06 | 12 | 2016
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Нетрадиционная смазка для уменьшения энергоемкости почворыхлителей

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)

НЕТРАДИЦИОННАЯ СМАЗКА ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ ПОЧВОРЫХЛИТЕЛЕЙ

Триботехнические методы снижения энергоемкости почворыхления в агротехнологиях остаются привлекательными и перспективными. Так применение традиционного способа смазывания лемешен-отвального корпуса, состоящего в подаче водного раствора удобрений к граничному контактно-фрикционному слою почвы при вспашке, за счет снижения силы трения, уменьшает тяговое сопротивление на 30…34%, [1]. В близкой степени следует ожидать снижение расхода жидкого топлива транспортно-силовым агрегатам (трактором).

Нетрадиционность рассматриваемого здесь способа смазки рабочей поверхности почворыхлителя состоит в том, что выполняя свое назначение, т. е. уменьшая силу трения при движении почворыхлителя, он реализуется без участия смазочного материала, должного, по традиционной трибосхеме, находиться между трущимися телами – рыхлителем и почвой.

Антифрикционный смазывающий эффект здесь обеспечивает псевдосмазочный слой, который создается вибрационным воздействием на зону контакта почвенного пласта, скользящую по рабочей поверхности почворыхлителя.

Под вибрацией подразумеваются механические колебания, период которых значительно меньше характерного промежутка времени на котором рассматривается движение системы, а размах значительно меньше характерного размера системы.

При этом основной массе почвы и металлоконструкции рыхлителя вынужденные колебания специально не сообщаются.

Схема экспериментальной установки, на которой выполнялись лабораторные трибоиспытания данного способа смазки пары трения "почвенная масса – металлическая поверхность" представлена на рисунке 1. Предполагаемая модель фрикционной зоны изображена в плоскости действия основной вибрационной силы.

Генератором вибрации в установке являлись однотипные электромагнитные вибраторы, которые сообщали отдельным участкам поверхности трения. Вибрация на поверхности пластины создавалась локально, рассредоточенным генератором механических колебаний с электромагнитным принципом действия. Далее колебания сообщались при контактному объему почвы. Электромагнитные вибраторы обладали возможностью создавать механические колебания с частотой от 10 с-1 до 100 с-1 и соответственно интенсивность вибрации Aw2>g, [2].

Рис. 1. Схема экспериментальной установки.

1 - контейнер с почвой; 2 - стальная пластина;

3 - генератор вибрации; 4 - тензобалочка;

5 - каток опорный; 6 - привод передвижения контейнера.

В экспериментах почвой являлся чернозем традиционный, уплотненный в контейнере твердости до 3 кг/см3 и с влажностью 10…25%. Контурная площадь фрикционного контакта пары трения была равна 12*103 мм2.

Режимы трения в экспериментах (скорость скольжения, удельная нагрузка) были близки к эксплутационным.

Экспериментально полученная общая трибозависимость, характеризующая изменение трения под действием вибрации между образцом почвы и стальной пластиной представлена на рисунке 2.

 

Рис. 2. Изменения силы трения между почвой и стальной пластиной

при воздействие на контактно-фрикционную зону вибрацией.

Режимы трения: контактное давление 0,03 … 0,05 Мпа;

скорость скольжения 0,3 м/с.

Из графика следует, что при определенной частоте вибрации происходит резкое уменьшение силы трения между почвой и пластиной. Это явление вполне можно отнести к проявлению смазочного действия. По теории Крагельского И. В. [3]. При этом в контактно-фрикционной зоне почвы должен иметь место положительный принцип механических свойств, т. е.

dsy/dy>0;

где sy – прочность в плоскости скольжения

y – координата перпендикулярная плоскости касания

Природу, которого в исследуемой трибосистеме, можно объяснить следующим образом. В почвенной массе, представляющей собой дисперсную среду, при определенной интенсивности механических колебаний, сообщаемых ей, частицы начинают приобретать подвижность, а затем текучесть [2].

Таким образом, под действием вибрации в контактно-скользящей зоне почвы образуется псевдоожиженный микрослой с механо-реологическими свойства обеспечивающими положительный градиент и соответственно смазывающий эффект.

Достоинство рассмотренного метода смазки трибосистемы "почва-почворыхлитель" – не требуется специального смазочного материала, делает его весьма перспективным и требует разноплановых исследований, технического совершенствования для эксплуатационного внедрения.

Список литературы

1.  Виноградов В. И. Испытание пахотного агрегата с внесением аммиачной воды на рабочую поверхность корпусов. Труды ЧИМЭС, вып. 26, Челябинск, 1967 г.

2.  Овчинников П. Ф. Виброреология – Киев: Наукова думка, 1983, 239 с.

3.  Крагельский И. В. Трение и износ – М. : Машиностроение, 1968, 475 с.

Рутенко В. С. - кандидат технических наук, доцент КГАУ


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить