Пластикові відвали Текрон

Пластикові відвали Текрон

Пластикові відвали Текрон виготовлені із надміцного композитного матеріалу. Пройшли випробування Науковцями в комплекті з польовими дошками, виготовленими з композитного матеріалу на основі термопласту.

 • The Ukrainian Farmer • 30 січ. 2019 •
ВОЛОДИМИР НАДИКТО, член кореспондент НААН України Таврійський Державний Агротехнологічний Університет
Співавтори: Абдулмелік Любов, Ольга Сушко, кандидати техн. наук, Микола Тиховод

Одним із найбільш ефективнішим способом обробітку грунту є оранка. На практиці, як відомо, їі здійснюють плугами. Незважаючи на широку номенклатуру марок, принципових змін конструкції цих ґрунтообробних знарядь дуже мало. А з тих, що відбулися, більшість спрямована на зменшення тягового опору плугів, оскільки оранка и нині найбільш енергоємною технологічною операцією обробітку ґрунту.

У цій статті викладено результати практичної реалізації одного зі способів зменшення тягового опору плуга. Суть його полягає в заміні стальних полиць і польових дощок на текронові (фото 1).


Текрон — це композитний матеріал на основі термопласту, розроблений у Бельгії.

Основні фізико-технічні характеристики цього матеріалу, порівнюючи зі сталлю, яка застосовується для виготовлення полиць і польових дощок серійних плугів, наведено в табл.1.

ПоказникЗначенняЗначення
Текрон 22Сталь 60
Щільність9307800
Модуль пружності під час розтягу (1 мм/хв), MPa720920
Межа текучості під час розтягу (50 мм/хв), MPa1717
Відносна деформація розтягу (50 мм/хв), %2019
Номінальне напруження при розриві (50 мм/хв), %>50
Межа міцності, MPa26,71 (25°С, δ+)700 (20°С, δ+)
Гранична деформація, %250,6 (25°С, δ+)60 (20°С, δ+)
Твердість нормалізована60 (за Шором)217 (НВ)
Статичний коеффіцієнт тертя0,20,52
Модуль повзучості під час розтягу (1 год), MPa460590
Ударне навантаження за Charpy, kJ/m2210240
Таблица 1

Щільність являється найпершим показником, що суттєво відрізняє усі матеріали. У сталі вона щонайменше у 8 разів більша, ніж у текрону.

Цілком зрозуміло, що це відповідним чином позначається на показнику нормалізованої твердості, яка в сталі теж вища. Водночас, як випливає з аналізу даних табл.1, за показниками модулів пружності й повзучості межі текучості й відносної деформації за розтягуванням зразки текрону та сталі відрізняються несуттєво. Розглянуті вище фізико-технічні характеристики текрону в основному можуть репрезентувати довговічність і надійність функціонування виробу з нього.Для зменшення тягового опору плуга важливішою є така характеристика текрону, як коефіцієнт тертя. У нового матеріалу значення цього показника щонайменше у 2,6 рази менше, ніж у сталі. А це потенційно вказує на те, що плуг, обладнаний текроновими полицями й польовими дошками замість сталевих, може мати менший тяговий опір.

Для визначення впливу матеріалу полиць і польових дощок корпусів плуга на його тяговий опір використовували тензометричний плуг, розроблений у Таврійському ДАТУ на базі серійного знаряддя ПЛН-5-35(фото 2).Сигнал із тензометричної ланки плуга потрапляв на аналогово-цифровий перетворювач, а з нього — у цифровому вигляді — на комп’ютер. Цей тензометричний плуг агрегатували з трактором тягового класу 3-ї серії ХТЗ-170, обладнаного двигуном ЯМЗ-236 (фото 3).

Орне знаряддя було відрегульоване на глибину оранки 25 см. Трактор із модернізованим плугом в усіх дослідах рухався на одній і тій самій передачі. Під час проведення експериментальних досліджень на полі в п’ятиразовій повторності вимірювали вологість і щільність ґрунту. Перший із цих параметрів визначали широко відомим термостатно-ваговим методом. В умовах досліду середнє значення вологості ґрунту в шарі 0-25 см становило 22,8%.

Для визначення щільності агротехнічного фону використовували розроблений у Таврійському ДАТУ щільномір. Особливістю цього приладу є те, що його електронні ваги відразу показують щільність ґрунту у г/см3. За результатами вимірювань середнє значення щільності ґрунту дослідного поля в шарі 0-25 см дорівнювало 1,21 г/смз.

Під час проведення експериментальних досліджень було встановлено, що на сталевих полицях налипав ґрунт (фото 4). Тоді як під час застосування в тих самих ґрунтових умовах текронових полиць цього практично не було (фото 5). 3 практики застосування орних знарядь відомо, що за налипання відбувається рух «ґрунт по ґрунту», а це завжди призводить до зростання тягового опору плуга.

За результатами аналізу експериментальних даних установлено, що застосування текронових полиць і польових дощок замість сталевих дозволило зменшити середнє значення тягового опору досліджуваного плуга. Так, якщо зі сталевими елементами корпусу орного знаряддя величина цього показника становила 34,5 кН, то з текроновими — 29,8 кН.

Отримана різниця між тяговими опорами плуга становить 4,7 кН, або 13,6%. 3 довірчою ймовірністю 95% можна стверджувати, що ця різниця між середніми значеннями тягових опорів плуга є суттєвою, бо вона значно перевищую найменшу істотну (НІР05), яка дорівнює тільки 0,21 кН.

Дисперсія коливань тягового опору плуга з текроновими елементами становила 6,40 кН2. Значення цього статистичного параметра в орного знаряддя зі сталевими полицями та польовими дошками була більшою й дорівнювала 8,70 кН2. Водночас, за F-критерієм Фішера різниця між цими дисперсіями є несуттєвою. Коефіцієнти варіації коливань тягових опорів для обох варіантів плуга не перевищували 9%.

Ширина захвату орних агрегатів для обох досліджуваних варіантів була однаковою і в середньому становила 1,76±о,о1 м. Реальна глибина оранки плугом із текроновими елементами змінювалася в межах 24,5±0,3 см (табл. 2). За обробітку ґрунту цим самим орним знаряддям, але обладнаним сталевими полицями й польовими дошками, значення цього параметра становило 23,9±0,3 см.

Як бачимо з даних табл. 2, різниця між глибинами оранки становить 0,6 см. Найменша істотна різниця між цими порівнюваними параметрами НІР05 = 0,4 см.

Значення для плуга з полицями й польовими дошками:

ПараметрСталевимиТекроновими
Середнє значення, см23,924,5
Похибка середнього значення, см0,130,16
Довірчий інтервал (для довірчої ймовірності 95%), см23,9±0,324,5±0,3
Середнє квадратичне відхилення, ±см1,211,34
Дисперсія, см21,461,8
Коефіцієнт варіації, %5,15,5
Найменша істотна різниця, HIP05, см0,40,4

3 цього випливає, що плуг із текроновими полицями й польовими дошками функціонував нехай і не значно, але на більшій глибині оранки. Водночас, як показали польові випробування, робоча швидкість руху МТА із цим плугом становила 8,1 км/год. В орного агрегата зі сталевими елементами корпусів плуга цей показник був на рівні 7,2 км/год. Цілком зрозуміло, що така перевага у швидкісному режимі роботи МТА з текроновими полицями й польовими дошками орного знаряддя його зумовлена його меншим тяговим опором.

Отже, за практично однакової ширини захвату порівнюваних орних агрегатів (1,76 м) основна (тобто чиста) продуктивність їхньої роботи була різною: у модернізованого МТА вона була більшою на 12,6% (1,43 га/год проти 1,27 га/год).

Для подальшого аналізу використовували експериментальні польові тягові характеристики трактора серії ХТЗ-170, отримані на агротехнічному фоні «стерня». Саме на ньому здійснювали той цикл випробувань, результати яких викладено у цій статті.

Застосування цих характеристик показало, що за тягового опору плуга 34,5 кН і робочої швидкості руху орного машинно-тракторного агрегата 7,2 км/год витрати пального трактором становлять 30 л/год. Натомість за тягового опору плуга 29,8 кН і швидкості руху 8,1 км/год цей показник дорівнює 29,4 л/год. 3 цього випливає, що за розрахунковими даними застосування текронових полиць і польових дощок корпусів плуга за 1 год роботи орного машинно-тракторного агрега- та дозволяє заощадити 0,6 л дизельного пального.

За річний агротехнічний строк виконання орним агрегатом оранки 200 год (20 днів по 10 год щоденної роботи) застосування модернізованого МТА економія пального становитиме 200 х 0,6 = 120 л. За вартості 1 л такого пального на рівні 30 грн вказаний ефект дорівнюватиме 3,6 тис. гривень.Для оцінювання рівня отриманого результату проведемо такий аналіз. Різниця між продуктивностями основної роботи розглянутих ґрунтообробних агрегатів дорівнює 1,43 -1,27 = 0,16 га/год. Практично це означає, що за річний агротехнічний строк оранки 200 год модернізованим орним агрегатом можна обробити ріллі на 32 га більше, ніж серійним МТА. Оскільки за цей час заощаджується 120 л його дизельного пального, то сезонне питоме його заощадження від застосування плуга з текроновими полицями й польовими дошками становитиме 120 л: 32 га = 3,75 л/ га.

Комплект із п’яти текронових полиць і такої самої кількості польових дощок коштує приблизно на 6,75 тис. гривень дорожче, ніж аналогічний набір сталевих деталей корпусів плуга. 3 урахуванням зазначеного вище ефекту від заощадження витрат пального модернізованим МТА (3,6 тис. грн) текронові елементи орного знаряддя (тобто полиці й польові дошки) можуть повністю окупитися за два орних сезони.

Насамкінець зазначимо, що кожного сільгоспвиробника не може не цікавити проблема довговічності експлуатації текронових елементів плуга. Для з’ясування цього важливого практичного питання слід провести спеціальні випробування. За наявності інвестиційних пропозицій їх кваліфіковано можуть виконати фахівці Таврійського державного агротехнологічного університету.

Добавить комментарий