Theoretical study of the wearing process of the abrasive fraction of soil during its motion on the working surface of the components of soil tilling tools

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

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.

About the authors

Alexander M. Mikhalchenkov

Bryansk State Agrarian University

Email: mihalchenkov.alexandr@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3104-2548
SPIN-code: 6994-7550

Dr. Sci. (Engineering), Professor of the Department of Technical Service

Russian Federation, Bryansk

Sergey A. Feskov

Bryansk State Agrarian University

Author for correspondence.
Email: feskovwork@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5978-6517
SPIN-code: 7637-8485

Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Technical Service

Russian Federation, Bryansk

Andrey V. Kubyshkin

Bryansk State Agrarian University

Email: andrey.kybychkin@internet.ru
ORCID iD: 0000-0002-8715-5632
SPIN-code: 4012-2221

Cand. Sci. (Economics), Associate Professor of the Department of Economics and Management

Russian Federation, Bryansk

References

  1. Solncev Yu.P. Metally i splavy. Spravochnik. Sankt Peterburg: SPB Professional; 2003. (In Russ.)
  2. Mihal’chenkov A.M., Kravchenko I.N., Filin YU.I., Kozarez I.V., Velichko S.A., Erofeev M.N. Issledovanie mekhanizma abrazivnogo iznashivaniya polimernyh kompozitov s dispersnym napolnitelem. Novye ogneupory. 2022;3:57–61. (In Russ.) EDN: NGNCUR
  3. Liskin I.V., Mironov D.A. Vliyanie pochvennyh uslovij na iznos rabochih organov Sel’skohozyajstvennye mashiny i tekhnologii. 2013;5:29–31. (In Russ.) EDN: RBTMZP
  4. Bartenev I.M., Pozdnyakov E.V. Iznashivayushchaya sposobnost’ pochv i ee vliyanie na dolgovechnost’ rabochih organov pochvoobrabatyvayushchih mashin Lesotekhnicheskij zhurnal. 2013;3(11):114–123. (In Russ.) EDN: RQQPEB
  5. Hrushchev M.M., Babichev M.A. Abrazivnoe iznashivanie. Moscow: Nauka; 1970. (In Russ.)
  6. Dvoruk V.I., Borak K.V., Buchko I.O., Dobranskij S.S. Razrushenie deformacionno uprochnennoj stali pri abrazivnom iznashivanii Trenie i iznos. 2021;42(3):279–288. (In Russ.) EDN: SIGIWB
  7. Komogorcev V.F., Tyureva A.A. Teoretiko-analiticheskoe rassmotrenie dvizheniya chastic legkoj pochvy po armirovannoj poverhnosti In: Trudy inzhenerno-tekhnologicheskogo fakul’teta. Sbornik nauchnyh trudov. Ed. Mihal’chenkova A.M. Bryansk; 2015:9–45. (In Russ.) EDN: VDIOFX
  8. Mihal’chenkov A.M., Fes’kov S.A., Orekhova G.V., Shukyurov D.R. Issledovanie vliyaniya formy abrazivnoj chasticy pochvy na glubinu proniknoveniya v poverhnost’ treniya ispolnitel’nyh organov pochvoobrabatyvayushchih orudij Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2018;1:34–37. (In Russ.) EDN: YPJKIP
  9. Mihal’chenkov A.M., Loktev A.A., Fes’kov S.A., Ermakova T.A. K voprosu o forme chastic kvarcevoj frakcii pochvy i ih vliyanii na iznashivanie detalej rabochih organov pochvoobrabatyvayushchih orudij Trudy GOSNITI. 2017;129:142–147. (In Russ.) EDN: ZTMFAN

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The scheme for study conducting.

Download (41KB)
3. Fig. 2. Influence of external forces on the value of motion of an abrasive particle before its complete galling (the graph is given for specific indicators).

Download (33KB)

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».