Classification of rotary cultivation tools of agricultural machines and their motion trajectories | Классификация ротационных рабочих органов сельскохозяйственных машин и их траектории движения

English. The rotary machines and implements used for crop cultivation do not fully meet the agrotechnical requirements. The research purpose is to analyze the movement trajectory of material points in rotary working bodies of agricultural machines. To substantiate the parameters of the working bodies, there were studied the absolute trajectory of their movement and classified rotary working bodies of agricultural machines according to the special location of their rotation axis in space. There were identified 4 groups and 7 subgroups: A – the first group of rotors with a horizontal-transverse axis of rotation; B – the second group of rotors with a vertical axis of rotation; C – the third group of rotors with a longitudinal axis of rotation; D, E and F, G are the fourth group of rotors with the axis of rotation located in space relative to the coordinate system XYZ at angles alpha, beta, and gamma. There are presented results of kinematic analysis for rotary working tools of classes D, E, F, G having a complex location of the axis of rotation in the space. The analysis of calculating the coordinates of the motion trajectory of rotary working tools has shown that for the group of rotors of class D, E, F, the motion trajectory corresponds to a compressed cycloid, and for a rotor of class G, the trajectory is a helicoid. The obtained motion trajectories of material points of rotary working bodies can be used to evaluate the process of interaction of working bodies with the soil and plant material, to substantiate the geometric parameters of working bodies, the rotor speed, and the translational speed of an agricultural machine.

Russian. Применяемые ротационные машины и орудия для возделывания с.-х. культур не в полной мере отвечают агротехническим требованиям. Цель исследований – анализ траектории движения материальных точек ротационных рабочих органов с.-х. машин. Для обоснования параметров рабочих органов выполнены исследования абсолютной траектории их движения и предложена классификация ротационных рабочих органов с.-х. машин по расположению оси вращения в пространстве. Выделено 4 группы и 7 подгрупп: А – первая группа роторов с горизонтально-поперечной осью вращения; Б – вторая группа роторов с вертикальной осью вращения; В – третья группа роторов с продольной осью вращения; Г, Д, Е, Ж – четвертая группа роторов с расположением оси вращения в пространстве относительно системы координат ОXYZ под углами альфа, бета и гамма. Представлены результаты кинематического анализа ротационных рабочих органов для классов Г, Д, Е, Ж, имеющих сложное расположение оси вращения в пространстве. В результате анализа расчетов координат траектории движения ротационных рабочих органов установлено, что в группе роторов класса Г, Д, Е траектория движения соответствует сжатой циклоиде, а для ротора класса Ж траектория представляет собой геликоиду. Полученные траектории движения материальных точек ротационных рабочих органов позволяют оценить процесс взаимодействия рабочих органов с почвой и растительным материалом, обосновать геометрические параметры рабочих органов, частоту вращения ротора, поступательную скорость с.-х. машины.