Обґрунтування оптимального міжремонтного наробітку стрілчастих лап культиваторних агрегатів

Результати наукових досліджень доповідалися на щорічних конференціях професорсько-викладацького складу та аспірантів Національного аграрного університету (1998-2005 рр.), міжнародній науково-технічній конференції біоекотехнології та біопалива в агропромисловому виробництві (м. Київ, НАУ,-2004), міжнародній науково-технічній конференції до 75-річчя факультету механізації сільського господарства Навчально-наукового технічного інституту НАУ „Перспективи технічного забезпечення агропромислового виробництва” (м. Київ, НАУ.-2004). Дисертаційну роботу у повному обсязі заслухано на розширеному засіданні кафедри експлуатації техніки та інженерного менеджменту та науковому семінарі ННТІ НАУ (м. Київ, 2007).

Публікації. За темою дисертаційної роботи опубліковано 7 наукових праць у фахових виданнях України.

Структура та обсяг роботи. Основний зміст дисертації викладено на 159 сторінках машинописного тексту, містить 22 таблиці та 51 рисунок. Робота складається із вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел, який вміщує 146 найменувань, із них 6 іноземною мовою.

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність вибраного напряму досліджень, наведена характеристика дисертаційної роботи, сформульована мета, об'єкт і предмет досліджень.

У першому розділі „Аналіз умов роботи, видів і причин відмов робочих органів ґрунтообробних машин” представлено огляд наукових досліджень, які висвітлюють основні відомості процесу спрацювання робочих органів машин для обробітку ґрунту, факторів, що впливають на інтенсивність спрацювання, впливу величини спрацювання на експлуатаційні і якісні показники роботи машин та розкривають сутність процесу взаємодії лез лап з ґрунтом і коренями бур'янів. Теоретичні й експериментальні дослідження вищезгаданих питань розглядаються у наукових працях Б.І. Костецького, М.М. Хрущова, В.М. Ткачева та ін.

Питанню взаємодії клина з ґрунтом присвячено відомі дослідження В.П. Горячкіна, В.А. Желиговського, Г.Н. Сінєокова, Ю.О. Ветрова, М.Н. Мацепуро, А.Н. Зеленіна, А.С. Кушнарьова, М.О. Демидка, О.В. Дубровіна, Я.С. Гукова, І.А. Шевченко та ін.

Значний вклад у розробку теорії різання рослинних матеріалів внесли В.А. Желиговський, В.А. Зяблов, В.И. Особов, М.Є. Рєзнік, Н.В. Сабліков, Г.А. Хайліс та ін.

Як показав аналіз наукових досліджень, багато уваги приділялося процесу спрацювання й особливостям умов експлуатації робочих органів ґрунтообробних машин. Унаслідок різноманіття та специфіки умов роботи загально визнаного підходу, щодо підвищення довговічності ґрунтообробних робочих органів, не виявлено.

Достовірно встановлено лише загальний характер впливу окремих факторів (властивості ґрунту, режими роботи агрегатів) на інтенсивність спрацювання робочих органів.

Аналіз досліджень засвідчив перспективність вирішення багатокритеріальної задачі, пов'язаної з визначенням граничної величини затуплення кромки лез культиваторних лап через урахування якісних та енергетичних показників їх роботи. Виходячи з цього, доцільним є обґрунтування оптимального міжремонтного наробітку лап за мінімальними сумарними витратами на відновлення та додатково витрачену енергію.

У другому розділі „Теоретичні дослідження впливу спрацювання культиваторних лап на їх роботоздатність” визначено вплив спрацювання культиваторних лап на тяговий опір і проаналізовано процес підрізання коренів бур'янів. Здійснено аналіз сумарних витрат коштів на відновлення та додаткові витрати енергії, зумовлені збільшенням опору внаслідок спрацювання лез лап. Визначено оптимальний міжремонтний наробіток культиваторними лапами.

При визначенні опору ґрунту спрацьованій кромці леза лапи розглянуто два підходи: профіль спрацьованого леза лапи умовно замінювали верхньою і затильною фасками та приймали у вигляді кола вписаного у профіль кромки леза лапи.

Відповідно до першого підходу, повну роботу зминання ґрунту верхньою фаскою визначали за формулою:

, (1)

де q_зм- коефіцієнт об'ємного зминання ґрунту, Н/cм³; b - ширина захвату клину, см; l_зм - шлях, який дорівнює довжині зминання ґрунту до відриву скиби, см; - кут між площиною верхньої фаски та напрямком руху, град; - кут тертя ґрунту по поверхні фаски, град.

Опір, зумовлений верхньою фаскою, розраховували через середню роботу зминання ґрунту Азм на шляху l_зм, опір затильної фаски - через опір зминання ґрунту нижньою фаскою.

Одержано наступні залежності нормальних сил від впливових величин відповідно для верхньої (N1) і нижньої (N2) фасок:

; (2)

, (2а)

де Lв.с. - шлях, який дорівнює довжині відірваної скиби, см; h - висота нижньої фаски, см; - кут розтину ( враховує збільшення довжини леза АВ), град.

У випадку, коли фаски є робочими площинами тригранного клина, опір лезу визначається через спрямовуючі косинуси нормальної сили N та лінії дії сили тертя. Для нормальної сили:

; (3)

; (4)

, (5)

де - кут між нормаллю та віссю ох; - кут між нормаллю та віссю оу; - кут між нормаллю та віссю оz; - відповідає кутам та відповідно для верхньої та нижньої фасок.

Спрямовуючі косинуси лінії дії сили тертя дорівнюють:

; (6)

; (7)

, (8)

де ; , , - кути між лінією дії сили тертя і відповідними координатними осями ox, oy та oz.

Горизонтальна R_x1 й R_z1 вертикальна складові сил опору верхньої фаски визначено за формулами:

; (9)

. (10)

Аналогічно розраховані горизонтальна R_2x та вертикальна R_2z складові сил опору затильної фаски.

При визначенні спрямовуючих косинусів кут замінювали на для виразів (3) і (6) та на - для виразів (5) і (8). З урахуванням сили тертя горизонтальні й вертикальні складові сил опору верхньої (R_1x, R_2x) та нижньої (R_2x, R_2z) фасок обчислювали за рівняннями:

; (11)

; (11а)

; (12)

, (12а)

де f1 - коефіцієнт тертя ґрунту по лезу лап.

За постійного коефіцієнту q_зм на величину опору найбільше впливає величина заглиблення клина l_зм. Також слід відмітити, що розміри ширини верхньої фаски не перевищують 0,3-0,5 мм, тому слід очікувати, що опір, спричинений фаскою, знаходиться у межах 15-20 Н/см.

У разі значного спрацювання лез лап величина h може досягати 0,3 мм. При радіусі леза 0,4-0,5 мм величина h може становити близько 0,15 мм, а опір, зумовлений затильною фаскою - 80 Н/см.

У випадку, коли профіль спрацьованого леза приведено до півкола, повний опір визначиться рівнянням:

, (13)

де R_1x, - опір центральної частини півкола, Па (визначається як , де r - радіус кола, вписаного у профіль леза лап, мм); - питомий опір стиснення, Па); - опір бокової частини півкола, Па.

Прийнято припущення, що сумарна нормальна сила N пропорційна об'єму витиснутого ґрунту (). Таким чином, нормальна сила визначиться як:

. (14)

З урахуванням сили тертя горизонтальна складова сили опору розраховується за формулою:

, (15)

а сумарний опір лезу при різанні під кутом розтину як:

. (16)

Аналізуючи процесу різання коренів бур'янів, задалися наступною умовою:

. (17)

Величина реакції R залежить від інтенсивності опору qі ґрунту, яка визначається його твердістю.

Якщо умовно прийняти частину кореня АО за жорсткий важіль із шарніром у точці О, а опір ґрунту - пропорційним переміщенню кореня, інтенсивність опору матиме лінійну залежність від висоти hі і визначатиметься за рівнянням:

. (18)

Можна припустити, що величина деформації ґрунту у процесі розрізання залежить від твердості ґрунту. За таких умов величину сумарного опору R визначимо через момент опорів, що діють на відрізку АО:

. (19)

Цей же момент визначається через рівнодіючу опору R як:

. (20)

Таким чином, реакція R запишеться:

. (21)

Максимальний опір ґрунту R при переміщенні кореня, віднесений до одиниці довжини кореня, знайдемо за формулою:

, (22)

де - твердість ґрунту, Па; dк - середній діаметр кореня, см; - кут тертя кореня по ґрунту, град.

Підставивши значення із (22) у вираз (21), отримаємо:

. (23)

Опір розрізанню кореня буряну внаслідок дії зусилля Рріз аналітично можна визначити за двома умовами, а саме: розрізання відбувається внаслідок деформації зминання й зрізання (зсуву) кореня лезом. За першою умовою площа деформації розраховується через площу контакту леза з коренем, за другою - через площу поперечного перерізу кореня.

Опір розрізанню, без урахування бокових сил (при різанні під кутом розтину ), обчислюється таким чином:

, (24)

де - напруження зминання, Па; - кут тертя кореня по лезу, град.

Враховуючи залежності (17), (23), (24), умови перерізання кореня внаслідок деформації зминання й зрізання запишуться наступними виразами відповідно:

; (25)

, (26)

де - напруження деформації зрізання (зсуву), Па;

Для визначення допустимої величини спрацювання кромки леза r за виразами (25) і (26) необхідно експериментально визначити функціональну залежність напружень і від радіуса кромки леза r, можливі величини діаметрів коренів бур'янів , кути тертя і та величину h1.

Як відомо, при збільшенні міжремонтного наробітку лап зростає вартість додатково витраченої енергії, а при його зменшенні - зростає вартість відновлення. Таким чином, оптимальний наробіток буде таким за якого сумарні витрати на додатково витрачену енергію і відновлення будуть мінімальними.

Для визначення вартості додатково витраченої енергії прийняли, що залежність питомого опору лап k від наробітку (приймаємо пройдений шлях L) при різних швидкостях руху агрегату V визначається поліномом другого порядку:

, кН/м. (27)

Витрати енергії на шляху L розрахували за формулою:

, (28)

де B - робоча ширина захвату культиватора, м.

Оскільки величина k залежить від пройденого шляху L, питомі витрати енергії визначимо через елементарні їх витрати.

Площа, обмежена кривою АВ та прямими АО і ОД, відповідає повній енергії, затраченій на шляху L, а площа, обмежена лініями АВ і АС - приросту енергії при зростанні опору на шляху L.

Елементарна витрата енергії визначиться як , повна -відповідно:

. (29)

Після підстановки величини k з (27) та інтегрування отримаємо:

. (30)

Частина енергії, яка не залежить від L, розраховується за рівнянням , де k0 отримаємо з (27) при L=0 як , тоді:

. (31)

Додатково витрачену енергію знаходимо за формулою:

. (32)

Додаткова енергія, перерахована в гектари обробленої площі, а енергії в , визначиться так:

, кВт•год/га. (33)

Вартість додатково витраченої енергії буде:

, грн./га, (34)

де q - питомі витрати пального, кг/кВт год; зТ - коефіцієнт корисної дії трактора; Цп - ціна пального, грн/кг;

;

.

Вартість одного відновлення комплекту лап з розрахунку на 1 м ширини захвату визначили за формулою:

, (35)

де С₃ - заробітна плата механізатора, грн/год; С_п.год - вартість простою агрегату, грн/год; С_р - вартість ремонту лап з розрахунку на 1 м ширини захвату, грн.; t₃ - час заміни комплекту лап шириною захвату 1 м, грн.

Вартість додаткових енерговитрат та відновлення розрахували з умови:

, (36)

.

Для аналітичного визначення оптимального шляху Lопт прирівняємо до нуля першу похідну правої частини рівняння (36) і одержимо:

. (37)

Розв'язавши рівняння (37), отримаємо:

. (38)

У третьому розділі „Програма та методика експериментальних досліджень” наведено програмні питання, описано експериментальне обладнання та методики для визначення: величини спрацювання лез лап культиваторів від наробітку, впливу величини спрацювання лап на тяговий опір і якісні показники роботи, а також фізико-механічних характеристик коренів бур'янів.

Для дослідження величини спрацювання леза лап від наробітку використовували три агрегати (МТЗ-80+КПС-4), які комплектуються комплектами універсальних стрілчастих лап. Після обробітку 5, 25 та 45 га на робочій швидкості близько 8 км/год лапи знімали і на спеціально виготовленому пристрої робили гіпсові відтиски профілів лез лап.

Тяговий опір визначали на спеціальній установці, яка забезпечувала вимірювання горизонтальної складової опору.

Вимірювали тяговий опір при швидкостях руху агрегату 6, 8 і 10 км/год.

Фізико-механічні властивості коренів бур'янів (коефіцієнти тертя, опір розриву і перерізанню лапами з різною величиною спрацювання їх лез) визначали на стенді ТУД-5 (із пристроєм для розрізання коренів з підпором), маятниковому копрі МК-05 (із пристроєм для розрізання коренів з різними кутами різання) та спеціальній сталевій площині (для визначення коефіцієнтів тертя). Для вимірювання величини зусилля застосовували симетричні тензоланки, перетворювач-підсилювач Spider 8, ПК з прикладною програмою Catman Express 4.5.

Якісні показники (глибина та рівномірність обробітку, ступінь підрізання бур'янів) визначали за загальноприйнятими методиками (ГОСТ 20915-75, ОСТ 70.2.15-73).

У четвертому розділі „Експериментальні дослідження впливу ступеня спрацювання лап культиваторів на ефективність роботи” представлено результати досліджень впливу наробітку на величину спрацювання лез, а також ступеня їх спрацювання на енергетичні та якісні показники роботи.

В результаті регресивного аналізу досліджень залежності радіуса кромки лез лап r від наробітку U (пройденого шляху L) одержали адекватні математичні описи:

;

. (39)

У результаті порівняння експериментальних і теоретичних даних впливу радіуса кромки леза на тяговий опір експериментально отримані величини є більші. Наприклад, у випадку, коли профіль леза наведено до двох тригранних клинів, вірогідний опір, зумовлений верхньою фаскою, становить близько 50 Н/м , нижньою - 100 Н/м, тобто сума їх дорівнює 150 Н/м, що менше експериментальних даних (при r=0,5 мм опір досягає 256 Н/м). Наявність різниці між експериментальними та теоретичними значеннями опорів можна пояснити тим, що експериментально визначали загальний опір лез лап шириною захвату 1 метр, а теоретично - лише леза.

За основні характеристики коренів бур'янів прийнято коефіцієнти тертя їх по лезу та по ґрунту, а також руйнівні напруження деформацій розтягу, зминання та зсуву. У дослідженнях використовували найпоширеніші та найміцніші види бур'янів, а саме: осот, хвощ, берізка, молочай. Ґрунтові умови і фази росту кожного виду бур'янів істотно не відрізнялись.

Встановлено, що кути тертя коренів по сталевій поверхні знаходяться у межах 25.7-31.5, а по ґрунту - 36-39. Під час розтягу зразків коренів бур'янів із діаметрами поперечного перерізу у межах 2.85-3.75 см руйнівне напруження істотно не змінюється, але для різних бур'янів відрізняється істотно - для осоту, хвоща, берізки й молочаю максимальні руйнівні напруження дорівнюють відповідно 52,4, 109,7, 78,6 та 129,8 Па.

Руйнівні напруження зрізу і зминання визначали за формулами:

;

, (40)

де Р - експериментальне руйнівне зусилля, Н; dк -діаметр кореня, мм.

Дослідженнями виявлено, що прийнятними для подальшого аналізу є напруження зрізу. Встановлено, що найвпливовішими факторами на величину руйнівного напруження є кут розхилу (різання), радіус леза та вид бур'яну.

З аналізу отриманих результатів можна зробити наступні висновки: при збільшення радіуса леза до 0,3 мм руйнівне напруження зменшується майже у 2 рази, а при збільшенні r від 0,3 до 0,5 мм - стабілізується. У діапазоні радіусів r=0,3-0,5 мм руйнівні напруження для вибраних коренів бур'янів коливаються в діапазоні 40-90 Па (для осоту - 40 Па, для молочаю - 80 Па). Швидкість різання в межах 6-10 км/год істотно не впливає на величину руйнівного напруження. Враховуючи припущення, що допустимий радіус леза r не перевищує 0,5 мм, умовно можна вважати, що вірогідно граничне значення руйнівного напруження становить 100 Па.

За експериментальними даними напруження різання залежить від радіуса r лінійно і описується рівнянням:

. (41)

У формулі 26 напруження замінено на відповідно до (41).

За прийнятих ґрунтових умов (=12 Па) допустимий радіус r за умови зрізання (26) дорівнює 0,46 мм.

За основні якісні показники прийняті: середня глибина і рівномірність обробітку та ступінь підрізання коренів бур'янів.

Залежність середньої глибини обробітку h від радіуса леза r при швидкостях руху агрегату V у межах 6-10 км/год адекватно визначається багатомірним поліномом другого порядку:

. (42)

Згідно агротехнічним вимогам відхилення від заданої глибини обробітку ґрунту культиваторними лапами допускається ±1,0 см. Кожному зменшенню глибини на 1 см відповідає збільшення радіуса леза близько на 0,1 мм. Величині такого спрацювання відповідає пройдений лапою шлях 25 км. Тому для дотримання встановленої глибини обробітку необхідно через кожні 25 км пройденого лапою шляху збільшити глибину обробітку на 1 см.

Рівномірність глибини обробітку оцінювали коефіцієнтом варіації та розподілом відхилень від середньої глибини в межах до 1 см, 1-2 см та більше 2 см. Із збільшенням радіуса леза коефіцієнт варіації зростає. Наприклад, при роботі на швидкості 8 км/год для радіусів лез 0,1; 0,3 і 0,5 мм коефіцієнти варіації становлять 21,6; 45,3 і 55% відповідно.

Розподіл відхилень від середньої глибини обробітку ґрунту при швидкості руху агрегату 8 км/год наведено далі в таблиці.

Таблиця

Розподіл відхилень від середньої глибини обробітку ґрунту

Дослідженнями встановлено, що рівномірність глибини ходу зберігається на допустимому рівні при радіусі ріжучої кромки леза 0,5 мм.

Оптимальний ступінь підрізання коренів бур'янів (більше 98%) отримано при швидкості руху 10 км/год та радіусі леза лап r=0,1 мм, неприйнятний (до 88%) - відповідно при 6 км/год та r=0,5 мм.

Залежність ступеня підрізання бур'янів від радіуса леза r та швидкості руху V описується рівнянням регресії:

. (43)

У разі збільшення швидкості переміщення агрегату кількість зрізаних бур'янів збільшується за рахунок зростання величини зосередженого навантаження на одиницю площі та сил інерції ґрунту.

Дослідженнями встановлено, що мінімальну робочу швидкість агрегатів можна рекомендувати 8 км/год. Мінімальний ступінь підрізаних бур'янів можна прийняти 95 %, при цьому допустимий радіус леза становитиме 0,3-0,35 мм.

У розділі 2 аналітично визначено наробіток лап за мінімальними витратами на їх відновлення та на додатково витрачену енергію, зумовлену підвищенням опору внаслідок затуплення лез лап. Сумарну вартість розраховано за рівнянням (36), а оптимальний пройдений шлях L_опт - рівнянням (38). Для використання цих рівнянь експериментально визначено їх складові: коефіцієнти поліному (27) - b₂=0,00154; b₄=0,0005; b₅=0,000021; заробітна плата механізатора С₃=5 грн/год; вартість простою агрегату С_п.год. = 37 грн/год; вартість ремонту комплекту лап шириною захвату 1 метр С_р=12,5 грн; час заміни одного комплекту t₃ = 0,3 год. Інші складові прийняті такими: питомі витрати пального q = 0,25 кг/кВт год.; вартість пального 3,5 грн/кг; ККД трактора =0,65.

У п'ятому розділі „Обґрунтування допустимого спрацювання лап та визначення економічної ефективності” обґрунтована допустима величина спрацювання кромки лез лап при мінімальних сумарних витратах на відновлення і додатково витрачену енергію, а також розрахована економічна ефективність.

Допустиме збільшення енерговитрат у разі затуплення лез визначено через сумарні витрати на відновлення та додатково витрачену енергію. Для середньої швидкості (8 км/год) мінімальні сумарні витрати відповідають пройденому шляху близько 67 км або радіусу лез лап 0,34 мм.

Очікувана економічна ефективність зумовлюється дотриманням допустимих агровимогами якісних показників та зменшенням сумарних витрат на відновлення і додатково витрачену енергію та оптимального міжремонтного наробітку порівняно з існуючим у господарствах. У цілому, економічна ефективність від застосування нового методу оптимізації міжремонтного наробітку (для культиватора типу КПС-4 при річному наробітку 400 га) становить у середньому 276 грн/рік.

Висновки

Аналізом умов і режимів роботи, видів та причин відмов культиваторних лап у процесі їх експлуатації встановлено, що головною причиною відмов роботи є швидке затуплення кромки лез лап. Внаслідок різноманіття й специфіки умов роботи культиваторних лап науково обґрунтованої допустимої величини затуплення лез лап не встановлено. Аналіз існуючих досліджень засвідчив перспективність вирішення багатокритеріальної задачі, пов'язаної з визначенням оптимальної допустимої величини затуплення кромки леза лап через урахування якісних та енергетичних показників їх роботи.

Теоретичними дослідженнями процесу взаємодії спрацьованої кромки лез лап з ґрунтом встановлено характер впливу величини її спрацювання на питомий опір ґрунту та одержано математичний опис даного процесу.

Теоретичні й експериментальні дослідження свідчать, що при збільшенні величини спрацювання кромки леза лапи до радіуса кола, вписаного у профіль леза (радіус леза) 0,5 мм (пройдений лапою шлях 112,5 км), приріст питомого опору знаходиться в межах 36-49 % в діапазоні швидкостей руху агрегату 6-10 км/год.

Експериментальними дослідженнями якісних показників роботи лап виявлено, що для дотримання встановленої глибини обробітку в межах агротехнічних вимог необхідно через кожні 25 км пройденого шляху лапою заглиблювати робочі органи культиватора на 1 см; рівномірність глибини ходу зберігається на допустимому рівні (=37,5%) при радіусі кромки леза лапи до 0,5 мм; прийнятний ступінь підрізання коренів (94-96%) спостерігається при радіусі леза 0,3-0,4 мм, при цьому рекомендована швидкість має бути не менше 8 км/год .

Проведено аналіз та обґрунтовано умови для визначення допустимого радіуса леза в залежності від твердості ґрунту, руйнуючого напруження кореня бур'яну, глибини обробітку та кутів тертя коренів по лезу і ґрунту. Для поширених видів бур'янів (осот, хвощ, берізка, молочай) експериментально визначено кути тертя коренів по лезу =25,7-31,50 і по ґрунту =36-39 та величину руйнуючого напруження =40-90 Па. Розрахунковий допустимий радіус спрацювання лез лап становить 0,46 мм, який задовільно збігається з одержаними експериментальними дослідженнями.

Обґрунтовано метод визначення оптимального міжремонтного наробітку лап. Аналітично визначено залежність оптимального міжремонтного наробітку від коефіцієнтів поліному залежності питомого опору від пройденого шляху, ККД трактора, вартості пального та вартості відновлення. Для прийнятих ґрунтових умов і вартості ПММ та ремонтно-обслуговуючих робіт оптимальний міжремонтний наробіток становить 64-70 км пройденого шляху агрегатом, що відповідає радіусу спрацьованих лез лап 0,32-0,36 мм.

За дотримання оптимального міжремонтного наробітку порівняно із прийнятими у господарствах (80-100 км), економічна ефективність від застосування нового методу визначення оптимального міжремонтного наробітку (для культиватора КПС-4 при річному наробітку 400 га) становить у середньому 276 грн/рік

Список опублікованих праць

1. Бондарєв С.І. Аналіз досліджень по обґрунтуванню періодичності технічного обслуговування робочих органів ґрунтообробних машин // Науковий вісник НАУ. - К.: НАУ, 2000. - Вип. 33. - С. 157-161.

2. Демидко М.О., Бондарєв С.І. Аналіз впливу ступеня спрацювання робочих органів на тяговий опір // Науковий вісник НАУ. - К.: НАУ, 2002. - Вип. 49. - С. 109-113.

3. Бондарєв С.І. Вплив ступеня спрацювання лез культиваторних лап на енергетичні та якісні показники їх роботи // Науковий вісник НАУ. - К.: НАУ, 2002. - Вип. 50. - С. 227-230.

4. Демидко М.О., Бондарєв С.І. Вплив ступеня спрацювання лез культиваторних лап на якісні показники їх роботи // Науковий вісник НАУ. - К.: НАУ, 2004. - Вип. 73, ч.2. - С. 60-64. (Особистий внесок - досліджено вплив ступеня спрацювання лез культиваторних лап на рівномірність глибини ходу та якість підрізання бур'янів).

5. Дубровін В.О., Михайлович Я.М., Бондарєв С.І. Фізико-механічні властивості коренів бур'янів та їх опірність різним видам деформацій: Зб. наук. пр. УкрНДІПВТ ім. Л.Погорілого. - Дослідницьке, 2005. - Вип. 8(22), кн. 1. - С. 60-68. (Особистий внесок - досліджено вплив ступеня спрацювання лез культиваторних лап на величину руйнівного зусилля коренів бур'янів).

6. Демидко М.О., Бондарєв С.І., Власенко В.І. Визначення оптимального наробітку до відновлення культиваторних лап: Зб. наук. пр. УкрНДІПВТ ім. Л.Погорілого. - Дослідницьке, 2005. - Вип. 8(22), кн. 2. - С. 281-287. (Особистий внесок - досліджено закономірність зміни сумарної вартості на відновлення і додатково витраченої енергії культиваторних лап).

7. Демидко М.О., Бондарєв С.І. Аналіз процесу підрізання коренів бур'янів // Науковий вісник НАУ. - К.: НАУ, 2005. - Вип. 92, ч.1. - С. 168-172.

Бондарєв С.І. Обґрунтування оптимального міжремонтного наробітку стрілчастих лап культиваторних агрегатів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук із спеціальності 05.05.11 - машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. Національний аграрний університет, Київ, 2007.

Дисертація присвячена проблемі підвищення ефективності роботи культиваторів з полільними лапами шляхом оптимізації міжремонтного їх наробітку. Теоретичними та експериментальними дослідженнями встановлено вплив наробітку на ступінь спрацювання лез лап, а також вплив радіуса леза на тяговий опір та якісні показники.

Аналітично встановлено допустимий радіус спрацьованого леза залежно від твердості ґрунту та руйнівного напруження при розрізанні коренів бур'янів. Визначені руйнівні напруження при різанні з підпором та без підпору.

Аналітично встановлено залежність оптимального шляху L_опт роботи лап між відновленнями від коефіцієнтів поліному залежності питомого опору від пройденого шляху, ККД трактора, вартості пального та вартості відновлення лап. Для прийнятих умов оптимальний пройдений шлях дорівнює L_опт =64-70 км, що відповідає товщині спрацювання леза лап 0,32-0,36 мм. За даного радіуса леза лапи якісні показники не перевищують величини, що зазначені агротехнічними вимогами. При дотриманні оптимального наробітку між відновленнями порівняно з прийнятими у господарствах (80-100 км) економічна ефективність від застосування нового методу оптимізації міжремонтного наробітку (для культиватора КПС-4 при річному наробітку 400 га) становить у середньому 276 грн на рік.

Ключові слова: полільні культиваторні лапи, спрацювання, тяговий опір, якісні показники, міжремонтний наробіток, вартість енерговитрат, вартість відновлення.

Бондарев С.И. Обоснование оптимальной межремонтной наработки стрельчатых лап культиваторных агрегатов. - Рукопись.