Бионическое направление разработки сельскохозяйственных машин с учетом свойств обрабатываемой среды и созданных приборов для определения ее характеристик

Аннотация

Рассмотрено развитие нового бионического направления в сельскохозяйственном машиностроении. Цель работы --- разработка методики и технических средств определения деформационного показателя почвы как новой характеристики ее физико-механических свойств, которая позволяет осуществлять непосредственный переход от деформационных свойств обрабатываемых материалов к форме рабочих поверхностей машин, создаваемых по подобию живых организмов-землероев. Деформационный показатель почвы представляет собой площадь деформатора, приходящуюся на единицу критического давления на почву. Указанный показатель при описании поведения почвы в процессе деформирования предлагается использовать в реологических моделях. Методика определения деформационного показателя почвы предусматривает плавное вдавливание в почву или грунт полушарового наконечника с одновременной фиксацией глубины его погружения в почву и силы, необходимой для внедрения на эту глубину. Регистрация этих параметров возможна как на бумажном носителе в виде диаграммы, так и на электронном в цифровом виде. Рассмотрено устройство для определения деформационного показателя почвы, включающее в себя лабораторную установку с гидравлическим приводом, установку на базе микроскопа для бионических исследований и прибор для работы в полевых условиях

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Бабицкий Л.Ф., Москалевич В.Ю. Бионическое направление разработки сельскохозяйственных машин с учетом свойств обрабатываемой среды и созданных приборов для определения ее характеристик. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2023, № 1 (142), с. 4--14. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3933-2023-1-4-14

Литература

[1] Горшкова Н.В., Шкарупа Е.А., Елтонцев А.В. Импортозамещение в АПК: механизм реализации и перспективы развития. Вестник Волгоградского государственного университета. Экономика, 2021, т. 23, № 3, с. 63--73. DOI: https://doi.org/10.15688/ek.jvolsu.2021.3.6

[2] Бабицкий Л.Ф., Куклин В.А., Москалевич В.Ю. Перспективы использования биосистемного подхода при создании противоэрозионных почвообрабатывающих машин для сохранения почвенного плодородия. Lingvo-science, 2020, № 29, с. 11--13.

[3] Guo Z., Zhou Z., Ren L. 2D finite element analysis for the cutting performance of bionic curved cutting tools. J. Mech. Eng., 2003, vol. 9, pp. 106--109.

[4] Zhang Z., Wang X., Tong J., et al. Innovative design and performance evaluation of bionic imprinting toothed wheel. Appl. Bionics Biomech., 2018, vol. 2018, art. 9806287. DOI: https://doi.org/10.1155/2018/9806287

[5] Yu H., Han Z., Zhang J., et al. Bionic design of tools in cutting: reducing adhesion, abrasion or friction. Wear, 2021, vol. 482-483, art. 203955. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wear.2021.203955

[6] Babitsky L.F., Sobolevsky I.V., Kuklin V.A. Methodology for designing tillage working bodies of a stubble cultivator-flat-cutter based on agricultural biomechanics. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 2021, vol. 868, no. 1, art. 012007. DOI: http://dx.doi.org/10.1088/1755-1315/868/1/012007

[7] Афанасьев В.Г. Мир животных: системность, эволюция и управление. М., Политиздат, 1986.

[8] Штаерман И.Я. Контактная задача в теории упругости. М., Л., Гостехиздат, 1949.

[9] Whitlow R. Basic soil mechanics. Prentice Hall, 2000.

[10] Terzaghi K., Peck R.B., Mesri G. Soil mechanics in engineering practice. Wiley, 1996.

[11] Панов И.М., Ветохин В.И. Физические основы механики почв. Киев, Феникс, 2008.

[12] White I.L. Soil plasticity and strength --- a new approach using extrusion. Ground Eng., 1982, vol. 15, no. 1, pp. 16--20.

[13] Черкасов И.И., Шварев В.В. Грунт луны. М., Наука, 1975.

[14] Самуль В.Н. Основы теории упругости и пластичности. М., Высш. шк., 1982.

[15] Рейнер М. Реология. М., Наука, 1965.