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.