ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ ПАВЕРХНОСТИ ДОЛОТА РАБОЧЕГО ОРГАНА ЧИЗЕЛЬНОГО ОРУДИЯ

Аннотация

Применение чизельные орудий для обработки почвы получает все более широкое распространение в способах создания почвенных условий для развития растений. При этом, с целью снижения тягового сопротивления орудия проводятся исследования по определению оптимальных геометрических форм рабочих органов.

Орудия с чизельными рабочими органами применяются на почвах, в которых происходят проявления водных или воздушных эрозионных процессов, так как они способствуют созданию оптимального водно-воздушного режима почв с сохранением органических веществ в почве.

Чизельные орудие в своем составе имеют различные по своим конструктивным решениям и соответствующим  параметрам рабочие органы, среди которых используется долото. Среди геометрических параметров долота чизельного рабочего органа определяющее значение имеет его форма поверхности, которая характеризует взаимодействие его с грунтом, при  перемещении по поверхности. Чаще используют долото с поверхностью в виде плоскости, но такая форма, как показали предыдущие исследования, повышает усилия на перемещение отделенного пласта почвы. Поэтому задача оптимизации поверхности долота заключается в том, чтобы найти такую форму направляющей поверхности долота, которая обеспечит минимальную конечную скорость грунтовых агрегатов по его поверхности.

Предложена математическая модель формирования направляющей поверхности долота чизельного рабочего органа чизельного культиватора для обработки почвы. Доказано, что оптимальная форма направляющей поверхности долота должно обеспечивать минимальное значение относительной скорости частицы почвы по его поверхности в конце  взаимодействия с рабочим органом. Получен функционал, который отражает произвольное множество на множестве действительных чисел, минимальное значение которого обеспечивает определение функции направляющей поверхности долота, где скорость частицы почвы равна нулю в конце взаимодействия с поверхностью. Отмечено, что методы вариационного исчисления поиска оптимального решения полученного функционала является очень сложным, поэтому поиск оптимальной функции будем искать среди полиномов.

Ключевые слова: чизельное орудие, рабочий орган, долото, направляющая, поверхность, параметры формы, относительная скорость, функционал, почва.