MATHEMATICAL MODELING OF A SPRING TUSK OPERATION IN A POTATO HARVESTER

Abstract

Проблема и цель. Целью исследований являлось математическое моделирование работы подпружиненного лемеха картофелеуборочного комбайна для получения количественных энергетических характеристик. Методология. Исследования были проведены в Рязанском государственном агротехнологическом университете имени П.А. Костычева с помощью компьютерного моделирования. Результаты. Результаты численного моделирования однозначно показывают, что использование подпружиненного лемеха при уборке урожая картофеля позволяет качественно отделять комья почвы от клубней. Заключение. Анализ результатов моделирования работы подпружиненного лемеха картофелеуборочного комбайна, позволил сделать следующие выводы. Средняя скорость движения определяется скоростью движения картофелеуборочной машины, но использование пружины позволяет увеличить пиковую скорость взаимодействия плуга с почвой примерно на 25 %. С учетом того, что время прохождения пласта почвы по лемеху, учитывая его геометрические размеры, составляет примерно 0,5 с, пружинные колебания оказывают воздействие на каждый пласт обрабатываемого субстрата. В некоторые интервалы времени к энергии поступательного движения лемеха добавляется энергия, около 35 %, запасенная в пружине, что способствует дополнительному размельчению комьев. Problem and purpose. The purpose of the research was mathematical modeling of a spring tusk operation in a potato harvester to obtain quantitative energy characteristics. Methodology. The research was carried out at Ryazan State Agrotechnological University using computer modeling. Results. The results of numerical modeling clearly show that the use of a spring tusk when potato harvesting allows more efficient separation of soil clods from tubers. Conclusion. Analysis of the results of modeling the operation of a spring tusk of a potato harvester allowed to draw the following conclusions.The average speed is determined by the speed of a potato harvester, but the use of a spring allows to increase the peak speed of interaction of the plow with the soil by about 25%. Taking into account the fact that the soil layer moves through the tusk for approximately 0.5 s., taking into account its geometric dimensions, spring vibrations affect each layer of the substrate being treated.At some times, the energy 35% stored in the spring is added to the energy of the translational movement of the tusk, which contributes to additional crushing of the substrate.