ОК 633.511:631.527.8/.671

580 

 

 

Кесте – Топырақтың кҿлемдік салмағының кҿрсеткіштері, г/см

3

 

№  Тҽжірибе нұсқалары 

Дақылдард

ың 

орналасуы 

Қабат, 

см 

Топырақ 

кҿлемі   

салмағы, г/см

3

 

17.05.  05.10. 

1 

Мақтаның бірегей егісі 

монодақыл 

0-10 

10-20 

20-30 

1,44 

1,53 

1,60 

1,43 

1,48 

1,58 

2 

(2:1) - 2  жыл жоңышқа  + 1 жыл 

мақта 

 

Мақта -1 

0-10 

10-20 

20-30 

1,29 

1,33 

1,38 

1,24 

1,28 

1,30 

3 

(1:1:1) - 1 жыл мақта, күзде үстіне 

бидай 

егу+1 

жыл 

бидай, 

агромелиоративті  алқап  +  1жыл 

мақта 

 

Мақта -1 

0-10 

10-20 

20-30 

1,38 

1,41 

1,47 

1,30 

1,32 

1,34 

4 

(1:2) 

1 жыл үрмебұршақ, сидератқа + 

2 жыл мақта 

Мақта -2 

0-10 

10-20 

20-30 

1,33 

1,39 

1,46 

1,28 

1,31 

1,33 

5 

(1:2) 

1  жыл қытайбұршақ  сидератқа+ 

2 жыл мақта 

Мақта -2 

0-10 

10-20 

20-30 

1,30 

1,38 

1,43 

1,28 

1,30 

1,31 

 

Жоңышқаның  2  жылдық  тұрағынан  кейінгі  мақта  ҿсірілген 

топырақта,  кҿлемдік  салмақ  орнықты  дҽреже  кҿлемінде  ерекшеленді. 

Мысалы,  вегетация  басында,  топырақтың    0-10  см  қабатында  1,29  г/см

3

 

болса, күзге қарай 1,24 г/см

3

, 10-20  см  қабатында  -1,33  г/см

3

  болса, 

 

күзге 

қарай  1,28  г/см

3

  жҽне  20-30см    қабатта,  кҿктемде  1,38  г/см

3 

кҿрсеткіште 

болып, вегетация соңында бұл кҿрсеткіш 1,30 г/см

3

 болып ҿзгерсе, орташа 

есеппен  топырақтың  0-30  см  қабатта  кҿктемде  1,33  г/см

3

,  күзге  қарай 

құнарлылыққа  байланысты  1,27  г/см

3

  кҿлемдік  кҿрсеткішке  тҿмендеді. 

Себебі,  топырақтың  кҿлем  салмағының  орнықты  деңгейде  орын  алуына, 

жоңышқа  дақылының  екі  жылғы  тұрағының  қарқындылығы,  топырақтың 

агрофизикалық қасиетіне едеуір оңтайлы тиімділік танытты. 

Бір  жыл  мақта,  күзде  үстіне  бидай  егу  жҽне  агромелиоративті 

алқаптан  тұратын  бидайдың  1  жыл  тұрағы  +  1  жыл  мақтадан  тұратын 

ауыспалы  егіс  тізбек  бойынша  (1:1:1),  вегетация  басындағы  0-10  см 

топырақ қабатында 1,38 г/см

3

  болса,  күзге  қарай  бұл  кҿрсеткіш 1,30  г/см

3 

ғана  ҿзгерді,  топырақтың  10-20  см  терең  қабатында,  кҿктемде  1,41  г/см

3

, 

күзге  қарай  1,32  г/см

3

  жҽне  20-30  см    қабатта,  кҿктемде  1,47г/см

3 

кҿрсеткіште болса, вегетация соңында бұл кҿрсеткіш 1,34 г/см

3 

 кҿлемінде 

ғана тҿмендеді. Бұл тізбекте, ҿткен жылы бидай ҿнімі жиналғаннан кейінгі 

жүргізілген  агромелиоративті  іс-шаралар  жиынтығы,  топыраққа  оңтайлы 

ҽсер етті. 

581 

 

Үрмебұршақ  дақылынан  кейін  мақтаны  екінші  жыл  ҿсіргенде, 

топырақтың орташа 0-30 см қабатында орташа есеппен кҿктемде 1,39 г/см

3

 

болса,  күзде  1,30  г/см

3

  кҿрсеткішке  оңтайланды,  ал  қытайбұршақ 

дақылынан кейін мақтаның екінші жыл ҿсіргенде, топырақтың терең 0-30 

см  қабатында  орташа  есеппен  кҿктемде  1,36  г/см

3

  кҿлем  кҿрсеткішінде 

болса, күзге қарай бұл кҿрсеткіш тҽжірибе жүзінде топырақтың терең 0-30 

см  қабатында  орташа  есеппен  1,29  г/см

3

,

 

болып,  топырақтың  кҿлем 

салмағы орнықты дҽрежеде болғаны анықталды (сурет). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет    -    Ауыспалы  егістерге  байланысты  топырақтың  0-30  см  

қабатындағы кҿлем салмағының ҿзгеруі 

 

Мақтаның  бірегей  егістігіндегі,  мақтаның  бір  жерге  қайта-қайта 

ҿсірілуі, топырақтың агрофизикалық қасиетіне, яғни топырақтың кҿлемдік 

салмағына кері ҽсер ететіні айқындалды. 

Қорыта  келгенде,  ауыспалы  егіс  тізбектеріндегі  жоңышқа  жҽне 

агромелиоратвті  іс-шаралар  жиынтығынан  тұратын  бұршақ  тұқымдас 

дақылдарының  қарқындылық  жағдайлары,  кейінгі  ҿсірілетін  мақта 

егісіндегі  топырақтың  кҿлем  салмағына  тиімділік  танытатыны  тҽжірибе 

жүзінде анықталды. 

Сондықтан  да  ауыспалы  егіс  тізбектерін  ҿз  тҽртібімен  жүргізу,  

аралық 

бұршақ 

тұқымдас 

жҽне 

дҽнді-дақылдарды 

енгізіп, 

агромелиоративтік  -  жерді  жақсарту  жұмыстарын  жүргізу  бағыты, 

топырақтың  физикалық  қасиеті  мен  құнарлылығын  неғұрлым  тиімді 

арттыра  түсуге,  мақта  қозасының  қарқынды  дамуына,  сондай-ақ  ҿнімді  

барынша артыруға үлкен оңтайлы ҽсерін тигізетіні айқындалды. 

 

582 

 

Түйін 

 

Мақалада, ауыспалы егіс тізбектеріндегі ҿсірілген ауылшаруашылығы дақылдары 

жҽне 

жүргізілген 

агромелиоративті 

шаралар 

қарқындылығы, 

топырақтың 

агрофизикалық қасиетіне оңтайлы ҽсер ететіні сипатталған.  

 

Резюме 

 

В  статье  приведены  данные  улучшения  агрофизических  свойств  почв  в 

зависимости  от  сельскохозяйственных  культур  и  проведенных  агромелиоративных 

мероприятии в севообороте 

 

Summary 

 

In  article  these  improvements  of  agrophysical  properties  of  soils  depending  on  crops 

and carried out agromeliorative action are given in a crop rotation 

 

УДК 621. 315. 592 

 

Динамическое напряженно-деформированное состояние, устойчивость  

плоских и пространственных механизмов с силами трения 

в кинематических парах 

 

Жолдасов С.А. 

Университет «Сырдария» к.т.н., доцент 

 

Современный  этап  развития  машиностроения  характеризуется 

повышением  уровня  надежности  машин,  механизмов,  приборов.  С 

усложнением  конструкций  современных  машин  и  механизмов  все  более 

настоятельной  стала  необходимость  выявления  потенциальных  изъянов 

механизмов  еще  на  стадии  проектирования,  а  не  как  ранее  в  результате 

проведенных испытаний. 

Расчет  динамики  современных  плоских  и  пространственных 

механизмов с упруго-деформируемыми звеньями в зависимости от физико-

механических  характеристик  материалов  и  геометрии  звеньев,  а  также  от 

величины  и  вида  внешних  статических,  динамических  силовых 

воздействий,  сил  инерции,  сил  трения  в  узлах  с  целью  назначения 

оптимальных их параметров достаточно трудоемко и на сегодняшний день 

является проблемной задачей. 

В  последние  десятилетие  научная  школа  академика  У.А. 

Джолдасбекова  уделяет  значительное  внимание  разработке  методов 

расчета  упругого  квазистатического  состояния,  устойчивости,  колебания 

плоских  и  пространственных  механизмов  высоких  классов  (ППМВК)  с 

учетом сил трения в кинематических парах [1]. 

Рассмотрены  квазистатическое  и  динамическое  упругое  состояние 

МВК  произвольной  топологии.  Разработаны  методики  и  алгоритмы  

квазистатического  анализа  свободных  колебаний  в  МВК,  и  их 

583 

 

динамические  состояния  от  воздействия  произвольных  внешних  сил  с 

использованием  метода  конечных  элементов  (МКЭ).  Разработаны 

методики  и  алгоритмы  квазистатической  упругой  устойчивости  и 

напряженного и  деформированного состояния (НДС) упругих ППМВК от 

критической нагрузки. 

Из-за  сложности,  получающейся  нелинейной  математической 

модели, в которой учитывалась бы инерционная связь между кинематикой 

тела  как  жесткого  с  малыми  упругими  колебаниями,  динамика  упругих 

систем  со  связями  исследована  пока  не  полностью.  Поэтому  необходимо 

создать  дискретную  механико-математическую  модель  и  разработать 

алгоритмы  исследования  и  анализа  динамического  упругого  состояния 

плоских  и  пространственных  механизмов  с  силами  трения  в 

кинематических  парах  с  составлением  единой  системы  программных 

комплексов решения классов двух и трехмерных задач при произвольных 

внешних силовых воздействиях на основе метода конечных элементов[2]. 

 

 

 

 

 

 

                    

 

РИСУНОК 

1 

– 

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ 

МЕХАНИЗМЫ: 

С 

РЕАЛЬНЫМИ 

ГЕОМЕТРИЧЕСКИМИ РАЗМЕРАМИ. 

 

1. Описываются  конечно-элементные  модели  пространственных 

механизмов. 

Предложенная  методическая  основа  расчета  и  анализа  динамики 

упругих  механизмов  включает  в  себя  следующие  узловые  моменты: 

кинематический  анализ,  назначение  узлов  и  разбивку  механизмов  на  КЭ 

определенных типов разными упругими и геометрическими параметрами; 

учет  отсутствия  силовых  кинематических  характеристик  в  каждой 

кинематической  паре;  разностная  устойчивая  схема  решения  основной 

системы  уравнения  движения,  с  назначением  конкретного  шага  по 

времени,  в  зависимости  от  скоростей  движения  ведущих  звеньев; 

тестирование  разработанных  алгоритмов  и  составление  единой  системы 

пакетов  программ  на  известных  задачах,  численное  решение  основной 

системы  уравнений  с  учетом  различных  внешних  сил;  многовариантный 

расчет  и  анализ  динамического  НДС  двух  и  трехмерных  конкретных 

механизмов  и  установление  закономерностей  распределения  усилий  и 

перемещений  в  элементах  в  зависимости  от  их  физических  и 

геометрических параметров. 

584 

 

При  конечно-элементном  моделировании  механизма  Поселье-

Липкина  его  разбивали  на  7  прямолинейных  двухузловых  стержневых 

элементов с 6-ю узлами (рисунок 1). 

Рисунок 1.1 - Конечно-элементное                     Рисунок  1.2 - Плоского 

механизма 

моделирование механизма                                 V класса 

Поселье–Липкина 

 

Конечно-элементную  модель  механизма  V  класса  можно 

представить 

15-ю 

прямолинейными 

двухузловыми 

стержневыми 

элементами, соединенных в 11-и узлах (рисунок 1.2). 

Ввод  и  формирование  информации  об  узловых  точках  и  элементах 

при  конечно-элементном  моделировании  пространственного  механизма 

Брикарда  производится  разбиением  механизма  на  5  элементов, 

соединенных в 6-и узлах (рисунок 1.3). 

Механизмы находятся под действием указанных выше сил. 

2. Задаются геометрические характеристики и граничные условия. 

Закон движения ведущего звена механизма Поселье-Липкина определяется 

формулой 

t

50

.

7

sin

1





,  а  механизма  V  класса  –  постоянный,  равный  0.3 

рад/с. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 

5 

2 

1 

4 

6 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

X 

Y 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

y

 

1

y

 

6

a

 

1

y

 

6



 

1

y

 

6



 

1

y

 

5

a

 

1

y

 

3

a

 

1

y

 

5



 

1

y

 

5



 

1

y

 

4

a

 

1

y

 

4



 

1

y

 

4



 

1

y

 

3



 

1

y

 

3



 

1

y

 

1

a

 

1

y

 

1



 

1

y

 

1



 

1

y

 

2

a

 

1

y

 

2



 

1

y

 

2



 

1

y

 

2

z

 

1

y

 

2

x

 

1

y

 

1

x

 

1

y

 

1

z

 

1

y

 

6

x

 

1

y

 

6

z

 

1

y

 

3

z

 

1

y

 

3

z

 

1

y

 

4

z

 

1

y

 

4

x

 

1

y

 

5

x

 

1

y

 

5

z

 

1

y

 

6

y

 

1

y

 

5

y

 

1

y

 

3

y

 

1

y

 

2

y

 

1

y

 

1

y

 

1

y

 

5 

4 

3 

2 

1 

1 

2 

3 

4 

6 

5 

585 

 

 

 

Рисунок 1.3 - Пространственный механизм Брикарда 

Частота  вращения  ведущего  звена  механизма  Брикарда  переменная.  Угол 

поворота его ведущего звена ограничен 



110



 градусом. 

3.  Определены  координаты  узлов  расчетных  моделей  в  глобальной 

системе  координат  всех  механизмов  из  решения  прямой  задачи 

кинематики. 

4.  Построены  матрицы  жесткости,  масс  для  конечного  стержневого 

элемента в местной системе координат и преобразованы в зависимости от 

типа кинематических пар механизмов, образованы матрицы есткости 

 

ij

K

, 

масс 

 

ij

M

 

и  упругие  демпфирования 

 

 

 

К

М

С













  системы.  Матрица 

 

С

 

образуется  решением  задачи  о  собственных  значениях,  а  константы 





,

 

определяются  по  двум  значениям  коэффициентов  демпфирования, 

относящимся к двум различным частотам колебаний[3]. 

Моделировано  уравнение  движения  механизмов  произвольной 

топологии: 

 

 

 

 

 

 

       

 

тр

B

F

J

G

F

Q

K

Q

C

Q

М

















   

 

(1) 

 

5. Для решения системы дифференциальных уравнений движения (1) 

используется  безусловно  устойчивая  неявная  схема  пошагового 

интегрирования Ньюмарка. Упругие скорости и ускорения в момент 

t

t





 

вычисляются через их значения и перемещений в момент t по формулам: 

 

586 

 

 

 

 

 

 





 

 

 

 

 





,

,

)

3

(

)

2

(

)

1

(

)

1

(

)

3

(

)

2

(

)

1

(

)

1

(

t

i

t

i

i

i

i

t

t

t

t

t

i

t

i

i

i

i

t

t

t

t

U

b

U

b

U

b

U

b

U

U

a

U

a

U

a

U

a

U































































                    (2) 

 

Подставляя  (2)  в  (1)  формируются  системы  разрешающих  уравнений, 

решением которых определяются узловые перемещения в 

 

 

 

s

t

t

R

U

S







, 

где 

   

 

 

 

     

 

mp

m

n

в

s

F

G

J

b

C

b

M

F

R













, 

   

   

K

C

a

M

a

S

m

n







 

- 

эффективная нагрузка и матрица жесткости. 

Коэффициенты 

m

n

a

,

a

в  матрице 

 

S   зависят  от  t



;  коэффициенты 

   

m

n

b

,

b

  в 

 

s

R

  являются  линейной  комбинацией  векторов  упругих  и 

кинематических  перемещений,  скоростей  и  ускорений  в  предыдущих 

шагах интегрирования. 

Для  решения  системы  алгебраических  уравнений  по  определению 

упругих  перемещений 

 

t

t

U





  используется  итерационный  метод  Гаусса-

Зейделя с коэффициентом верхней релаксации. 

Для  определения  шага  t



  временной  отрезок  t   разбивается  на  n  

равных  интервалов  t



:   

n

t

t

:





,  и  решения  системы  алгебраических 

уравнений ищутся в моменты времени 

t

,...,

t

3

,

t

2

,

t







. Причем решение в 

каждый  последующий  момент  t+ t



  времени  перемещения  вычисляется  с 

использованием соответствущего в момент t решения. 

6.  Нормальное 





  и  касательное 





  напряжения  в  каждом  элементе 

механизмов вычисляются через 

t

t

U





 по согласным  формулам. 

587 

 

7.  Проводится  анализ  НДС  упругих  плоских  и  пространственных 

механизмов  при  различных  кинематических,  геометрических,  упругих 

параметрах и материалах механизмов. 

Приводятся  результаты 

численного 

расчета  динамического 

напряженно-деформируемого  состояния  плоских  и  пространственных 

механизмов. 

Предварительно, 

на 

основе 

разработанного 

для 

общего 

пространственного  случая  алгоритма  и  составленного  программного 

комплекса на языке Фортран, решена частная плоская динамическая задача 

о  НДС  механизма  Поселье-Липкина  в  постановке  Шабана,  при  действии 

только сил инерции. 

На рисунке 4 показана сравнение значений упругих перемещений  β 

узла  6  в  механизме  Поселье-Липкина,  отклоненных  от  вертикали 

полученных  диссертантом  (сплошная  линия)  и  Шабана  (пунктированная 

линия), которые указывают совпадение результатов высшей степенью  (1-

2%) точности. 

 

Түйіндеме 

 

Кинематикалық  ҽр  түрлі  жұптарында  үйкеліс  күштері  жҽне  еркін  сыртқы 

ҿзгерісті  күштері  бар  серпімді  жазық  жҽне  кеңістікті  механизмдердің  динамикалық 

модельдерін жҽне динамикалық серпімді кернеулік жҽне деформациалық күйін (КДК) 

зерттеу. 

Summary 

 

 

Modulation and evaluation  of dynamical  stressed  – deformed  conditions  of elastic  and 

area mechanism‘s with deformed sections including the forces of friction in kynematic pairs. 

 

 

 

 

Литературы 

 

1.

 

Ассур  Л.В.  Исследование  плоских  стержневых  механизмов  с 

низшими парами с точки зрения их структуры и классификации. - М.: Изд-

во Ан СССР, 1952. – 290c. 

2.

 

Масанов  Ж.К.,  Темирбеков  Е.С.,  Биртанов  Е.А.  Динамическое 

моделирование  МВК  методом  конечных  элементов//  В  кн.  "Internatinal 

Conference  spatical  mechanisms  and  high  class  mechanisms".  Almaty,-1994. 

30с. 

3.

 

Джолдасбеков У.А., Масанов Ж.К., Раимбердиев Т.П. Основы теории 

и  расчет  механизмов  высоких  классов  с  упругими  звеньями  //Препринт.- 

Алматы: ИММаш МН-АН РК, 1997. - 43с. 

жүктеу/скачать 5,96 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: