смежными
лапами и беспрепятственного схода корней растительных остатков с лезвия
крыльев смежных лап и исключения сгруживания почвы. Такое условие
обеспечивается при наличии некоторого расстояния
l
з
между концами
перекрывающих друг друга крыльев смежных лап, которое достигается
смещением по ходу движения относительно друг друга смежных крыльев лап
или изменением углов их раствора.
Исследованиями установлено, что для исключения сгруживания почвы
перед крылом с меньшим углом раствора должно быть соблюдено условие
l
з
> (
S
c
+
l
рm
) - (
S
т
+
b
шх
). (3)
С учетом данного условия, определяя значение величин
S
c
,
S
т
,
b
шх
после
преобразования, получим величину угла раствора крыла с меньшим углом
раствора
,
cos
2
'
)
(
рm
o
ш
c
т
л
з
n
с
л
p
l
b
tg
h
a
l
c
arctg
(4)
где
S
c
– расстояние между лезвием крыла с меньшим углом раствора и
41
предыдущей трещиной в момент сдвига почвы, граничащей с этой трещиной
крылом с меньшим углом раствора, м;
S
т
– расстояние между лезвием крыла
с большим углом раствора и трещиной в момент сдвига почвы м;
с
– угол
трения почвы о металл, градус;
b
шх
– горизонтальная проекция ширины полки
b
ш
крыла лапы (в зоне перекрытия), м;
а
л
– глубина обработки, м;
о
– угол
вхождения крыла лапы в почву, градус.
Рис. 4. Пассивный рабочий орган с асимметричной лапой (
а
) и
схема (
б
) деформации им почвы
Многофакторный эксперимент, проведенный по плану В-4, подтвердил
(рис. 5) приемлемость выражений (2) и (4) для расчета углов раствора
правого и левого крыльев асимметричной лапы и позволил определить
наиболее рациональные значения этих углов, т.е.
)
(
п
р
= 48
0
12
’
и
)
(
л
р
= 33
0
48
’
,
обеспечивающие при наименьшем тяговом сопротивлении необходимую
степень крошения почвы.
Рис. 5. Влияние углов раствора крыльев асимметричной лапы на
тяговое сопротивление (
а
) и на качество крошения почвы (
б
)
42
В этой главе также приведено аналитическое выражение для
определения тягового сопротивления рабочего органа с асимметричной
лапой, выведенное с учетом особенности его работы и наличия на
поверхности засоленных почв трещин.
Разрыхленная пассивным рабочим органом почва в последующем, для
придания мелкокомковатого строения, подвергается ротационной обработке.
При этом новый технологический процесс ротационной обработки почвы,
осуществляемый
эквидистантным
перемещением
вершины
зоны
деформации, происходящим при каждом цикле воздействия ножей на почву
от предыдущего по направлению оси вращения ротора, существенно
улучшает качество крошения почвы и равномерность дна обработки.
Наиболее приемлемым для осуществления данного технологического
процесса является ротор (SU 1787336), снабженный ножами с
эквидистантной траекторией движения (рис. 6). У него каждый нож
3
во
время работы описывает индивидуальную траекторию движения, смещенную
друг относительно друга на равное расстояние
l
сн
(рис. 6,
б
), и обрабатывает
определенный участок, параллельно смещенный от участка, обработанного
предыдущим ножом.
Смещение
l
сн
щеки смежных (
А
,
Б
,
В
,
Г
,
Д
,
Е
) ножей
3
по оси вращения
вала
1
ротора на равноудаленное расстояние
l
сн
=
н
сд
Z
L
2
(5)
достигается индивидуальным подбором угла установки
i
каждого
i
-го
ножа в отдельности относительно плоскости вращения диска
2
, т.е.
)
r
(r
t
Z
i
L
arctg
α
д
р
д
н
сд
i
2
2
1
2
, (6)
где
L
сд
– расстояние между смежными дисками, закрепленными на валу,
м;
Z
н
– число ножей, закрепленных на одной плоскости вращения диска;
t
д
–
толщина диска, м;
r
р
– радиус ротора, м;
r
д
– радиус диска, м.
Рис. 6. Ротор, снабженный ножами с эквидистантной траекторией
движения:
а
–
вид сбоку; б
–
вид спереди
43
Максимальное междисковое расстояние
)
(
м
сд
L
, обеспечивающее
равномерную обработку почвы, без существенного выноса и отброса ее
нижних влажных слоев на дневную поверхность поля определяется из
выражения
.
1
2
]
)
(
2
[
2
)
(
i
t
tg
r
r
Z
L
д
с
д
р
н
м
сд
(7)
Из выражения (5) видно, что величина смещения
l
сн
траектории
движения смежных ножей, следовательно, качество крошения почвы зависит
от междискового расстояния и числа ножей, закрепленных на одной
плоскости
вращения
диска.
Экспериментами
установлено,
что
рациональными значениями этих параметров, обеспечивающих по качеству
крошения почвы исходные требования, являются:
L
сд
= 0,2 м;
Z
н
= 3 шт., при
которых степень крошения (
К
р
) почвы 85,25 %, а содержание крупных
комков (
К
к
) не превышает 2,59 %.
Для исключения повторного воздействия ротора на почву минимальная
длина зоны
С
n
, подвергаемой воздействию смежных ножей, должна быть не
менее половины максимальной длины
l
н
участка, обрабатываемого одним
ножом за один оборот ротора, т.е.
С
n
>
0,5
l
н
, (8)
но при этом высота гребней
h
г
не должна превышать допускаемую норму.
Исходя из условия обеспечения допустимой гребнистости дна (
h
г
< 2 см)
и качества обработки почвы, определен кинематический режим
работы
ротора
.
1
arcsin
cos
1
arcsin
2
1
р
г
р
г
н
н
r
h
r
h
Z
Z
(9)
При
Z
н
= 3 шт. рациональным значением кинематического режима,
обеспечивающим допустимую для ротационной обработки почвы исходными
требованиями гребнистость дна обработки, является
= 4,5. При нем
подача на нож
S
п
не превышает 8,4 см, а длина зоны, подвергаемой
воздействию смежных ножей, соответствует условию (8).
Во избежание отброса почвы и неравномерности поверхности
обработанного участка ротор снабжается кожухом и фартуком-
выравнивателем (рис. 7).
44
На основе изучения процесса удара о кожух ротора почвенных комков
установлено, что среди трех характерных случаев взаимодействия с кожухом
отброшенной ротором под углом
об
почвы, т.е.
к
=
90
0
,
к
>
90
0
и
к
90
0
(рис. 7,
а
), где
к
– угол между касательной
"
"
к кожуху и
направлением вектора скорости отброса
V
об
почвы, сохранение условия
к
>
90
0
(10)
является наиболее предпочтительным для эффективного предотвращения
повторного воздействия ножей ротора на отраженную со скоростью
V
от
в
результате соударения с кожухом под углом
п
почву.
Рис. 7. Схема взаимодействий отброшенной ротором почвы с кожухами с
прямой (
а
) и криволинейной (
б
) профилю поверхности
Исходя из условия (10), разработана форма кожуха (рис. 7,
б
), у которой
центр кривизны образующей его поверхности лежит на окружности ее
построения, а вектор радиуса кривизны в любой точке – перпендикулярно к
касательной
"
"
, проведенной через эту точку. Следовательно, у нее в
отличие от плоской поверхности в любой точке (1; 2 и т. д.) соударения
комков с поверхностью кожуха обеспечивается выполнение условия (10).
Радиус
r
п
окружности построения кривизны при наименьшем
технологическом зазоре между ротором и местом крепления кожуха
h
з
= r
n
-
r
p
определяется выражением
,
sin
cos
э
кн
э
кн
п
h
l
r
(11)
где
l
кн
–
расстояние на горизонтальной плоскости между осью вращения
ротора и нижней кромкой (на рис. 7,
б
точка “
М
”) кожуха, опирающейся к
фартуку-выравнивателю, м;
э
–
угол развертывания окружности построения
кривизны, градус;
h
кн
–
высота расположения нижней кромки кожуха,
опирающаяся к фартуку-выравнивателю относительно оси вращения ротора, м.
45
Для снижения тягового сопротивления фартука-выравнивателя
необходимо стремиться к снижению объема призмы волочения. Исходя из
этих соображений, разработан фартук-выравниватель (SU 1771550),
работающий совместно с кожухом ротора в режиме клапана (рис. 7,
б
),
срабатывающего от давления, создаваемого избыточным, чем оптимальный,
объемом
призмы
волочения,
образующимся
перед
фартуком-
выравнивателем. В результате этого, с одной стороны, снижается объем
призмы волочения до оптимума, следовательно, снижаются энергозатраты, а
с другой – повышается качество обработки почвы.
В процессе работы перед фартуком-выравнивателем образуется
почвенный валик. Он частично вдавливается вниз и частично перемещается
по ходу движения фартука-выравнивателя. Объем той части, которая
вдавливается вниз, зависит, главным образом, от радиуса
r
з
кривизны
нижней части рабочей поверхности фартука-выравнивателя, рациональное
значение которой определяется из условия обеспечения во время защемления
комков скольжения частиц почвы вниз, т.е.
,
n
c
з
(12)
где
з
– угол защемления, градус;
n
– угол трения почвы о почву,
градус.
Удовлетворение
условием
(12)
для
критического
случая,
соответствующего
защемлению
почвенного
комка
фартуком-
выравнивателем, происходит при
.
)
cos(
1
)]
cos(
1
[
п
с
n
c
км
з
r
r
(13)
Анализ выражений (13) и результаты экспериментов (рис.8) показывают,
что в пределах допустимых исходными требованиями размеров почвенных
комков значение радиуса
r
з
должно быть более 101,5 мм, в противном случае
происходят сгруживание почвы и рост тягового сопротивления.
Эксперименты, проведенные по плану В-3, показывают, что при
r
з
=
130–150 мм достигается наибольшее уплотнение почвы и минимальное
тяговое сопротивление фартука-выравнивателя.
Хотя фартук-выравниватель выравнивает и частично уплотняет
поверхности обработанной почвы, но этого недостаточно для подтягивания к
посевному слою почвенной влаги из нижних горизонтов. Следовательно,
требуется
дополнительное
уплотнение
выровненной
фартуком-
выравнивателем почвы. Для этой цели наиболее подходят рабочие органы
каткового типа (рис. 9).
46
Рис. 8. Влияние
r
з
на тяговое сопротивление (
а
) фартука-выравнивателя
Р
ф
и на плотность (
б
) почвы
n
Исследованиями установлено, что равномерного уплотнения почвы по
ширине захвата машины можно достичь сбалансированием, создаваемым
пружинно-поводковой системой нагрузки на смежные секции катка.
Применение на практике разработанного на этом принципе катка
1
(SU 1817952) показало, что, несмотря на неровности рельефа поверхности
смежных участков
I
и
II
, усилие
Р
пж1
и
Р
пж2
пружин
4
двух смежных
А
и
Б
катков за счет возможности поворота коромысла
3
вокруг оси
2
(в
направлении “
N
”) будут уравновешены между собой, т.е.
Р
пж1
=
Р
пж2
,
следовательно, давление катков и создаваемая ими уплотненность почвы
будут равномерными.
Рис. 9. Схема работы катка комбинированной машины:
а
–
вид сбоку; б
–
вид сзади
Результаты проведенных исследований показали, что при установке
тяговой штанги, соединяющей каток с рамой машины горизонтально или с
наклоном вниз (SU 1641205), обеспечивается лучшее уплотнение почвы.
Установлено, что величина деформации почвы
h
кт
при силе тяжести
катка
G
кт
и создаваемой пружинно-поводковой системой дополнительной
47
нагрузке
Р
доп
зависит не только от значения силы сжатия
Р
пж
и угла
установки
пж
пружины, но и от расстояния точки еѐ приложения
относительно точки подвеса тяги
l
пж
и оси вращения катка
l
пк
, т.е.
,
cos
31
,
1
3
2
2
2
кт
см
кт
пк
пж
пж
пж
кт
кт
d
q
B
l
l
P
G
h
(14)
где
q
см
– коэффициент объемного смятия почвы, Н/м
3
;
d
кт
– диаметр
катка, м.
Возможны следующие три характерных случая размещения точки
приложения силы
Р
пж
к тяговой штанге катка:
l
пж
< l
пк
;
l
пж
> l
пк
и
l
пж
= l
пк
.
Среди них, как показали исследования, второй случай, т.е. когда
l
пж
>
l
пк
, (15)
является наиболее выгодным с точки зрения создания дополнительной
нагрузки на каток, что было использовано при разработке технического
решения (SU 1801290), примененного в конструкциях разработанных машин.
Экспериментальными исследованиями установлено, что полученные
аналитические зависимости и уравнения регрессии, составленные по
назначенным величинам основных уровней и интервалов варьирования
факторов, адекватно описывают исследуемое факторное пространство и
позволяют определить рациональные значения параметров, отвечающих
критериям эффективности функционирования разработанных в ходе
исследования рабочих органов комбинированной машины.
В пятой главе диссертации
«Технико-экономическая эффективность
и практическая реализация результатов исследования»
приводятся
отличительные особенности и краткие технические характеристики
разработанных с использованием результатов исследований промышленных
и экспериментальных образцов комбинированных машин с ротационными
рабочими органами для предпосевной обработки почвы, а также результаты
хозяйственных испытаний их в сравнении с базовыми машинами.
Установлено, что разработанные комбинированные машины по
количественно-качественным и технико-эксплуатационным показателям
превосходят серийные машины и производят подготовку почвы к посеву за
один проход. Их применение в сельском хозяйстве способствует
обеспечению сокращения затрат труда на 2,54 чел∙ч/га, экономии топлива на
4,68 кг/га и энергии на 112,73 МДж/га, снижению металлоемкости до7,66
кг/га. Годовой экономический эффект от внедрения комбинированных
машин с ротационными рабочими органами для предпосевной обработки
засоленных почв составляет 17,6 млн сумов на одну машину (в ценах 2014
года).
48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Разработка усовершенствованной системы подготовки почвы к посеву и
технических средств еѐ осуществления, повышающих производительность
труда, улучшающих количественные и качественные показатели и
снижающих энерго- и материалоемкости технологических процессов
обработки почвы, является актуальной научной проблемой. Разработанные
механико-технологические основы и математические модели, отражающие
связи количественных и качественных показателей подготовленной под
посев почвы с рациональными технологическими схемами комбинированных
машин и формами, параметрами и режимами работы их рабочих органов,
заложили научные основы проблемы и позволили решить практические
задачи последней.
Проведенными исследованиями получены следующие научные
результаты:
1. На основе анализа механики процесса предпосевной обработки почвы
разработаны научно-технические основы, позволяющие решить проблемные
вопросы системы «Комбинированная машина – почва – технологический
процесс подготовки почвы к посеву» системным подходом с учетом всех
факторов, влияющих на конструктивно-технические и эксплуатационно-
технологические показатели разрабатываемых комбинированных машин и их
рабочих органов. Их практическое применение позволило, с одной стороны,
определить
рациональную
технологическую
схему
предпосевных
комбинированных машин, а с другой – получить механико-математические и
расчетные модели, увязывающие параметры и режимы работы рабочих
органов с показателями их работы.
2. Исследования влияния вида рабочих органов и их взаимного
расположения в технологической цепочке, а также вида привода ротора на
эффективность работы технологической схемы комбинированных машин с
ротационными рабочими органами позволили разработать принципиальные
схемы и конструкции комбинированных машин, осуществляющие влаго-,
энерго- и ресурсосберегающую технологию обработки засоленных почв. При
этом рациональной технологической цепочкой расположения рабочих
органов для комбинированных машин с принудительным приводом ротора
является: пассивный рабочий орган
ротор
кожух и фартук-
выравниватель
уплотнительный каток, а для бесприводных: ведущий
ротор
пассивный рабочий орган
ведомый ротор
выравнивающий-
уплотняющий каток.
3. На основе исследования процесса деформации засоленных почв с
поверхностными трещинами, образующимися после промывных поливов,
установлено следующее. Когда глубина и расстояние между этими
трещинами меньше, чем глубина обработки, деформация почвы происходит с
минимальными затратами энергии, а образующиеся при этом комки имеют
наименьшие размеры. Между тем для повышения эффективности
деформации почвы с поверхностными трещинами необходимо:
49
– деформацию ограниченных трещинами почвенных блоков произвести
рабочими органами, предотвращающими их отрыв или сдвиг по основанию;
– исключить при обработке почвы вероятности попадания ограниченных
трещинами почвенных блоков за пределы зоны контакта рабочих органов.
4. Разработанные на основе методов аналитической механики, механики
материалов и теорий подобия расчетно-экспериментальные модели процесса
разрушения комков позволили установить основные факторы, влияющие на
степень разрушения комка: величина и скорость приложения нагрузки,
размер площади контакта и конфигурация направления напряжения. При
этом эффективное разрушение почвенных комков происходит при их
лобовом контакте с рабочим органом, создающим концентрацию напряжения
по двум и более взаимно пересекающимся плоскостям.
5. Исследования процесса взаимодействий отброшенной ротором почвы
с кожухом позволили определить условие эффективного предотвращения
повторного воздействия ножей ротора на обработанную почву, которое
обеспечивается при угле между направлением вектора скорости
отброшенного ротором потока почвы и касательной, проведенной к кожуху
через точку пересечения с ним направления вектора упомянутой скорости,
больше, чем 90
0
. Это условие наиболее полно удовлетворяется разработанной
формой профиля поверхности кожуха, центр кривизны которой лежит на
окружности ее построения, а вектор радиуса кривизны в любой точке –
перпендикулярно к касательной, проведенной через эту точку.
6.
Разработанные
научно-технические
основы
системы
«Комбинированная машина – почва – технологический процесс подготовки
почвы к посеву» и методологическая структура проведения данного
исследования позволили научно обосновать и разработать технологические и
технические решения, осуществляющие новые технологические приемы
обработки почвы и принципы работы рабочих органов, в том числе:
пассивный рабочий орган, производящий полудеблокированное
рыхление почвы и имеющий возможность установки в один ряд с
перекрытием.
Производимое
пассивным
рабочим
органом
полудеблокированное рыхление повышает степень крошения почвы на 10,8–
16,8% и снижает энергозатраты на 23,3–26,5%;
ротор, снабженный ножами с эквидистантной траекторией движения.
Новый технологический прием ротационной обработки с эквидистантным
перемещением вершины зоны деформации почвы снижает потери влаги на
1,1–3,0% и улучшает степень крошения почвы на 7,6–8,1%;
фартук-выравниватель, работающий совместно с кожухом ротора в
режиме клапана, срабатывающего при образовании перед ним призмы
волочения объемом, большим чем у оптимальной. Принцип работы,
заложенный в конструкцию фартука-выравнивателя и кожуха ротора,
позволяет за счет оптимизации объема призмы волочения, образующейся
перед фартуком-выравнивателем, предотвратить сгруживание почвы,
следовательно, повторное воздействие ножей ротора на сгруживаемую
50
почву, тем самым снижает энергозатраты и повышает качество обработки
почвы;
технические решения, повышающие эффективность работы катка:
– путем сбалансирования нагрузок секции катка на почву;
– за счет установки тяговой штанги, соединяющей каток с рамой
машины, горизонтально или с наклоном вниз, чем с наклоном вверх;
– за счет смещения точки приложения силы, создаваемой нагрузочным
механизмом в противоположную от точки подвеса тяговой штанги сторону.
7. Разработанные математические модели, а также уравнения регрессии,
полученные по назначенным величинам основных уровней и интервалов
варьирования факторов, адекватно описывают исследуемое факторное
пространство и позволяют определить рациональные значения параметров,
отвечающих критериям эффективности функционирования разработанных в
ходе исследований рабочих органов комбинированных машин, т.е.:
– для пассивного рабочего органа, снабженного асимметричной лапой:
b
к
(л)
= 235 мм и
b
к
(п)
= 175 мм;
)
(
п
р
= 48
0
;
)
(
л
р
=
34
0
;
д
= 38
0
;
o
= 25
0
;
ê
=
23
0
36’;
l
д
= 210 мм;
V
п
= 1,7–2,2 м/с;
– для ротора, снабженного ножами с эквидистантной траекторией
движения:
r
р
= 180 мм;
L
сд
= 200 мм;
Z
н
=
3 шт.;
1
= 6
0
38’;
2
= 24
0
15’ и
3
= 38
0
4’;
p
= 51,49 рад/с;
V
п
= 1,7–2,3 м/с;
– для кожуха ротора и фартука-выравнивателя:
r
п
= 370–380 мм;
l
кф
=
200–220 мм;
r
з
= 130–150 мм и
Р
уд
= 350–375 Н/м;
– для катка:
r
кm
= 180 мм;
н
= 0
0
– (-5
0
);
пж
=
0
0
.
8.
Внедрение
разработанных
по
результатам
исследований
технологических и технических решений вносит значительный вклад в
ускорение научно-технического прогресса в отрасли механизации сельского
хозяйства и способствует обеспечению сокращения затрат труда на 2,54
чел∙ч/га, экономии топлива на 4,68 кг/га и энергии до 112,73 МДж/га,
снижения металлоемкости до 7,66 кг/га.
Таким образом, на основе теоретического обобщения и практической
реализации изложенных в диссертации новых научных положений решена
крупная научная проблема разработки технологических и технических
средств усовершенствованной системы «Комбинированная машина – почва –
технологический процесс подготовки почвы к посеву», направленной на
обеспечение подготовки посевного фона на засоленных землях с энерго-,
ресурсосбережением за один проход агрегата и имеющей важное
народнохозяйственное значение.
51
RESEARCH COUNCIL FOR CONFERMENT OF DEGREE
OF DOCTOR OF SCIENCE 16.07.2013.Т.07.01 AT THE TASHKENT
AUTOMOBILE AND ROAD INSTITUTE, TASHKENT STATE
TECHNICAL
UNIVERSITY, TASHKENT INSTITUTE OF IRRIGATION AND LAND
AMELIORATION AND RESEARCH INSTITUTE OF MECHANIZATION
AND ELECTRIFICATIONOF AGRICULTURE
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
SCIENTIFIC-RESEARCH INSTITUTE OF MECHANIZATION
AND ELECTRIFICATIONOF AGRICULTURE
AKHMETOV ADILBEK AGABEKOVICH
DEVELOPMENT OF COMBINED MACHINES WITH ROTARY
OPERATIVE PARTS FOR SECONDARY TILLAGE OF SOILS
ON SALINE LANDS
05.07.01 – Agricultural and reclamative machines. Mechanization of
agriculture and land reclamation operations
ABSTRACT FROM DOCTORAL DISSERTATION
Tashkent – 2015
52
The subject of the doctoral dissertation is registered with the Higher Attestation Commission
at the Cabinet of Minister of the Republic of Uzbekistan, Reg. No. 30.09.2014/В2014.5.Т354
The doctoral dissertation has been formulated in the Research Institute of Mechanization and
Electrification of Agriculture.
The abstract of the doctoral dissertation in three languages (Uzbek, Russian, and English) is posted
at
www.tayi.uz
and Information-education portal “ZioNet” at the address www.zionet.uz.
The scientific
Baimetov Rustam Isaevich
consultant
Doctor of Engineering, Professor
The official
Mamatov Farmon Murtazaevich
opponents:
Doctor of Engineering, Professor
Askarkhodjaev Tolqin Ishonovich
Doctor of Engineering, Professor
Ergashev Ismoil Toshkentovich
Doctor of Engineering, Professor
The leading organization: Tashkent State Agrarian University (TashSAU).
The defense of the dissertation will take place on “30” December 2015 at 14
00
at the research
council meeting 16.07.2013.Т.07.01 at Tashkent Automobile and Road Institute, Tashkent State
Engineering University, Tashkent Institute of Irrigation and Land Amelioration Institute and Research
Institute of Mechanization and Electrification of Agriculture at the address: 20, A. Temur ave., Tashkent
city, 100060. Tel/ fax: (99871) 232-14-79, e-mail: tadi_info@edu.uz.
The doctoral dissertation is registered with the Information-resource center of Tashkent automobile
and road institute under № __, and may be reviewed in the Information-Resource Center (20, A. Temur
ave., Tashkent city, 100060. Tel/ fax: (99871) 232-14-79).
The abstract from the doctoral dissertation is circulated on “28” November 2015.
(circulation report No 4/3 dated “28” November 2015).
53
Introduction (Annotation of doctoral dissertation)
The topicality and relevance of the subject of the dissertation.
It is well-
known fact that the area of lands tillable world-wide is 3 billions 278 million
hectares or 22% of total dry land area. Almost 2 billion hectares of soil are
degraded (wind and water erosion, salinization, etc.), whereof 12.2% are the saline
soils. The area under crop in region is in total 4306.7 thous. hectares, whereof the
total area of saline soils is 2045.1 thous. hectares.
For plant cultivation on saline soils due to necessity of salts washing
depending on salinization level the washing irrigation is conducted at rate 900-
1500 m
3
/hectare. Herewith the important part is the physical evaporation of
available water and increase of topsoil density due to washing irrigation and effect
of tillage’s. From this perspective in the republic are conducted the complex
activities on prevention of possible physical evaporation of available water and
increase of topsoil density owing to improvement of technology and equipment for
secondary tillage of salinized soils decreasing herewith the energy and material and
technical resources consumption and increase of operational efficiency.
Overview of equipment and technologies of secondary tillage showed that
development of a system, based on researches into the system of the “Combined
machine – soil – technological process of preparing of soil for sowing”, of
resource-saving combined machine that prepares the seed fund by one pass of a
unit is promising direction in developing the equipment and technology of preplant
tillage. Usage of rotational operative parts in constructions of such machines due to
their advantages is of priority significance.
In this connection, topical are the researches aimed at improving the soil
preplant tillage, reduction in consumption of energy and materials and technical
resources, raising the labor productivity, improving the processes of soil preplant
tillage and creating equipment to implement them.
Present thesis research to some extent serves for implementation of tasks
formulated in the Decree of the President of the Republic of Uzbekistan No. PP-
1758 dated May 21, 2012, re: “The Program of Further Modernization, Retooling
and Updating the Processes of Agricultural Production for 2012-2016”.
Relation of research with the main priority directions of development of
science and technology in the Republic.
The dissertation has been formulated in
accordance with the priority directions of development of science and technology
in the Republic of Uzbekistan: PPI-3. “Power Generation, Power-Resource Saving,
Transport, Machine- and Instrumentation Building”.
Review of international research studies in the subject of dissertation.
Scientific research works on development of resource-saving technologies and
equipment that perform high quality preplant tillage in one pass of a unit, have
been conducted by scientific centers of leading countries, scientific and design
centers of leading companies, universities and scientific and research institutions,
namely Colorado State University, the company of John Deere (USA), the
company of Howard (Great Britain), the company of Kuhn (France), the company
54
of Dondi, the company of Macchine (Italy), the company of Amac, the company
of Struik Wieringermeer B.V. (Netherlands), the company of Rau, the company of
Lemken, the company of Dutzi (Germany), the company of Bellota (Spain), the
company of Kverneland Ltd (Norway), Moscow State Agrarian Engineering
University, All-Russia Research Institute of Mechanization of Agriculture,
Research Institute of Agricultural Machine-Building, Chelyabinsk Institute of
Mechanization and Electrification of Agriculture (Russia), etc.
The following can be stated as the results of research work conducted during
the last years at scientific and scientific and design centers, universities and
scientific and research institutions: mechanical-mathematical models have been
developed for the processes of interaction with soil of operative parts functioning
in blocked and deblocked conditions (Research Institute of Agricultural Machine-
Building, All-Russia Research Institute of Mechanization of Agriculture); in order
to preserve and improve the soil fertility by minimizing the impact on it by way of
introducing the soil protection technologies, including minimal tillage,
technologies and equipment have been developed based on boardlessploughing and
rotavation (Kverneland Ltd, John Deere, Bellota, Аmac, All-Russia Research
Institute of Mechanization of Agriculture, Chelyabinsk Institute of Mechanization
and Electrification of Agriculture, “Khmelnikselmash” OJSC, “Umanfermmash”
OJSC); new designs of machines have been developed which perform minimal soil
tillage, equipped with toothed hook-type rotary operative parts (Rau, Lemken,
Dutzi, Howard, Аmac, Kuhn, Dondi, Macchine) along with angle-shaped and flat
sweeps. Unfortunately, these works do not involve solving scientific problems of
mechanic preparation of salinized soil for planting with minimum effect level and
resources.
Scientific researches for elaboration of a perfect theory of the system of the
“Combined machine – soil – technological process of preparing of soil for
sowing”, owing to study of regularities of changes in the physical/mechanical
properties of soils tending to lump, development of theoretical models of the
process of interaction of passive and active operative parts with soil, development
of promising and resource-saving processes and equipment saving costs of soil
preparation for sowing as well as improvement of mechanical and technological
bases of preplant soil preparation is the top-priority goal.
The study level of the problem.
Researches into preplant soil preparation
machines-implements and the processes of interaction of their operative parts with
soil are provided by V.P.Goryachkin, V.P.Vasilenko, A.D.Dalin, G.N.Sineokov,
N.I.Klenin, I.M.Panov, P.V.Pavlov, A.A.Vilde, P.N.Burchenko, O.S.Marchenko,
A.S.Kushnaryov, N.K.Mazitov, H.Bernacki, J.Bolling, W.Sohne, R.Till, H.Heyde,
R.Hoffman and others.
Researches into improvement and development of technological processes of
preplant soil tillage in Uzbekistan conditions and into machines-implements for
performing them have been conducted by G.M.Rudakov, R.I.Baymetov,
M.A.Ahmedjanov, B.N.Sokolov, A.Tukhtakuziyev and others.
55
As a result of researches into the interaction of the passive and active
operative parts with soil, the following have been found out by: R.I.Baymetov,
R.O.Sadikov: the forms, parameters and modes of operation of rotary wotking
parts; by G.M.Rudakov, M.Mirahmatov, A.A.Nasritdinov: of the passive operative
part; by S.Aminov, I.A.Inoyatov: of the roller; by I.Z.Nasirov: of the rotational
harrow; K.Mirzajanov, U.Tojibayev have studied the advantages of rotational soil
tillage, while A.Tukhtakuziyev has developed the mechanical-mathematical
models of the process of interaction of the operative part with soil, which performs
deblocked soil loosening. But the passive operative parts developed in the said
researches cannot be installed in one row and overlap each other, while the rotary
operative parts excessively bring up the lower more humid layers to the field
surface in one case, leave noticeably high ridges on furrow bottoms exceeding
admissible heights in the other case. Moreover, the matters related to creation of
designs of machines preparing saline soils for sowing by way of combining several
process operations in one pass of the unit have not been studied in a consistent
way, therefore, the said technological operations are performed by single-operation
machines. As a result, it has become necessary to conduct research on
improvement of existing preplantingtillage system, by developing new
technological methods and technical means, equipped with new movable operating
elements preparing salinized soil for planting during single-passage of machine,
therefore, satisfying modern requirements.
Linkage of the dissertation research with the plans of research work
is
reflected in the project KA-3-008 “Research and substantiation of efficiency of use
of 100–130 h.p., high-power tractors, development of a complex of machines for
growing cotton, grain and other crops of cotton crop rotation using resource-saving
technologies” (2012–2014) implemented by Institute of mechanization and
electrification of agriculture jointly with “BMKB-Agromash” JSC.
The research objective
is to develop technologies and equipment of preplant
tillage of saline soils within the framework of the system “Combined machine –
soil – technological process of preparing of soil for sowing”.
For accomplishment of set missions the following
research goals
are defined:
to analyze the advantages and disadvantages of current soil cultivation
techniques and equipment within the framework of the system “Combined
machine – soil – technological process of preparing of soil for sowing”;
to study the physical and mechanical properties of soil as the component of
the system “Combined machine – soil – technological process of preparing of soil
for sowing” that affect the technological and power indicators of performance of
combined machines and their operative parts; to study the processes of formation
of large lumps at deformation with saline soil gore with the surface cracks and
their destruction;
to justify the technological design of preplant combined machines and to
develop mechanical-mathematical models enabling to determine the parameters
and operating modes of their movable operating element, which affect the quality
indicators of their operation;
56
to design the structure of movable operating element with the principle of
operation, aimed at creation of directional stresses of concentration for uniform
deformation of soil and effective destruction of large lumps by using minimum
energy;
to practically perform the recommended forms and parameters of operative
parts in the designs of combined machines for preplant saline soil tillage, to study
the agronomic and technical and economic effectiveness of their use.
The objects of research include:
large clots formed by loosening saline soil,
combined machines and operative parts thereof.
The subject of research:
physic-mechanical properties of saline soils;
technological schemes, constructive-technological parameters and modes of
operation of preplant combined soil tilling machines and their operative parts;
process of interaction of combined machines and their operative parts with soil.
Research methods
. The main regulations and methods of classic mechanics,
mathematical analysis, mathematical statistics, methods of mathematical planning
of experiment, high-speed video- and photo recording of processes and general
methods of defining agricultural, energy and economic indicators of machine
operation.
The scientific novelty
of the dissertation consists in elaboration:
have been developed the process layouts and constructions of combined
machines performing the improved processes of preplant soil tillage within the
framework of the system “Combined machine – soil – technological process of
preparing of soil for sowing”;
for the first time the mechanical-mathematical model have been developed
correlating parameters and modes of operation of rotational, provided with
equidistant trajectory movement cutters and passive installed in one range with
deckoperative parts of combined machine with the quality indices and these
operative parts interaction with soil.
for the first time ever have been developed the structural schemes and
constructions of new operative parts for lumps breaking based on use of directional
stress concentration;
for the first time ever have been determined the analytical dependencies
setting the rational parameters values of combined machine and its operative parts
performing the tillage with equidistant removal of deformation zone top;
have been determined the regularities of quality and energy indices variations
of combined machines depending of the motion speed and parameters of operative
parts thereof.
Practical results of research are as follows:
Development of technology of secondary tillage of salinized soil based on the
new technologic methods of salinized soils tillage for one pass;
Development of construction of new combined machine equipped with
operative part treating the soil by equidistant removal of deformation zone top and
passive operative part loosening the soil under half-released conditions
(engineering development novelty has 11 industrial patents);
57
Development of operative parts layout based on the principle creating the
direction stress concentration for effective destruction of large lumps with
minimum energy costs and uniform deformation of tilled soil;
Owing to newly developed technology and technical means the salinized soils
tillage is performed for one pass, decreasing herewith the metal consumption, fuel
and energy consumption, as well as lab our cost reduction.
Reliability of achieved results
is confirmed by:
use of present-day precise tensometric devices when determining of energy
indicators of combined machines and operative parts thereof;
using of high-speed photography methods when researching the processes of
interaction of combined machine operative parts with the soil;
use of optimization computer application when determining of rational values
and reliability of parameters obtained by results of complex experiment held under
plans B-3 and B-4;
achieved results in theoretical and experimental research works and their
mutual consistency with field tests of the new combined machine, implementation
practice;
large-scale implementation at farming areas under crop of improved
technology of salinized soils tillage and combined machine;
discussion of research results at republican and international scientific
conferences, as well as publications of research results in scientific journals
reviewed by Supreme Attestation Committee at the Cabinet of Ministers of the
Republic of Uzbekistan.
Theoretical and practical significance of research results.
The theoretical significance of the research consists in further development of
the theory of soil tilling machines by way of development of mechanica-
mathematical models that reflect relation of the quantitative and qualitative indices
of soil preparation for sowing with minimum impact, the energy- and materials-
intensity of this process to the design-technology parameters of the combined
machines equipped with operative parts that perform new techniques of soil tillage.
The practical significance of the research consists in development and
practical performance of improved moisture-, energy- and resource-saving
processes and equipment which prepare saline soils for sowing in one pass of the
unit. Upon use of the research results, fuel consumption rate is reduced by 4.68
kg/ha, energy consumption rate: to 112.73MJ, metal intensity: by 7.66 kg/ha and
labor costs: by 2.54 man.hr/ha.
Introduction of research results.
Upon the research results Basis of design
requirements and terms of reference for the combined machine for preplant soil
tillage has been approved (Ministry of Agriculture and Water Management of the
Republic of Uzbekistan TZ 23.01.467:2013 and “O’zagrosanoatmashholding”
JSHC TZ 23.01.472:2015);developed experimental-industrial prototypes of
combined preplant soil tilling machines and conducted tests (Report No. 4 by
JSC“BMKB-Agromash” dated 28.08.2014, statements No. 546 by JSC
“Chirchikkishlokmash” dated 05.07.2012 and No. 01/238 by JSC
58
“Namanganagromash” dated 06.11.2013). Experimental-industrial prototypes of
combined preplant soil tilling machines were introduced in farming enterprise of
Sirdarya Region during the years of 2012-2014. The economic effect has been
achieved by raising the labor efficiency and reduction in fuel/lube and operation
costs and made 189.55 million UZS (Letter of the Ministry of Agriculture and
Water Resources of the Republic of Uzbekistan Ref. No.: 02/23-906 dated
11.11.2015 г. and Report of JSHC “O’zagrosanoatmashholding” Ref. No.: 1 dated
03.08.2015).
Practical evaluation of research.
The research results have been evaluated at
18 practical conferences and seminars, including at 4 international conferences and
seminars: “The Fundamental and Applied Problems of Science” (Moscow, 2012),
“The Problems of Mechanization and Electrification of Agriculture”(Krasnodar,
2014), “The Urgent Problems of Engineering Sciences in Russia and
Abroad”(Chelyabinsk, 2015), “Theoretical and Applied Sciences in the USA”
(New York, 2015), at country-level conference (Andijan, Jizak, Fergana,
Samarkand, Karshi, Gulbahor, 2012-2015), etc. The main results of the research
work were reported to and discussed by the Science and Engineering Board of the
Institute of Mechanization and Electrification of Agriculture (Gulbahor, 2015), at
the scientific seminar on specialty No. 05.07.01: “Agricultural and land
amelioration machines. Mechanization of agricultural and land amelioration work
at Scientific Board 16.07.2013. T.07.01 at the Tashkent Automobiles and Road
Institute, Tashkent Engineering University, Tashkent Institute of Irrigation and
Land Amelioration and Research Institute of Mechanization and Electrification of
Agriculture (Tashkent, 2015).
Publication degree of the results.
Over 40 printed works, including 13
scientific articles in national journals and 7 scientific articles in international
journals, 7 scientific papers at scientific conferences and 3 monographs have been
published on the dissertation theme.
Structure and scope of dissertation.
The dissertation consists of
introduction, five chapters, summary and table of contents, the list of references,
37 attachments, contains 202 text pages including 57 figures and 17 tables.
DISSERTATION MAIN CONTENT
The introduction
contains substantiation of topicality and urgency of the
dissertation theme, formulates the objective and goals, as well as the object and
subject of the research, describes conformance of the research to the priority
directions of development of science and technologies in the Republic of
Uzbekistan, states the scientific novelty and research practical results, highlights
the theoretical and practical significance and substantiates the reliability of
achieved results, provides a list of introductions, information about published
works and the structure of the dissertation.
Chapter one of the dissertation
“Problem Definition and Research Goals”
substantiates the advantages of combining the technological operations and
59
effectiveness of the use of combined machines at that based on the review of
technologies and soil tilling machines/implements for preplant soil tillage. Beside
this, basic models of developed combined machines and their moisture- and
energy-saving passive and resource-saving operative parts have been determined.
Based on the review results and considering the total opinions and approaches
to addressing the goals, a methodology structure (fig. 1) has been developed for
conducting research into the system “Combined machine – soil – technological
process of preparing of soil for sowing”. It is based on a system approach to
addressing the problem considering all the aspects (factors)
X
i
,
X
j
which affect
design-engineering (4, 5, 6, 7a, 7b, 8) and operational-technological (1a, 1b, 2, 3a,
3b) indices
Y
i
,
Y
j
of the combined machines being developed and their operative
parts which secure achievement of quality indices
X
i
(12a, 14a), conforming to
(15a) regulatory requirements (12b, 14b). In case of non-conformance of the
qualitative indices (11, 13b) to the regulatory requirements (15b), it is specified to
conduct in-depth research in order to find out and eliminate their causes.
Chapter two of the dissertation
“Lamping and Braking Processes
Research”,
by analytical and laboratory-field experimental researches, has
revealed the nature of formation of cracks on saline soil surface after leaching and
the regularity of changes in the parameters of the said cracks.
The researchers have found out that as per nature of deformation by saline
soil gore, the cracks existing on surface can be grouped into four main kinds which
occur under conditions when:
a
л
<
l
pm
>
h
m
;
l
pm
<
a
л
>
h
m
;
l
pm
<
a
л
≈ h
m
and
l
pm
<
a
л
<
h
m
.
Where
l
pm
– the distance between cracks;
h
m
– the depth of the cracks;
a
л
– the
tillage depth. Among them, provided that
l
pm
<
a
л
>
h
m
, (1)
with inconsiderable lever
l
u1
, the dending torque from force
P
σz
causes
formation of extension stress
p
(fig. 2) in the soil block.
The resultant
c
of stresses
р
and
ри
, having reached the ultimate tensile
strength, causes a shift of soil block along the section
"
"
with the least effort,
i.e. at angle
'
, more than the angle of soil shift
c
along the section
"
"
n
n
. This
is due to the fact that in this section, the soil shift area is less than in any other
section passing through the concentration of stresses
р
and
ри
. Therefore,
provided that (1) the internal soil stresses are used to deform it more effectively,
while the sizes of soil lumps will be least as compared to the soil lumps formed in
other types of soil deformation.
Among the various methods of crushing large lumps formed in the process of
soil loosening, the most effective one is by percussion. The researches into the
process of destruction of soil lumps by percussion showed that the main factor
determining the degree of destruction of a lump is the measure of the specific
crushing action. It depends on the speed and load application angle, contact area
60
that transmits the said load onto the soil lump being destroyed and the physical-
mechanical properties of the lump itself that is being destroyed. The influence of
each of the said factors on the destruction nature is unequal. Meanwhile soil lumps
are destroyed effectively at stress concentration at the moment of contact of the
operative part with the soil lump along two and more intersecting planes and at
values of impact speed of over 5 m/s and load application angle of
ï
= 0–15
0
.
Fig. 1. Methodological structure of conducting research into the system
“Combined machine – soil – technological process of preparation of soil for
sowing”
61
Fig. 2. Specific view of soil deformation provided that
l
pm
<
a
л
>
h
m
Chapter three of the dissertation
“General Principles of Creation and
Selection of Work Layout of Combined Machines for Salinized Soils Preplant
Tillage”
in accordance with the general requirements for technological process of
preplant soil tillage and the machines performing them as well as considering the
requirements for moisture-, energy- and resource-saving, the general principles of
creation of combined machines for saline soil preplant tillage.
Based on the comparative analysis of the quality indices of operation of
various combinations of operative parts of combined machine, its rational process
chart that secures high quality saline soil preplant tillage in one pass of the unit.
The researches into the process chart of combined machines (fig. 3) studied
the influence of the form of the rotor
2
, housing
3
, leveling-apron
4
, leveling-
compacting
5, 8
operative part and relative positions of the passive
1
and active
6,
7
operative parts on the combined machine frame on their operation quality
indices.
Fig. 3. Process charts of combined machines with
driven (a) and free (b) rotor
Research of knife rotor operation (SU 1787336) and forked (SU 1618294,
SU 1797762 and UZ IDP 02872) rotor show that under equal conditions the knife-
type operative parts produce better results in quality of surface soil crushing
compared to forked rotors.
62
Based on the conducted researches, a series of engineering solutions have
been developed, as well, that ensure removal of soil buildup in front of the leveling
apron. To meet the set goals the leveling aprons manufactured as per SU 1771550
and SU 1561846 are the fittest among them the designs of which create conditions
for lifting the excessive part of the dragging prism formed by soil buildup in front
of the leveling apron out of the action area of the rotor knives. The researchers
have found out the advantage of the first leveling -apron working jointly with the
rotor housing in the mode of a valve triggered by pressure created by the excessive
but not optimal, volume of dragging prism formed in front of the leveling-apron.
The researches have also found out that effective compaction of fine-grained
soil layer (fig. 3,
a
) can be achieved with the cylindrical roller
5
, and the lumpy
and medium-lumpy layer that requires simultaneously compaction and their
destruction with subsequent leveling the soil surface (fig. 3,
b
), with toothed-
slatted roller
8
(UZ IDP 02460).
The research has found out that for combined tillage machines with driven
rotor (fig. 3,
a
), in order to decrease the power transmitted through the PTO shaft
of the tractor, by means of preliminary soil loosening, the passive operative part
1
should be positioned in front of rotor
2
, fitted with housing
3
and leveling apron
4
.
Meanwhile, for drive less combined tillage machines (fig. 3,
b
) in order to preserve
the fine-grained structure of surface soil layer and ensure maximum drive torque,
passive operative part
1
must be positioned between drive rotor 6 (UZ IDP 05138)
and driven rotors
7
.
The researches into the influence of the process charts of combined machines
on the quality indices depending on the rotor drive show that as per lump
destruction quality and soil compaction, the driving machines exceed driven
machines. Whereas, the main process chart of the combined machine with driven
rotor that is being developed should be based on the following sequence of location
of the operative parts on the frame of this machine: passive operative part
rotor
housing and leveling apron
compacting roller. At using which, as is shown
by experimental research, the content of fractions less than 25 mm is over 80%.
Chapter four of the dissertation
“Research of Parameters and Regimes of
Operation of Parts of Combined Machine for Preplant Soil Tillage”
determines the forms, parameters and modes of operation of passive and rotary
operative parts, rotor housing, leveling apron and compacting roller of combined
machines with driven rotor working as per new principle and performing new soil
tilling techniques.
The researches have proven the efficiency of semi-deblocked soil loosening in
preplant soil tillage and using passive operative parts tillage and use of passive
operative parts with asymmetrical sweep at that (SU 1727569). This operative part
(fig. 4) has a shank
3
, chisel
4
and asymmetrical right
1
and left
2
sweeps. The
right (
П
) and the left (
Л
) sweep wings are made with different sweep width
)
(
п
р
and
)
(
л
р
and spanning width
b
к
(п)
and
b
к
(л)
.
63
Fig. 4. Passive operative part with asymmetrical sweep (a) and chart (b)
of deformation by it of soil
The operation principle of asymmetric sweep is slightly different from the
operation principle of symmetrical V-shaped sweep. With asymmetric sweeps (fig.
4,
b
) left wing
2
produces a soil shift on the area equal to the area of the trapezoid
КГЕД
at the rise of the plane to the surface of not destructed soil and on the area of
the triangle
ВКД
at the rise to destructed zone to the left of the line
КД
.
Accordingly, right wing
1
produces a soil shift in the ledge closed on both sides,
i.e. operates in a locked environment. Meanwhile, left wing
2
operates with a
ledged opened from one side, i.e. in soil environment released from one side.
The sweep angle
)
(п
р
γ
of one of the adjacent wings (fig. 4,
b
) of the asymmetric
sweep is determined from the condition of the sliding cutting, i.e.
,
2
)
(
p
п
р
(2)
and of the other wing
)
(л
р
γ
– from conditions of securing overlap
с
п
between
adjacent sweeps and unobstructed slide down of roots of plant residues from the
adjacent sweep wing blades and prevention of soil buildup. Such condition is
provided if there is some distance
l
з
between the ends of adjacent wings of adjacent
sweeps which is achieved by a shift of adjacent wings of the sweeps in respect of
each other or by a change in their sweep width.
The researches have established that in order to prevent soil buildup in front
of the wing with less sweep width, the following condition should be met:
l
з
> (
S
c
+
l
рm
) - (
S
т
+
b
шх
), (3)
Taking into account this condition, defining the values
S
c
,
S
т
,
b
шх
after
conversion we will get the value of sweep width of the wing with smaller sweep
width
64
,
cos
2
'
)
(
рm
o
ш
c
т
л
з
n
с
л
p
l
b
tg
h
a
l
c
arctg
(4)
Where
S
c
– the distance between sweep of the wing with smaller sweep width
and previous crack at the moment of shift of soil, neighboring with this crack with
the wing with smaller sweep width, m;
S
т
– the distance between sweep of the
wing with larger sweep width and crack at the moment of shift of soil m;
с
– the
angle of friction of soil on metal, degree;
b
шх
– the horizontal projection of shelf’s
width;
b
ш
– the horizontal projection of sweep wing ledger(at overlap area), m;
о
–
the entry angle of sweep wing into soil, degree.
The multiple-factor experiment which was conducted according to plan B-4
confirmed (fig. 5) acceptability of expressions (2) and (4) for calculation of sweep
widths of the right and left wings of asymmetric sweep and allowed to determine
more rational values of these angles, viz.:
)
(
п
р
= 48
0
12
’
and
)
(
л
р
= 33
0
48
’
,
providing the required degree of crumbling of soil at the least draught resistance.
This chapter also shows the analytical expression for determining the
resistance of the traction of the working div with symmetrical paw derived taking
into account peculiarities of his work and presence in the surface of the saline soil
cracks.
Fig. 5. Effect of sweep widths of asymmetric sweep wings on tractive
resistance (
a
) and quality of soil crumbling (
b
)
Loosened passive working div of the soil in the future, to give small lumpy
structure is subjected to rotation processing. With this new process rotary tillage
implemented equidistant displacement vertex deformation zones that occurs at
each cycle of exposure stage in the direction of the axis of rotation of the rotor,
considerably improves the quality and uniformity of the collapse of the soil bed
processing.
The most appropriate operative part for implementing this process is the rotor
(SU 1787336), fitted with tiller knives with equidistant motion trajectory (fig. 6).
During operation its each knife
3
describes an individual motion trajectory,
65
displaced relative to each other to equal distance
l
сн
(fig. 6,
b
), and processes a
particular area displaced in parallel from the area processed by the previous knife.
Fig. 6. Rotor fitted with knives with equidistant motion trajectory:
a
–
side view; b
–
front view
Displacement of the jaw
l
сн
of adjacent (
A, B, C, D, E, E
) knaves
3
along the
axis of rotor rotation to equal distances
l
сн
=
н
сд
Z
L
2
(5)
is achieved by means of individual selection of setting angle
i
of each knife
i
separately in respect to the plane of rotation of the disc, i.e.
)
(
2
2
1
2
д
р
д
н
сд
i
r
r
t
Z
i
L
arctg
, (6)
where
L
сд
– the distance between adjacent disks attached to the shaft, m;
Z
н
–
the number of knives fitted on one plane of disk rotation;
t
д
– the disk thickness, m;
r
р
– the radius of rotor, m;
r
д
– the disk radius, m.
The maximum inter-disc space
)
(
м
сд
L
that secures uniform tillage without
significant moving up and throwing up its wet bottom layers to the ground surface
of the field is determined from the formula
.
1
2
]
)
(
2
[
2
)
(
i
t
tg
r
r
Z
L
д
с
д
р
н
м
сд
(7)
It is evident from formula (5) that the value of shift
l
сн
of movement trajectory
of the adjacent sweeps, the refors, the quality of crumbling of soil depends on
inter-disc distance and number of sweeps fixed on one plane of disc rotation.
Experiments show that the rational values of this parameters that provide for initial
requirements of crumbling of soil are:
L
сд
= 0.2 m;
Z
н
=3 pieces, at which the
degree of crumbling of soil (
К
р
) is 82.25 % and content of big clots (
К
к
) don’t
exceed 2.59%.
66
To avoid repeated action of the rotor on the soil, the minimum length of zone
С
n
, exposed to action of adjacent tiller teeth, should be not less than a half of the
maximum length
l
н
of the section, worked by one tiller tooth per rotor revolution,
i.e.
С
n
>
0,5
l
н
, (8)
but in doing so the height of ridges
h
г
should not exceed the permissible limit.
The kinematic behavior of the rotor
has been determined based on condition
of securing the permissible ridgeness of the bottom (
h
г
< 2 sm) and the quality of
tillage
.
1
arcsin
cos
1
arcsin
2
1
р
г
р
г
н
н
r
h
r
h
Z
Z
(9)
When
Z
n
= 3 ea, the rational value of kinematic mode securing the ridgeness
of tilling bottom, permissible for rotavation in accordance with reference
requirements, is
= 4.5. Whereas, the feed to the sweep
S
п
does not exceed 8.4
cm, and the length of the zone subjected to action of adjacent sweeps meets the
condition (8).
In order to avoid throwing up of soil and uneven surface of tilled area, the
rotor shall be fitted with a housing and a leveling-apron(fig. 7).
On the basis of study of the process of impact of soil lumps on rotor housing
it has been established among the three specific cases of interaction with the
housing thrown up at the angle of
об
of soil, i.е.
к
=
90
0
,
к
>
90
0
and
к
90
0
(fig. 7,
а
), where
к
is the angle between the tangent
"
"
to the housing and
direction of a vector throw up speed
V
об
of soil, keeping the condition
к
>
90
0
(10)
is most preferable for effectively preventing repeated influence of the rotor knives
on the soil rebounded at a speed of
V
от
as a result of impact on the housing at the
angle of
п
.
Proceeding from the condition (10), the housing form (fig. 7,
б
) has been
developed of which the center of the curve forming its surface lies on the circle of
its building and the vector of curve radius on any point: perpendicularly to the
tangent
"
"
, drawn through that point. Therefore, the condition (10) is met on
it, apart from the flat surface, at any point (1; 2 etc.) of impact of lumps on the
housing surface.
67
Fig. 7. Chart of interaction of the soil thrown up by rotor with housings
with a straight line (
a
) and curved (
b
) to surface profile
The radius of the curve construction circle
r
п
when the technological gap is
least between the rotor and the housing fixing point
h
з
= r
n
- r
p
, is determined by
the formula
,
sin
cos
э
кн
э
кн
п
h
l
r
(11)
where
l
кн
– the distance on horizontal plane between the rotor rotation axis
and the lower edge (in fig. 7,
b
it is point “M”) of the housing resting on the
leveling-apron, m;
э
– circle development angle of building the curve, degree;
h
кн
– the height of location of the sweep lower edge resting on the leveling apron in
respect of the rotor rotation axis, m.
In order to reduce the tractive resistance of the leveling apron, it is necessary
to tend to reducing the volume of the dragging prism. Based on the said
considerations, the leveling apron has been developed (SU 1771550) which runs
jointly with the rotor housing in valve mode (fig. 7,
b
) triggered by pressure
created by excessive than optimal volume of dragging prism formed in front of the
leveling apron. As a result of this, the volume of dragging prism volume decreases,
on the one hand, therefore, energy consumption decreases and the soil tillage
quality improves, on the other.
In the operation process, a soil ridge forms in front of the leveling apron. It is
partially pressed down and partially moves with the movement of the leveling
apron. The volume of the pressed down part depends, mainly, on the leveling
apron working surface lower portion curvature radius
r
з
the rational value of which
will be determined from the condition, during pinching of lumps, of sliding down
of soil particles, viz.:
,
n
c
з
(12)
where,
з
– the angle of pinching of soil lumps, degree,
n
– the soil to soil
friction angle.
68
Satisfaction by the conditions of (12) for critical case corresponding to
pinching of a soil lump by the leveling apron occurs if
.
)
cos(
1
)]
cos(
1
[
п
с
n
c
км
з
r
r
(13)
Analyzing of equation (13) shows that within the scope of allowed initial
requirements of sizes of soil lumps, the values of radius
r
з
must be more than 101.5
mm, otherwise soil builds up and the tractive resistance increases. Correctness of
these judgments is confirmed by the results of the experiments (fig. 8).
The experiments conducted according to plan B-3 show that at
r
з
= 130–150
mm the highest compaction of soil and the minimal tractive resistance of the
leveling-apron are achieved.
Although the leveling-apron levels and partially compacts the surface of tilled
soil, this is not enough to draw soil moisture into the sowing layer from the lower
levels. Therefore, additional compaction of the soil leveled by the leveling apron is
required. Roller-type operative parts of roller type are most suitable for this
purpose (fig. 9).
Fig. 8. Impact
r
з
of the leveling apron
Р
ф
on tractive resistance (
a
) and on
the density (
b
) soil
n
The researches have established that it is possible to reach uniform soil
compaction at machine width by balancing created by the spring-ten on system of
loading the roller adjacent sections.
Practical use of a roller 1 (SU 1817952) developed on this principle showed
that despite the roughness of the surface of adjacent areas
I
and
II
, the force
Р
пж1
and
Р
пж2
of the springs
4
of two adjacent rollers
А
and
Б
will be balanced against
each other by turning of balancing lever
3
around axis
2
(in the direction “
N
”), i.e.,
Р
пж1
=
Р
пж2
, hence, the pressure of rollers and compaction created by them will be
uniform.
69
Fig. 9. Scheme of operation of combined machine roller:
a - side view; b - rear view
The results of the conducted researches show that installation of the tie rod,
connecting the roller with the machine frame horizontally or in inclined position
(SU 1641205) ensures better compaction of soil.
It has been established that the value of soil deformation
h
кт
under the roller
gravity force
G
кт
and additional load
Р
доп
created by the spring-tenon system,
depends not only on the value of the compression force
Р
пж
and the spring setting
angle
пж
, but also on the distance from the point of its application to the point of
rod suspension
l
пж
and the roller rotation axis
l
пк
, i.e.
,
cos
31
,
1
3
2
2
2
кт
см
кт
пк
пж
пж
пж
кт
кт
d
q
B
l
l
P
G
h
(14)
where
q
см
– the soil volumetric compression coefficient, N/m
3
;
d
кт
– the roller
diameter, m.
There are three possible typical cases of location of point of force application
Р
пж
to tie rod of the roller:
l
пж
< l
пк
;
l
пж
> l
пк
and
l
пж
= l
пк
. Among them, as studies
have shown, there is the second case, i.e. where
l
пж
>
l
пк
(15)
is the most advantageous in terms of creation of additional load on the roller
which has been used in developing the engineering solution (SU 1801290) used in
the design of the developed machines.
The experimental researches have found out that the received analytical
dependences and regression equations, made up on the basis of the preset values of
main levels and factor variability intervals, adequately describe the factor space
under examination and allow to determine the rational parameter values that meet
the criteria of operational efficiency of operative parts of the combined machine,
developed in the course of the studies.
70
Chapter five of the dissertation
“Technical and Economic Efficiency and
Practical Implementation of Research Results”
shows distinctive features and
brief engineering characteristics of the developed, by using the research results,
industrial prototypes and experimental models of combined machines with rotary
operative parts for preplant tillage and results of economic tests in comparison with
the basic machines.
It has been established that the developed combined machines, by
quantitative-qualitative and technical-operational characteristic, surpass the
commercial machines and prepare soil for sowing in one pass. Their usage in
agriculture facilitates ensuring reduction in labor costs by 2.54 man∙h/ha, saving
fuel by 4.68 kg/ha and energy by 112.73 MJ/ha, reduction of small-capacitance for
7.66 kg/ha. Yearly economic effect from introduction of combined machines with
rotary operative parts for preplant saline soil tillage makes at UZS 17.6 mln per
machine (at 2014 rates).
CONCLUSION
Development of advanced technologies and preplant soil tillage increasing
productivity of lab our, improving quantitative and qualitative indicators and
decreasing energy and material intensity of technological processes for treatment
of soil is an urgent scientific problem. The developed mechanical and
technological bases and mathematical models that reflect the relation of
quantitative and qualitative indicators of preplant soil tillage to the rational
technological schemes of combined machines and shapes, parameters and
operation modes of their operative parts have laid down the scientific foundations
of the problem and allowed to solve practical problems of the latter.
The conducted researches have produced the following scientific results:
1. Based on the analysis of the preplant soil tillage processes, the scientific-
technological basics have been developed which allow to address the problem
issues of the system "Combined machine – soil – the technological process of
preparing the soil for sowing" with a system approach considering all the factors
affecting the design-engineering and operational/technological indicators of the
combined machines being developed and their operative parts. Their practical use
allowed, on the one part, to determine the rational process chart of preplant
combined machines, and, on the other, to produce mechanical-mathematic models
and design models that correlate the operative part operation parameters and
operation modes with the indicators of their operation.
2. The research into the influence of the type of the operative part and their
relative positions in the process chain as well as of the type of the rotor drive on
the operation efficiency of the process diagram of the combined machines provided
with rotary operative parts have enabled to develop diagrams and designs of
combined machines that perform moisture-, energy- and resource saving
operations of saline soil tillage. Whereas, the rational process chain of operating
elements positioning for machines with driven rotor is as follows: passive
71
operative part
rotor
housing and leveling apron
compacting roller; and for
free rotors: driving rotor
passive operative part
secondary rotor – leveling-
compacting roller.
3. Based on the research into the process of deformation of saline soils with
surface cracks developing after leaching irrigations, the following has been
established. When the depth and distance between the cracks are less than the
tillage depth, soil is deformed with minimum energy consumption while the lumps
formed as a result of this have minimum sizes. Meanwhile, in order to raise the
deformation efficiency of soil with cracks on the surface, it will be necessary to:
– perform deformation of soil blocks limited by cracks by using the operative
parts, preventing their separation or shift on the base;
– elimination of any possibility of falling any soil blocks during tillage
outside the limits of operative part contact area.
4. The calculation-experimental models of the process of destruction of soil
lumps developed on the basis of methods of analytic mechanics, materials
mechanics and law of similarity have enabled to identify the main factors affecting
the soil lump destruction degree: the value and speed of load application, contact
area size and stress direction configuration. Whereas, effective soil lump
destruction takes place at their frontal contact with the operative part that creates
concentration of stress on two and more intersecting planes.
5. The research into the process of interaction of soil through away by the
rotor with the housing has enabled to determine the condition of effectively
preventing the repeat action of the rotor knives on the tilled soil which is achieved
by the angle between the direction of the velocity vector of the soil flow thrown
away by the rotor and the tangent drawn to the housing through the point of
intersection with it of the direction of the mentioned speed vector at more than 90
.
This condition is most fully met by the developed for of the housing surface profile
of which the curvature center lies on the circle of its description, while the
curvature radius vector on any point: perpendicularly to the tangent drawn through
the said point.
6. The developed scientific/engineering basics of the system "Combined
machine – soil – the technological process of preparing the soil for sowing" and the
methodology structure of conducting such research have enabled to scientifically
substantiate and develop the technological and engineering solutions performing
new techniques of soil tillage and the operation principles of the operative parts,
including:
the passive operative part performing semi-released soil loosening and
featuring installation in one row with overlapping. The separate and consistent
impact of the chisel, stem as well as of the asymmetrical sweep blades made by the
passive operative part as well as semi-released soil loosening increases soil
destruction rate by 10.8-16.8% and reduces energy consumption by 23.3-26.5%;
The rotor with knives with equidistant trajectory of movement. The new
rotavation technique with equidistant movement of the soil deformation area top
72
reduces moisture loss by 1.1-3.0%, improves soil pulverization rate by 7.6-8.1%
and uniformity of its tillage;
The leveling-apron running jointly with the rotor housing in valve mode that
gets activated in case of formation of a dragging prism with the volume of more
than optimal. The operation principle included in the design of the leveling apron
and rotor housing enables to prevent soil buildup by optimization of the volume of
the dragging prism, therefore, repeated action of the rotor knives on the soil
buildup thus reducing energy consumption and improving soil tillage quality;
the engineering solutions that improve the roller performance efficiency:
– by balancing the roller section load on soil;
– by installing a tie-rod connecting the roller to the machine frame in
horizontal position or in a position inclined downwards rather than in a position
with upward gradient;
– by a shift of the point of application of the force created by the loading
mechanism to the side opposite from the tie-rod suspension point.
7. The developed mathematical models, as well as the regression equation
produced for designated values of the main levels and intervals of variation of the
factors adequately describe the researched factor space and enable to find the
rational values of the parameters meeting the performance criteria developed
during the research into the operative parts of the combined machines, viz.:
– for the passive operative part provided with an asymmetric sweep:
b
к
(л)
=
235 mm and
b
к
(п)
= 175 mm;
)
(
п
р
= 48
0
;
)
(
л
р
=
34
0
;
д
= 38
0
;
o
= 25
0
;
ê
=
23
0
36’;
l
д
= 210 mm;
V
п
= 1.7–2.2 m/s;
– for the rotor equipped with sweeps of equidistant trajectory:
r
р
= 180 mm;
L
сд
= 200 mm;
Z
н
=
3 pieces;
1
= 6
0
38’;
2
= 24
0
15’ and
3
= 38
0
4’;
p
= 51.49
rad/s;
V
п
= 1.7–2.3 m/s;
– for the rotor housing and the leveling apron:
r
п
= 370–380 mm;
l
кф
= 200–
220 mm;
r
з
= 130–150 mm and
Р
уд
= 350–375 N/m;
– for the roller:
r
кm
= 180 mm;
н
= 0
0
– (-5
0
);
пж
=
0
0
.
8. Introduction of developed as a result of the research technological and
engineering solutions significantly contributes towards acceleration of the
scientific and technological progress in the sphere of mechanization of agriculture
and promotes reduction in labour costs by 2.54 man∙h/ha, saving fuel by 4.68 kg/ha
and energy by 112.73 MJ/ha, reduction in metal intensity by 7.66 kg/ha.
So, major scientific problem of development of technological and technical
means of the improved system "Combined machine – soil – the technological
process of preparing the soil for sowing," aimed at ensuring energy-, resource-
efficient preparation of sowing fields on saline lands in a single pass of the unit and
having a great agricultural economic significance has been addressed based on
theoretical summarization and practical implementation set out in the thesis of new
scientific positions.
73
ЭЪЛОН ҚИЛИНГАН ИШЛАР РЎЙҲАТИ
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
LIST OF PUBLISHED WORKS
I бўлим (I часть; I part)
1.Akhmetov A.A. Features of deformation saline soil cotton growing zones got
scrubbing watering by wedge // European Applied Sciences. – Stuttgart,
Germany. – 2015. – No 6. – P. 60–62 (05.00.00; № 2).
2. Ахметов А.А., Иноятов И.А. Влияние параметров пружинно-поводкового
механизма катка на уплотнение почвы // Механизация и электрификация
сельского хозяйства. – Москва, 2001. – № 1. – С. 11–12 (05.00.00; № 54).
3. Ахметов А.А., Повышение уплотняющего воздействия на почву катка
комбинированной машины для предпосевной обработки почвы //
Тракторы и сельхозмашины. – Москва, 2015. – № 9. – С. 30–31 (05.00.00;
№ 81).
4.Байметов Р.И., Ахметов А.А., Насритдинов А.А. Совершенствование рабо-
чих органов чизель-культиватора // Тракторы и сельхозмашины. –
Москва, 1990. – № 4. – С. 15–16 (05.00.00; № 81).
5. Ахметов А.А. Исследование влияния угла раствора зубьев планки зубчато-
планчатого катка на забивание почвой межзубового пространства //
Проблемы механики. – Ташкент, 2012. – № 1. – С. 61–63 (05.00.00; №6).
6. Ахметов А.А., Ахмедов Ш.А. Повышение эффективности нагрузочного
устройства, создающего дополнительное давление катка на почву //
Проблемы механики. – Ташкент, 2012. – № 1. – С. 87–89 (05.00.00; № 6).
7. Ахметов А.А. Факторы, влияющие на глубину погружения зубчатой
планки катка в почву // Проблемы механики. – Ташкент, 2012. – № 2. – С.
54–56 (05.00.00; № 6).
8. Ахметов А.А. Обоснование угла раствора крыльев асимметричной лапы //
Проблемы механики. – Ташкент, 2015. – № 1. – С. 43–45 (05.00.00; № 6).
9.Ахметов А.А., Атакулов Х.К. Исследование ведущего ротора и его влияния
на качество обработки почвы // Сельское хозяйство Узбекистана. –
Ташкент, 1998. – №5-6. – С.42 (05.00.00; № 8).
10.Ахметов А.А., Атакулов Х.К. Обоснование параметров ведущего ротора
бесприводного рыхлителя // Сельское хозяйство Узбекистана. – Ташкент,
1999. – №1. – С.20-21 (05.00.00; № 8).
11. Ахметов А.А. Выбор вида и типа уплотняющего рабочего органа
комбинированной почвообрабатывающей машины // Вестник ТАДИ. –
Ташкент, 2012. – №1, 2. – С.11–15 (05.00.00; № 15).
12. Ахметов А.А. Обоснование параметров зубчатой планки зубчато-
планчатого катка // Вестник ТАДИ. –Ташкент, 2012. –№1,2. – С.15–19
(05.00.00; № 15).
13.Ахметов А.А., Эшматов С.У., Ахмедов Ш.А. Каток с регулируемым
удельным давлением на почву // Вестник ТАДИ. – Ташкент, 2012. – № 1,
2. – С. 78–82 (05.00.00; №15).
14.Ахметов А.А. Исследование угловых колебаний шарнирно закрепленной к
74
стойке лапы // Вестник ТАДИ. – Ташкент, 2013. – № 1, 2. – С. 23–29
(05.00.00; № 15).
II бўлим (II часть; IIpart)
15. Ахметов А.А. Почвоуплотняющие рабочие органы комбинированных
почвообрабатывающих машин/ Монография. Издательство «Фан». –
Ташкент, 2013. – 120 с.
16.Ахметов А.А., Атакулов Х.К, Алланазаров М.А., Иноятов И.А.,
Нурмихамедов Б.У., Узакбергенов Ж.К. Комплексные исследования по
созданию
комбинированных
почвообрабатывающих
машин
/
Монография. Издательство «Бухоро». – Бухара, 2012. –154 с.
17. Ахметов А.А. Рабочие органы для прогрессивных технологий обработки
почвы/ Монография. Издательство«Зие». – Гулистан, 2002. – 55 с.
18.Akhmetov A.A. Concerning advantages of passive operative part with
symmetric leg // International Journal of Applied and Fundamental Research. –
Neulsenburg, Germany. – 2012. – No 2. – P. 51–56.
19. Akhmetov A.A. Rotation soil cultivating machine with rotor equipped with
colters with equidistant traveling locus // The USA Journal of Applied
Sciences. – New York, USA. – 2015. – No 3. – P. 21–23.
20. Akhmetov A.A. Comparative researches of varios rotors of rotary preseeding
soil cultivation machine// Theoretical and Applied Sciences in the USA,
proceedings of the 4
th
International scientific conference. – New York, USA. –
2015. – P. 12–15.
21.Ахметов А.А. К обоснованию угла отгиба ножей с эквидистантной
траекторией движения // Аграрная наука. – Москва, 2000. – № 9. – С. 22.
22.Ахметов А.А., Усманов И.И. Агрегатирование комбинированных машин-
орудий с универсально-пропашным трактором // Фундаментальные и
прикладные проблемы науки. Материалы VII Международного
симпозиума.– Москва, 2012. – Т.2. – С. 12–18.
23.Ахметов А.А. Влияние скоростных режимов работы ведомого ротора на
качественные показатели работы ротационной бесприводной машины //
Проблемы механизации и электрификации сельского хозяйства: Сборник
материалов Всероссийской научно-практической конференции. –Россия,
Краснодар: Кубанский ГАУ, 2014. – С. 57–60.
24.
Ахметов А.А. Обоснование углов раствора лезвий крыльев
асимметричной лапы // Актуальные проблемы технических наук в России
и за рубежом: Сборник статьей Международной научно-практической
конференции. – Челябинск: АЭТЕРНА, 2015. – С. 8–10.
25. Ахметов А.А., Мирсаидов А.Р. К вопросу создания комбинированной
почвообрабатывающей машины // Проблемы внедрения инновационных
идей, технологий и проектов в производство: Сборник научных трудов IV
Республиканской научно-технической конференции. – Ташкент: Fan va
texnologiyalar Markazining bosmaxonasi, 2012. – С. 71–72.
26.Ахметов А.А. Ресурсосберегающий и почвощадящий пассивный рабочий
75
орган почвообрабатывающей машины // Современные материалы,
техника и технологии в машиностроении: Сборник материалов
Международной научно-практической конференции. – Андижан, 2012. –
Т. 2. – C. 176–180.
27.Ахметов А.А., Мирсаидов А.Р. Повышение равномерности уплотнения
почвы смежными секциями катка // Проблемы создания, эффективного
использования и сервиса ресурсосберегающей техники и технологии
сельского хозяйства и транспорта. Республиканская научно-практическая
конференция. – Карши: «Photo Express» ИЧК, 2015. – Ч. 1. – С. 126–129.
28. SU1561846. Почвообрабатывающая фреза / Ахметов А.А. // Б.И. – 1990.
– №17. – С. 6–7.
29. SU1618294. Почвообрабатывающий ротационный рабочий орган /
Ахметов А.А. // Б.И. – 1991. – №1. – С. 3.
30. SU 1727569. Рабочий орган культиватора / Ахметов А.А. // Б.И. – 1992.
– №15. – С. 4.
31.SU1771550. Почвообрабатывающая фреза / Ахметов А.А., Нурмихамедов
Б.У. // Б.И. – 1992. – №40. – С. 4.
32. SU 1787336. Рабочий орган почвообрабатывающей фрезы / Ахметов А.А.
// Б.И. – 1993. – №2.– С.4.
33. SU 1797762. Почвообрабатывающий ротационный рабочий орган /
Ахметов А.А., Алланазаров М.А. // Б.И. – 1993. – №8. – С. 4.
34.SU 1801290. Почвообрабатывающий каток / Ахметов А.А. // Б.И. – 1993.
– №10. – С. 3.
35. SU 1817952. Почвообрабатывающее орудие / Ахметов А.А., Байметов
Р.И., Рудаков Ю.М., Нурмихамедов Б.У., Арипов Ф.А. // Б.И. – 1993. –
№20.– С. 4.
36. UZIDP 02460. Почвообрабатывающее орудие / Ахметов А.А., Иноятов
И.А. // Расмий ахборотнома. –1995. – №2. – С. 3.
37. UZIDP 02872. Почвообрабатывающий ротационный рабочий орган /
Ахметов А.А., Адизов Н.О. // Расмий ахборотнома. – 1995. – №4. – С. 5.
38. UZIDP 05138. Ротационный рыхлитель / Ахметов А.А., Атакулов Х.К. //
Расмий ахборотнома. – 1998. – №3. – С. 5.
39.Ахметов А.А. Разрушения почвенных комков ударом // Горный вестник. –
Навои, 2011. – №4. – С. 95-96.
40.Ахметов
А.А. Исследование природы образования трещин на
поверхностном слое почвы после промывных и запасных поливов //
Горный вестник. – Навои, 2012. – №3. – С. 100–102.
41.Ахметов А.А. Факторы, влияющие на конструктивные параметры
уплотняющих рабочих органов почвообрабатывающей машины // Горный
вестник. – Навои, 2013. – №4. – С. 113–115.
76
Автореферат «Ўзбекистон қишлоқ хўжалиги» журналида таҳрирдан
ўтказилди (26.11.2015 йил)
77
Босишга руҳсат этилди: 30.11.2015
Бичими 60х84 1/8. «Times Uz» гарнитураси.
Офсет усулида босилди. Шартли босма табоғи 4,5.
Нашр босма табоғи 4,5. Тиражи 100. Буюртма: №66
«Top Image Media» босмахонасида чоп этилди.
Тошкент шаҳри, Я.Ғуломов кўчаси, 74-уй
