Моделирование взаимодействия с почвой двухъярусного рыхлителя с рабочими органами наклонного типа

Abstract

Оптимизация конструктивно-технологических параметров новых и усовершенствованных рабочих органов сельскохозяйственной машины для конкретных природно-климатических условий работы возможна за счет применения методов и средств компьютерного моделирования, составления математических моделей и использования полученных аналитических закономерностей. Для моделей почвообрабатывающих машин сложность данной задачи заключается в том, что при воздействии рабочих органов на почву возникают изменения ее технологических свойств. Разработана модель, описывающая взаимодействие с почвой двухъярусного рыхлителя с рабочими органами наклонного типа и позволяющая исследовать распределение напряжений и деформаций в зоне обработки, а также силы сопротивления почвы на его рабочих органах. Модель реализована посредством метода конечных элементов в программном комплексе COMSOL Multiphysics. Получены результаты исследования напряженно-деформированного состояния двухъярусного рыхлителя при рыхлении почвы, определены критические зоны в конструкции рабочих органов, что позволит повысить их износостойкость и долговечность при дальнейшей оптимизации его параметров. С помощью разработанной модели можно исследовать различные режимы при обработке различных типов почв двухъярусным рыхлителем с рабочими органами наклонного типа с возможным изменением геометрических профилей рассматриваемого орудия. Предложенная модель и полученные данные могут быть использованы для исследований динамических процессов обработки почвы двухъярусными рыхлителями с рабочими органами наклонного типа, а также при проектировании и совершенствовании сельскохозяйственных машин.