Научный архив: статьи

В статье представлен прочностной расчет лапы культиватора, выполненный методом конечных элементов в системе Inventor Pro. Определены виды и характер нагрузок, приходящихся на режущую кромку и поверхность конструкции лапы, а также места ее крепления, т. е. опорные зависимости. Величина нагрузок выяснена в зависимости от коэффициента удельного сопротивления резанию и от категории почвогрунтов, разрабатываемых лапой в процессе движения без оборота пласта. Определены также условия работы культиватора, которые могут повлиять на качество производства работ и на прочность конструкции лапы. Исследованы виды напряжений, возникающие в конструкции лапы в процессе производства работ, с учетом которых проектируются новые конструкции с достаточным коэффициентом запаса прочности. По результатам исследований рекомендованы конструкции с оптимальной конфигурацией и требуемым запасом прочности для конкретных условий эксплуатации. Определены максимальные напряжения в наиболее нагруженных участках конструкции культиваторной лапы, для которых необходимо проводить уточненный прочностной расчет. При исследованиях прочностной расчет конструкции проведен методом конечных элементов. Прочность конструкции задана с учетом качественного выполнения рабочей операции по обработке почвы, выполняемой исследуемым рабочим органом.

В статье представлено исследование свойств износостойкости конструкции лапы культиватора, разработанной в системе Inventor Pro, со средой взаимодействия. Средой взаимодействия рабочего органа культиватора являются почвы и почвогрунты. В рамках исследований в системе Inventor Pro спроектирован вариант рабочего органа культиватора - лапы культиватора с криволинейной рабочей поверхностью с возможностью крепления с корпусом рамы посредством болтовых соединений. Проанализирована среда взаимодействия лапы культиватора, в которой определены ее возможные послойные составляющие и неравномерность их распределения. Ежегодная вспашка и обработка в определенной степени приводит к перемешиванию верхних и нижних слоев, и строгой границы между ними нет. Анализ показывает, что рабочая поверхность и режущая кромка культиватора взаимодействует с различными категориями почвогрунтов, обладающих разной степенью сопротивления резанию. Кроме того, рабочий орган сталкивается с сопротивлением со стороны разрезаемой и накапливающейся на его поверхности травянистой сорняковой растительности. По разрабатываемым лапой культиватора слоям почв определена их категория по трудности разработки. Преимущественно почвы относятся к I или II категориям. В системе Inventor Pro проведен прочностной расчет разработанной конструкции лапы культиватора с определением смещений, деформаций и коэффициента запаса прочности. Анализ напряженного состояния также показал его наиболее нагруженные участки, а также зоны повышенного износа.

Проблема и цель. В данном исследовании основное внимание было сосредоточено на разработке методики управления возрастной структурой МТП, которая учитывает работоспособность техники и предпочтения пользователей. Для того чтобы анализировать и обновлять данные по обслуживанию и ремонту МТП, применена дискретная математическая модель, формирующая комплексные оценки его надежности. Оценочные показатели строятся на основе показателей эффективности эксплуатации техники. В условиях, когда точность прогнозов осложнена множеством факторов, для выработки оптимальных управленческих решений применяются математические инструменты, специально предназначенные для работы в неопределенных условиях. Исследование привело к созданию новой методики управления МТП, сосредоточенной на учете потребительских качеств техники и направленной на улучшение ее качества, через оптимизацию его возрастного состава.

Методология. Для достижения цели проведен всесторонний анализ. В его рамках было изучено, насколько оптимально модель стохастического списания соотносится с условиями активного использования МТП. Также она сопоставлена с моделью, основанной на непрерывных расчетах, и принята во внимание задача с учетом нескольких критериев.

Результаты. Анализ подтвердил превосходство дискретной модели списания в контексте регулирования состава машинотракторного парка, особенно при его активном использовании. Этот метод предоставляет возможность более детально анализировать эксплуатационные нагрузки и способствует максимально эффективному распределению доступных ресурсов.

Заключение. Таким образом, модель дискретного списания является предпочтительным вариантом управления возрастной структурой МТП в сельском хозяйстве, обеспечивая эффективное его использование при оптимизации процессов эксплуатации.

В статье рассмотрены результаты экспериментальных исследований факторов, влияющих на возникновение эвтрофикации водоемов. Проблема загрязнения поверхностных вод стала особо актуальной в XX в. Связано это в основном с развитием промышленности и ростом городов. Поступление в водоемы огромного количества загрязняющих веществ приводит к деградации как отдельных компонентов экосистемы, так и целых групп водоемов, что в свою очередь является причиной сокращения запасов пресной воды на локальном и региональном уровнях. С середины XX в. наблюдается стремительное нарастание количества эвтрофированных водоемов и непригодности воды для систем капельного орошения по причине закупорки эмиттеров, связанной с развитием водорослей и бактерий в поверхностных источниках орошения. Для очистки капельниц применяют хлорирование путем добавления в поливную воду гипохлорита натрия в жидкой форме (NaOCl) или твердой формы гипохлорита кальция (Ca(OCl)2), которое вызывает подавление развития водорослей, что негативно влияет на почву и производимую продукцию. Цель исследований заключается в выявлении влияния степени затенения водной поверхности на рост и развитие сине-зеленых водорослей, на водородный показатель, карбонатную жесткость и содержание биогенных элементов в воде, а также ее дальнейшей пригодности для капельного орошения. В результате исследований установлена динамика развития водорослей в зависимости от степени освещенности водной поверхности и изменения содержания биогенных элементов.