Arimas, žemės ūkio sektoriuje, patiria didelius abrazyvinio dilimo nuostolius [3], kur įvairūs arimo įrankiai (kultivatoriai, noragėliai, plūgo noragai ir t.t.) naudojami žolės kontrolei bei sėklos guolio paruošimui. ES palaiko neariminę technologiją, kurioje naudojami dirvos purentuvai praskiria dirvą. Dirvos įdirbimo metu, dirvos purentuvo forma ženkliai įtakoja energijos sąnaudas [4]. Šis projektas siūlo naują strategiją, perkeliant laivo konstrukcijos žinias, spręsti žemės įdirbimo problemas. Ne naujiena, kad laivo konstrukcija naudoja ovalų pleištą, kuris 12-15% sumažina degalų sąnaudas bei hidrodinaminį pasipriešinimą, pagerina panardinimo fenomeną [5, 6]. Dėl panardinimo fenomeno, ovalios formos pleištas gali būti panaudotas konstruojant žemės dirbimo mašinas. Dėl ovalaus pleišto ir dirvos purentuvo judėjimo panašumų, šio pleišto konstrukcija bus pritaikyta žemės ūkyje, kur dirvos įdirbimas sunaudoja daug energijos ir medžiagų.
Laivo ovalaus pleišto idėja gimė seniai, tačiau nepasiekė detalios analizės ir bandymo stadijos. Tyrimai, šia tematika nėra atlikti ar publikuoti. Pirmieji, projekto autorių, modeliavimo bandymai parodė viltingus rezultatus, pritaikant ovalaus pleišto idėją dirvos purentuvui, dirbančiam 20-25 cm darbiniame gylyje. Optimizuota ovalaus pleišto forma, dirvos įdirbimo metu, sumažina dilimo nuostolius atsiradusius dėl itin didelio dirvos abrazyviškumo. Kitas iššūkis yra sumažinti energijos poreikį, reikalingą užtikrinti dirvos purenimo kokybę, dirvos įdirbimo metu. Visgi, projekto tikslas yra suprojektuoti ir ištirti laboratoriniais bei lauko sąlygomis, naujos formos dirvos purentuvą, sukurtą pagal laivo ovalaus pleišto formą.
Projekto finansavimas:
Lietuvos mokslo taryba, LR valstybės biudžeto lėšomis finansuojami podoktorantūros stažuočių projektai
Projekto rezultatai:
– Naudojant skaitinius metodus, bus suprojektuota optimali ovalaus pleišto elemento forma dirvos purentuvui. Gauti rezultatai turėtų patvirtiti formos efektyvumą dirvai įdirbti ir sumažinti mechaninę apkrovą elementui.
– Atlikus eksperimentus su 3D spausdintuvu pagamintu ovalaus pleišto prototipu dirvos dėžėje, bus nustatyta jo sąveika su dirvožemiu ir įvertinta jėga, veikusi elementą. Gauti duomenys leis įvertinti siūlomos formos efektyvumą ir jos tinkamumą praktiniam pritaikymui.
– Ovalaus pleišto elementas, pagamintas iš aliuminio lydinio, bus testuojamas abrazyvo masėje, siekiant nustatyti jo nusidėvėjimo pobūdį. Eksperimento metu bus įvertintos abrazyvinio dilimo tendencijos, nustatyti dominuojantys nusidėvėjimo mechanizmai ir pagrįstas siūlomos formos atsparumas dilimui.
– Bus atlikti eksperimentiniai tyrimai su ovalaus pleišto elementu, pagamintu iš W-Cu lydinio, laboratorinėmis ir lauko sąlygomis; išanalizuotas elementų nudilimas bei jo profilis, nustatyta medžiagos atsparumo dilimui priklausomybė nuo eksploatacijos sąlygų. Tikimasi, kad rezultatai patvirtins, kad siūloma forma ir medžiaga gali būti efektyviai naudojamos žemės ūkio technikoje.
Projekto įgyvendinimo laikotarpis: 2024-02-19 - 2026-02-18
Projekto koordinatorius: Kauno technologijos universitetas
