В работе представлены некоторые результаты исследования изнашивания почворежущих клинообразных лезвий на абразивной модели почвы.
Эксперименты проводили на установке, обеспечивающей прямолинейное движение образца и одноразовое взаимодействие лезвия с частицами абразивной массы. Схема лабораторной установки и процесса резания показана на рисунке 1.
При движении приводного механизма с закрепленным на нем исследуемым образцом лезвие последнего срезает пласт абразивной массы. В процессе резания лезвие изнашивается, а его геометрические параметры изменяются.
При моделировании абразивной среды, представляещей аналог реальной почвы, определены с учетом механики абразивного изнашивания основные параметры и критерии подобия, влияющие на характер изнашивания лезвий почвообрабатывающих рабочих органов.
К параметрам изнашивания отнесены твердость почвы Н, касательные τ и нормальные σ напряжения, определяющие характер разрушения пласта, размер твердых частиц D, радиус их острых краев r и количество твердых частиц в единице объема Q, а также l и h — ширина лезвия и глубина резания, являющиеся геометрическими составляющими и выражающими обязательный атрибут подобия системы «модель — натура» [1].
Критерии подобия в данной системе имеют значения: π1 = H/τ, π2 = τ/σ, π3 = r/D, π4 = Q/D3, π5= l/h [2].
В реальных почвенных условиях значения почвенных и эксплуатационных параметров варьируют в достаточно широком диапазоне. Так, для суглинистых почв различного механического состава, значения Н составляют от 0,5 до 6–8 МПа, τ — 0,02–1,3 МПа, σ — 0,005–0,5 МПа, D — 0,01–1,5 мм, r — 0,005–0,09 мм [3].
Проверка соответствия полученных критериев подобия на модели и «натуре» проводилась экспериментально, где в качестве модели почвы использовали песчано-парафиновую смесь [4]. В работе [5] достаточно подробно изложены методика и результаты подобных исследований. Полученные данные показали, что взаимодействие почворежущего клина с искусственной абразивной средой идентично протекаемым процессам износа лезвий на модели и «натуре».