ГЕОМЕТРИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ НАПРЯМНОЇ ПОВЕРХНІ ДОЛОТА РОБОЧОГО ОРГАНУ ЧИЗЕЛЬНОГО ЗНАРЯДДЯ

Анотація

Запропоновано математичну модель формування напрямної поверхні долота робочого органу чизельного знаряддя для обробітку ґрунту. Зазначено, що застосування чизельних знарядь при вирощуванні  сільськогосподарських культур сприяють формуванню відповідних умов для росту і розвитку рослин. Значний ефект від застосування чизельних знарядь досягається на ґрунтах з ознаками прояву водних або повітряних ерозійних процесів за рахунок створення оптимального водно-повітряного режиму ґрунтів із збереженням стерні на поверхні поля. Звернуто увагу на те, що з метою зниження тягового опору чизельних знарядь значну увагу приділяють проведенню досліджень з визначення оптимальних геометричних параметрів форми і положення їх робочих органів.

Робочі органи чизельного знаряддя оснащенні долотами, які  можуть мати різні конструктивні рішення з відповідними геометричними параметрами їх форм і положень. Доведено, що тяговий опор чизельного знаряддя в значній мірі залежить від геометричних параметрів форми криволінійної напрямної поверхні долота. Використання доліт з поверхнею у вигляді площини, як показали попередні дослідження, сприяє збільшенню зусилля на переміщення відділеної скиби ґрунту від масиву.

Визначено, що задача оптимізації параметрів форми долота полягає у визначенні такої форми напрямної його поверхні, яка забезпечувала б зменшення початкового значення відносної швидкості частки ґрунту до мінімального, наприкінці її переміщення по поверхні. Математичним моделюванням руху частки ґрунту по напрямній поверхні долота отримано нелінійний функціонал, який відображає упорядкований векторний простір множини фізичних сил взаємодії частки ґрунту з поверхнею в множену дійсних чисел. Мінімальне значення визначеного функціоналу забезпечує виникнення неперервної функції напрямної поверхні долота, на якій швидкість частки ґрунту наприкінці її переміщення по поверхні буде дорівнювати нулю. Зазначено, що методи варіаційного числення пошуку оптимального розв’язку отриманого нелінійного функціоналу є дуже складним, а пошук оптимальної функції має бути здійснено серед поліномів.

Ключові слова: чизельне знаряддя, робочий орган, долото, напрямна, поверхня, параметри форми, відносна швидкість, функціонал, ґрунт.