Дослідження статичного та динамічного коефіцієнта тертя між поверхнею робочих органів грунтообробних машин та рослинними рештками

Автор(и)

  • V. I. Dvoruk National Aviation University , Національний авіаційний університет
  • K. V. Borak Zhytomyr Agricultural College , Житомирський агротехнічний коледж http://orcid.org/0000-0002-5611-4707 (неавтентифікований)
  • V .H. Rudenko Zhytomyr Agricultural College , Житомирський агротехнічний коледж
  • S. S. Dobranskyi Zhytomyr Agricultural College , Житомирський агротехнічний коледж
  • I. O. Buchko Zhytomyr Agricultural College , Житомирський агротехнічний коледж

DOI:

https://doi.org/10.31548/dopovidi2020.01.015

Ключові слова:

коефіцієнт тертя ковзання, рослинні рештки, сталь, шорсткість, термообробка, вологість.

Анотація

Завдання дослідження полягало у визначенні впливу вологості рослинних рештків, марки сталі, термічної обробки сталі, шорсткості та напрямку хвиль шорсткості на зміну величини статичного та динамічного коефіцієнта тертя між сталю та рослинними рештками після збирання сільськогосподарських культур.

Для досліджень використовували стандартний метод «похилої площини», який дозволяє визначити статичний коефіцієнт тертя. Динамічний коефіцієнт тертя визначали за рахунок врахування часу руху рослинних рештків по похилій площині і часу переміщення без врахування сили тертя (час вертикального падіння, α=90°).

У результаті досліджень встановлено, що коефіцієнт тертя ковзання між рослинними рештками і сталлю суттєво відрізняється для кожного елемента рослинних решток, так в середньому коефіцієнт тертя ковзання листя на 18…29 % більше за коефіцієнт тертя ковзання стебел. Обробка сталі, яка дозволяє зменшити поверхневу енергію, призводить до зменшення коефіцієнта тертя ковзання на 5…16 %. Збільшення вологості рослинних рештків призводить до суттєвого збільшення коефіцієнта тертя ковзання.

Зміна шорсткості поверхні сталі призводить до зміни коефіцієнта тертя ковзання, так для полірованої поверхні коефіцієнт тертя ковзання значно більше ніж для поверхонь, які мають чорнову обробку. Зміна напрямку нерівностей на полірованій поверхні не призводить до збільшення статичного і динамічного коефіцієнта тертя ковзання, а за чорнової обробки при поздовжньому напрямку нерівностей статичний коефіцієнт залишається незмінним, а динамічний зменшується на 7…10 %.

Тертя, яке відбувається в результаті взаємодії рослинних рештків зі сталлю неможливо описати законом Амонтона–Кулона, оскільки в даному випадку, молекулярна складова суттєво впливає на величину коефіцієнт тертя рослинні рештки–сталь. Процес тертя необхідно описувати молекулярно-механічною теорією тертя.

Біографії авторів

  • автор V. I. Dvoruk, афіліація National Aviation University, Національний авіаційний університет
    доктор технічних наук, професор
  • автор K. V. Borak, афіліація Zhytomyr Agricultural College, Житомирський агротехнічний коледж
    кандидат технічних наук
  • автор V .H. Rudenko, афіліація Zhytomyr Agricultural College, Житомирський агротехнічний коледж
    завідувач відділення «Агроінженерія»
  • автор S. S. Dobranskyi, афіліація Zhytomyr Agricultural College, Житомирський агротехнічний коледж
    викладач
  • автор I. O. Buchko, афіліація Zhytomyr Agricultural College, Житомирський агротехнічний коледж
    викладач

Посилання

Kragel`s`kij, I. V., Vinogradova, I. E. (1962). Koe`fficienty` treniya [Friction coefficients]. Moska: MAShGIZ, 220.

Yatsun, S. S., Tsarenko, O. M., Voitiuk, D. H., & et al. (2003). Mekhanіko-tekhnolohіchnі vlastyvostі sіlskohospodarskykh materіalіv [Mechanical and technological properties of agricultural materials]. Kyiv: Meta, 448.

Lezhenkіn, І. O. (2017). Obgruntuvannia parametrіv ta rezhymіv funktsіonuvannia robochoho orhanu dlia separatsіi obchіsanoho vorokhu pshenytsі [Substantiation of parametres and operating modes of working body for separation ochesannogo heap of wheat]. Tavrіiskyi derzhavnyi ahrotekhnolohіchnyi unіversytet. Melіtopol, 20.

Sai, V.A. (2010). Doslіdzhennia koefіtsіienta tertia stebel lonu olіinoho [Investigation of the coefficient of friction of stems of flax oil]. Lehka promyslovіst, 1, 49-50.

Popov, R.A. (2006). Raschet koe`fficientov treniya pri vzaimodejstvii steblej l`na-dolguncza s razlichny`mi materialami [Calculation of the friction coefficients during the interaction of flax stalks with various materials]. Dostizhenie nauki i texniki APK, 4, 20-21.

Denisov, S.V. (2006). Povy`shenie e`ffektivnosti prigotovleniya kormosmesi na osnove stebel`chatogo korma i obosnovanie parametrov press-e`kstrudera. (Master's thesis). Samarskaya gosudarstvenaya skl`s`koxozyajstvennaya akademiya. Samara, 142.

Braginecz N. V., Baxarev D. N., & Al`-Atum, M. (2013). K opredeleniyu nekotory`x mexaniko-texnologicheskix svojstv kormovoj smesi dlya melkogo rogatogo skota [The definition of some mechanical properties of technology for feeding mixtures small cattle]. Vіsnik Xarkіvs`kogo naczіonal`nogo texnіchnogo unіversitetu іm. P. Vasilenka, 132, 155-161.

Vertij , A. A. (2019). Povy`shenie e`ffektivnosti processa izmel`cheniya gruby`x stebel`chaty`x kormov [Improving the efficiency of the grinding process of coarse stalk feed]. FGBOU VO Voronezhskij GAU. Voronezh, 158.

Samojlova, T. F. (2016). Obosnovanie parametrov i rezhimov raboty` mobil`nogo smesitelya komponentov komposta [Substantiation of parameters and operating modes of a mobile mixer of compost components]. Donskoj gosudarstveny`j agrarny`j universitet. Zernograd, 168.

Tsymbal, B. M. (2017). Pіdvyshchennia znosostіikostі shnekovykh ekstruderіv dlia vyrobnytstva palyvnykh bryketіv u kyslotnykh ta luzhnykh seredovyshchakh [Improving wear resistance of a screw extruder for production of biomass briquettes in acidic and alkaline environments]. Khark. nats. tekh. unіv. sіls. hosp. іm. P. Vasylenka. Kharkіv, 223.

Avrutov, V. V. (2011). K zadache opredeleniya treniya skol`zheniya [To the problem of determining sliding friction]. Vіsnik NTUU «KPІ». Serіya priladobuduvannya, 42, 195-199.

Kombalov, V.S. (1974). Vliyanie sheroxovatosti tvyordy`x tel na trenie i iznos [Effect of solids roughness on friction and wear]. Moskva: Nauka, 112.

Kragel`skij, I.V. (1968). Trenie i iznos [Friction and wear]. Moskva: Mashinostroenie, 480.

Завантаження

Опубліковано

2020-02-20

Номер

Розділ

Техніка і автоматика Agriculture 4.0