Анотація до роботи:

Кудринецький Р.Б. Обґрунтування параметрів робочого органу ґрунтообробної машини для мілкого обробітку ґрунту. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 “Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва”. – Національний науковий центр „Інститут механізації та електрифікації сільського господарства”, Глеваха, 2005.

Дисертацію присвячено питанням зменшення затрат матеріально-технічних і енергетичних ресурсів на виробництво продукції рослинництва за рахунок вдосконалення параметрів робочих органів машин для мілкого обробітку ґрунту та режимів їх роботи. Запропоновано спосіб визначення міцності зв’язків між елементами скиби та визначено мінімально-необхідну енергію на розпушення ґрунту, яка лежить в межах 14,9...19,5 Дж/дм³. Розроблена математична модель визначення величини переміщення елемента скиби клином і витрати енергії на здійснення даного процесу.

Обґрунтовані раціональні параметри робочого органу ґрунтообробної машини для мілкого обробітку ґрунту. Експериментально досліджено вплив конструктивно-технологічних параметрів на якісні та енергетичні показники роботи робочого органу ґрунтообробної машини під час мілкого обробітку ґрунту.

Для досягнення максимально якісного розпушення ґрунту з мінімальними витратами енергії експериментальним шляхом установлені параметри робочого органу ґрунтообробної машини для мілкого обробітку ґрунту: кут різання a = 5...10, кут атаки кут 2g = 55...60, висота підйому шару h = 25...30 мм, ширина захвату (робоча) В_л = 300 мм.

Наведено результати економічного розрахунку культиватора для мілкого обробітку ґрунту з розробленою лапою. Впровадження у виробництво культиваторів з розробленою лапою дозволяє знизити питомі енерговитрати на процес підготовки ґрунту на 20...25 %.

1. Аналіз технологій мілкого обробітку ґрунту та конструктивно-технологічних схем ґрунтообробних знарядь дав змогу встановити, що недостатньо вивченим залишається питання визначення мінімально необхідної енергії на руйнування зв’язків між елементами скиби. Також встановлені чинники, що впливають на зменшення енергомісткості процесу, а саме: тип ґрунту; параметри робочого органу; параметри технологічного процесу; енергія тертя ґрунту об робочу поверхню; енергія на переміщення елемента скиби і т.п.

2. Розроблений спосіб визначення міцності зв’язків між елементами скиби (деклараційний патент України на винахід № 44613), який полягає у визначенні потенціальної енергії маси фіксованого об’єму ґрунту під час переміщення її в полі земного тяжіння. Потенціальна енергія маси проби піднятої на знайдену висоту еквівалентна енергії зв’язку між елементами скиби цієї проби.

В лабораторно-польових умовах отримано необхідні кількісні показники мінімально необхідної потенціальної енергії, яка складає 14,9...19,5 Дж/дм³.

3. Отримані аналітичні залежності визначення величини переміщення елемента скиби, що дають можливість визначити загальний шлях проходження елемента скиби ґрунту від початкової точки (елемент скиби ґрунту знаходиться в стані спокою) до кінцевої (після дії клина на елемент скиби ґрунту); границі витрати енергії на переміщення елемента скиби, які складають 0,5...0,9 кДж.

Шляхом математичного моделювання визначено величину переміщення елемента скиби та отримано рівняння, яке характеризується поліномом другого ступеня. Дослідження функції на екстремум дали підставу стверджувати, що мінімальне переміщення забезпечується при силі тиску на клин Р = 40 кг і куті різання клина a = 5 і становить S = 0,00237636 м. Максимальне переміщення елемента скиби S=0,01012566 м відбудеться, якщо на клин буде діяти сила Р = 70 кг, а кута різання клина a = 25. З урахуванням результатів досліджень взаємодії клина з ґрунтом були прийняті наступні параметри стрілчастої лапи: кут різання a = 5...10; кут атаки 2g = 55...60.

4. Встановлено, що при поєднанні геометричних параметрів робочого органу: кут різання = 5...10, кут атаки 2g = 55...60, висота підйому скиби h = 25...30 мм, ширина захвату В_л = 300 мм; динамічних – швидкість руху агрегату від 9,5 км/год до 12 км/год і витрата палива 4,8 кг/га; в порівнянні з серійним робочим органом забезпечується: зменшення енергомісткості процесу обробітку ґрунту на 30...38 % при виконанні агровимог щодо вирощування с.-г. культур.

5. За результатами економічного розрахунку культиватора для мілкого обробітку ґрунту встановлено, що використання культиватора КН – 4,5 з розробленим робочим органом дає змогу зменшити енергоємність процесу обробітку ґрунту в порівнянні з КРУ – 3,7 на 8,3% і КПП – 3,9 – 40,6%. Економія палива під час застосування КН-4,5 у порівнянні з культиваторами КРУ – 3,7 та КПП – 3,9 становить відповідно 7,7% і 28,9%. Річний економічний ефект від використання машинотракторного агрегату Т-150К-05 + КН – 4,5 у порівнянні з Т-150К-05 + КРУ – 3,7 склав 352,8 грн., а з Т-150К-05 + КПП – 3,9 – 2289 грн.

6. На підставі виконаних досліджень рекомендується використовувати аграрним підприємствам під час вирощування сільськогосподарської продукції:

як адаптивний робочий орган культиватора для суцільного обробітку ґрунту в Лісостеповій зоні України (Акт впровадження від 20.02.2003);

як робочий орган культиватора для мілкого обробітку ґрунту в усіх природно-кліматичних зонах України (Акт впровадження від 10.03.2004).

Публікації автора:

1. Кудринецький Р.Б. Енергія руйнування зв’язків між елементами скиби та їх переміщення // Сільськогосподарські машини: Зб. наук. пр. – Луцьк: Луцький державний технічний університет, 2000. – Вип. 6. – С. 91–93.

2. Кудринецький Р.Б. Взаємодія двогранного клина з ґрунтом // Механізація та електрифікація сільського господарства: Міжвідомчий тематичний науковий збірник. – Глеваха: ННЦ “ІМЕСГ”, 2001. – Вип. 85. – С. 85–90.

3. Кудринецький Р.Б. Витрати енергії на розпушення ґрунту // Вісник Львівського державного аграрного університету: Серія Агроінженерні дослідження: Зб. наук. пр. – Львів: ЛДАУ, 2001. – Вип. №5. – С. 122–128.

4. Кудринецький Р.Б. Методи проектування пасивних робочих органів ґрунтообробних машин // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства: Зб. наук. пр. – Харків: ХДТУСГ, 2001. – Вип. 8 “Підвищення надійності відновлюємих деталей машин”. Том 2. – С. 91–94.

5. Кудринецький Р.Б. Визначення раціональних параметрів ґрунтообробних робочих органів // Вісник аграрної науки. – 2004. – №6. – С. 72–73.

6. Кравчук В.І., Кудринецький Р.Б. Витрати енергії на руйнування зв’язків між елементами скиби // Механізація та електрифікація сільського господарства: Міжвідомчий тематичний науковий збірник. – Глеваха: ННЦ “ІМЕСГ”, 2000. – Вип. 83. – С. 100–102. (Особистий внесок – проведення аналітичних досліджень, статистична обробка та узагальнення даних).

7. Кравчук В.І., Ветохин В.І., Зелінський М.З., Кудринецький Р.Б. Методика конструювання технологічної дії ґрунтообробної техніки в залежності від умов точного землеробства // Механізація сільськогосподарського виробництва: Зб. наук. пр. – К.: Національний аграрний університет, 2002. – Том ХІ. – С. 231–238. (Особистий внесок – розробка методики).

8. Кравчук В.І., Кудринецький Р.Б., Баранов Г.Л. Комплексна механізація режиму роботи ґрунтообробного агрегату у системі керованих технологій землеробства // Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України: Зб. наук. пр. – Дослідницьке: Український науково-дослідний інститут по прогнозуванню та випробуванню техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва імені Леоніда Погорілого, 2004. – Вип. 7 (21). – С. 60–67. (Особистий внесок – проведення досліджень, визначення параметрів робочих органів і узагальнення результатів).

9. Патент № 44613А Україна, МПК6 G 01N 3/24. Спосіб визначення міцності зв’язків між елементами скиби / Я.С. Гуков, В.І. Кравчук, Р.Б. Кудринецький. – 4 с. іл.; Опубл. 05.03.2002, Бюл. № 2. (Особистий внесок – розробка пристрою, проведення дослідження і обробка отриманих результатів).

10. Кудринецький Р.Б. Шляхи зменшення енерговитрат під час механізованого обробітку ґрунту // Тези Міжнародного конгресу вчених та студентів “Здоров’я села – здоров’я держави”. – Львів-Дубляни: Львівський державний аграрний університет, 2000. – С. 53–54.

11. V.I. Korabelskij, V.I. Kravtschuk, A.V. Minjailo, D.I. Mazorenko, U.P.Efimenko, V.T. Goloborodko, R.B. Kudrynetskyj, G.A. Horoschun Designing of new ecologically soundly tilling machinery // IX International symposium “Ecological aspects of mechanization of plant production”. – Warszawa: Institute for buildings, mechanization and electrification of agriculture, 2002. – P. 175–178. (Особистий внесок – узагальнення даних).

12. Кудринецький Р.Б. Енергія механізованого обробітку ґрунту // Тези доповідей Міжнародної науково-технічної конференції „Науково-технічні засади розробки, випробування і прогнозування перспективної сільськогосподарської техніки і технологій”. – Дослідницьке: Український науково-дослідний інститут по прогнозуванню та випробуванню техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва, 2003. – Вип. 6 (20), кн. 2. – С. 406–407.

13. Кудринецький Р.Б. Затрати енергії під час обробітку ґрунту // Матеріали четвертої міжвузівської науково-практичної конференції аспірантів „Сучасна аграрна наука: напрям досліджень, стан і перспективи” – Вінниця: Вінницький державний аграрний університет, 2004. – С. 211–215.