BACKGROUND: Theoretical and practical studies in the field of abrasive wearing of soil tilling tools are generally focused on the processes of galling of working surfaces of their components. Meanwhile, the factor of changing the shape of an abrasive particle during its motion on the wearing plane remains behind the study focus. Not considering the abovementioned factor leads to wrong conclusions and have a negative impact on development of the technology of manufacturing, strengthening and restoration of structural components of agricultural machinery.
AIM: Conducting theoretical studies of the wearing process of the abrasive fraction of soil during its motion on the working surface of the components of soil tilling tools.
METHODS: The study was conducted with using the known theoretical studies in the field of abrasive wearing. The integral calculus and fundamentals of tribological engineering were used.
RESULTS: The study result is derivation of the formula, which shows the degree of changing the shape of an abrasive particle taking its motion on the friction surface and soil pressure into account. The parameter that mainly defines the wearing rate is the value of the external force. The theoretical study was considered for cultivator shovels. It is shown that the obtained mathematical expressions can be used practically for all components of the soil tilling tools.
CONCLUSION: The obtained mathematical equations point out the potential presence of three factors in the wearing process, such as scratching, contact deformation and rolling in dependence of changing the shape of the abrasive substance during its motion on the friction surface.
Обоснование. Теоретические и практические изыскания в области абразивного изнашивания почвообрабатывающих орудий, как правило, посвящены процессам истирания рабочей поверхности их деталей. При этом за рамками исследований остается фактор изменения формы абразивной частицы в процессе ее перемещения по изнашиваемой плоскости. Отсутствие учета выше отмеченного фактора приводит к неверным заключениям и оказывает отрицательное влияние при разработке технологии изготовления, упрочнения и восстановления конструктивных элементов сель.-хоз. техники.
Цель работы заключается в проведении теоретических исследований процесса износа абразивной фракции почвы при ее движении по рабочей поверхности деталей почвообрабатывающих орудий.
Материалы и методы. Раскрытие цели проводилось с использованием известных теоретических исследований в области абразивного изнашивания; применялись интегральное исчисление и основы триботехники.
Результаты. Результатом исследования является вывод формулы, отражающей степень изменения геометрии абразивной частицы с учетом величины ее перемещения по поверхности трения и давления почвенной массы. При этом определяющим параметром темпа ее изнашивания является величина внешней силы. Теоретические исследования рассматривались применительно к культиваторным лапам. Показано, что полученные математические выражения могут быть использованы, фактически, для любых деталей почвообрабатывающих орудий.
Заключение. Полученные математические уравнения указывают на возможность присутствия в процессе износа трех факторов: царапание; контактное деформирование; перекатывание в зависимости от изменения формы абразивной субстанции при ее перемещении по поверхности трения.