Станом на сьогодні у нас: 141825 рефератів та курсових робіт
Правила Тор 100 Придбати абонемент Технічна підтримка
Скористайтеся пошуком, наприклад Реферат        Грубий пошук Точний пошук
Вхід в абонемент



ЗМІСТ

Українська академія аграрних наук

Національний науковий центр

“Інститут механізації та електрифікації сільського господарства”

 

Занько Микола Дмитрович

УДК 631.354.2.026:001.4

УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДІВ ВИПРОБУВАНЬ МОЛОТАРКИ

ЗЕРНОЗБИРАЛЬНОГО КОМБАЙНА

 

05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського

виробництва

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

 

 

 

Глеваха – 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Національному науковому центрі “Інститут механізації та електрифікації

сільського господарства” (ННЦ “ІМЕСГ”) Української академії аграрних наук.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, лауреат Держав-

ної премії України в галузі науки і техніки Нєдовєсов Віктор Іванович,

Національний науковий центр “Інститут механізації та електрифікації

сільського господарства ”, завідувач лабораторії проблем комбайнового

збирання зернових культур.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, Мироненко Валентин Григорович, Національний

аграрний університет, доцент, завідувач кафедри екобіотехніки та біоенер-

гоконверсії;

кандидат технічних наук, Кузьменко Володимир Федорович, Національ-

нальний науковий центр “Інститут механізації та електрифікації сільського

господарства”, завідувач лабораторії з науково-технічних проблем заготівлі

та зберігання кормів.

Захист відбудеться 02 квітня 2008 року о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої

ради Д 27.358.01 у Національному науковому центрі “Інститут механізації та електрифікації

сільського господарства” за адресою: 08631, Київська обл., Васильківський р-н, смт. Глева -

ха, вул. Вокзальна, 11, кімн. 613.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного наукового центру “Інсти-

тут механізації та електрифікації сільського господарства” за адресою: 08631, Київська обл.,

Васильківський р-н, смт. Глеваха, вул. Вокзальна, 11, кімн. 205.

Автореферат розісланий ” лютого 2008 року.

 

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради С.П. Москаленко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Зернозбиральний комбайн залишається ключовою машиною зерновиробництва. Постійний розвиток його конструкції спрямований на збільшення продуктивності. Висока ефективність вико-

ристання такої машини можлива при умові об’єктивної оцінки функціональних можливостей ос-

новної технологічної системи - молотарки, дослідження та різного роду оцінки якої супроводжу-

ють кожну модель комбайна на всіх етапах його створення - від обґрунтування технічних парамет-

рів при розробці технічного завдання до впровадження конструкційних змін в серійний зразок. На-уковою основою цих робіт є методи випробувань.

Актуальність теми досліджень: Оцінка комбайнів в державній системі випробувань зво- диться до експериментального визначення продуктивності та якості роботи. При оцінці молотарки фактично статистично констатується технологічна спроможність (пропускна здатність) та якість

роботи - втрати, дроблення і засміченість зерна. Дослідження можливі тільки в сезон збирання

хлібів, потребують значного числа працівників та участі в експерименті досліджуваного комбайна і допоміжних технічних засобів. Однофакторна оцінка молотарки - якості роботи в залежності від завантаження, - не дає достовірної оцінки технічним параметрам, не відображує закономірностей

взаємозв’язку технологічних режимів із станом технологічної культури. Внаслідок чого вони зали-

шаються за межами аналізу та оцінки. Складність конструкції і технологічних процесів, залеж-ність оцінюваних показників від значного числа чинників потребують багатофакторних дослід-жень з використанням різноаспектних методів. Спрощена класифікація зернозбиральних комбай-

нів на типи не відповідає стану конструкції сучасних молотарок і не знаходить відображення в ме-тодах випробувань та досліджень. Це дозволяє вважати діючі методи випробувань молотарки не-

достатньо ефективними, які відстають в науковому відношенні від розвитку її конструкції і не доз-

воляють отримати оцінки потрібної повноти та об’єктивного згідно її параметрів та режиму функціювання згідно стану зернової культури.

Актуальність в зміні методичних підходів досліджень особливо гостро постає сьогодні -

при роботах по створенню вітчизняного комбайна і використанні в зерновиробництві України ком-

байнів зарубіжних фірм, які потребують різнобічної оперативної і об’єктивної оцінки.

Зв’язок роботи з науковими програмами і темами: Основні методичні положення багато-

факторних досліджень розроблені при виконанні НДР (держ. реєстр. № 0194U025872) Розробка

технологічної моделі - еталона зернозбирального комбайна для порівняльної оцінки агротехніч-

них показників при випробуванні нових конструкцій комбайнів”. Подальші дослідження мали іні-

ціативний характер і співпали з реалізацією Національної програми розробки і виробництва тех-

нологічних комплексів машин і обладнання для сільського господарства… на 1998-2005 роки та

“Цільової підпрограми створення та організації виробництва в Україні комплексу машин та облад-

нання для збирання, післязбиральної доробки та зберігання зерна і не зернової частини урожаю”

(від 14.04.93 р.), якими передбачено створення вітчизняного зернозбирального комбайна.

Мета досліджень: Підвищення ефективності випробувань молотарки зернозбирального

комбайна з барабанною молотильно-сепаруючою системою (МСС) шляхом удосконалення методів

визначення функціональних - пропускної здатності, дроблення і втрат зерна, - та інших показни-

ків призначення, як системи - згідно конструкції, технологічного принципу і режиму роботи, тех.-

нічних параметрів і стану технологічної культури (вологості та урожайності соломи і зерна) за

умови забезпечення їх високої достовірності, об’єктивності та продуктивності.

Задачі досліджень:

1. Провести обґрунтування застосування в відношенні молотарки методів, що дозволяють

проводити її дослідження з урахуванням технологічного принципу обмолоту, технічних парамет-

рів конструкції, режиму і умов роботи.

2. Провести дослідження і встановити закономірності якості сепарації зерна та пропускної

здатності молотарки від умов роботи - соломистості та вологості не зернової частини урожаю

(НЧУ).

3. Дослідити пошкодження (дроблення) зерна та розробити методи його визначення в моло-

тарці з класичною МСС в залежності від технологічного режиму і умов роботи.

4. Провести дослідження та розробити методи визначення втрат зерна за молотаркою в за-

лежності від конструкційно-технологічних особливостей, технічних параметрів, режиму і умов ро-

боти.

5. Провести дослідження та обґрунтування методики визначення основного показника приз-

начення молотарки - пропускної здатності.

6. Розробити методи ідентифікації та досліджень показників призначення молотарки і ком-

байна.

7. Провести дослідження та встановити залежність пропускної здатності комбайна від тех.-

нічних параметрів та режиму роботи молотарки з барабанною МСС.

8. Провести дослідження та розробити методику визначення експлуатаційних витрат палива

комбайна в залежності від параметрів молотарки.

9. Перевірити у виробничих умовах методи визначення показників призначення молотарки,

обґрунтування технологічних режимів та технічних параметрів і дати їм економічну оцінку.

Об’єкти досліджень: Технологічні процеси обмолоту технологічної маси та сепарації із неї

вільного зерна; молотарка з барабанною МСС і комбайн - як складні технологічні системи для їх

виконання; зв'язок і залежність показників призначення молотарки і комбайна.

Предмети досліджень - закономірності функціювання молотарки і комбайна в залежності від їх конструкційних параметрів, режимів роботи та стану технологічної маси.

Методи досліджень: В основу досліджень молотарки покладено методи математичного і

графічного моделювання. Їх ефективна реалізація проведена по результатам досліджень та обро-

бітку даних, отриманих із застосуванням наступних методів:

- системного підходу; при дослідженні оціночних показників якості функціювання моло-

тарки в залежності від стану технологічної маси, технологічного режиму і технічних параметрів систем, що входять до її складу та комбайна;

- аналізу; випробування молотарки на рівні складових її елементів - технологічних систем

та їх процесів, показників призначення, - без фізичного відокремлення із загального складу моло-

тарки та комбайна;

- синтезу; дослідження молотарки проведено в стані цілісної єдності і взаємозв’язку її скла-

дових систем та в складі більш складної системи - комбайна;

- однофакторного експерименту; при вирішенні простих (попередніх) дослідницьких задач-

визначенні технологічної ролі систем остаточної сепарації та очищення зерна в формуванні су-

марного рівня втрат зерна, що дозволяє спростити схему формування функціональних показни-

ків молотарки та план експерименту при дослідженні втрат зерна за нею;

- багатофакторного експерименту; при дослідженні показників призначення молотарки, які

зазнають впливу множини факторів, що характерні для неї;

- аналітичного; при проведенні попередніх досліджень експериментальних даних та побудо-

ваних математичних і графічних моделей;

- загальнонаукових методів досліджень і оцінки - дисперсійного аналізу; при перевірці адек-

ватності побудованих математичних моделей;

Дослідження параметрів технічних характеристик, технологічних режимів, агротехнологіч-

них, експлуатаційних і енергетичних показників призначення молотарки і комбайна виконані із за-

стосуванням стандартизованих методів.

Наукова новизна одержаних результатів:

1. Вперше отримано залежність, яка визначає закономірність впливу вологості і соломисто-

сті не зернової частини урожаю на рівень втрат зерна за молотаркою. Це дозволяє об’єктивно виз-

начити пропускну здатність молотарки певних параметрів в конкретних умовах і прогнозувати в

відповідності з ними продуктивність комбайна за годину основного часу.

2. Вперше розроблено багатофакторну математичну модель, яка описує якість зерна моло-

тарки класичної схеми, по показнику дроблення, в залежності від вологості зерна і інтенсивності обмолоту - технологічних зазорів в МСС та частоти обертання молотильного барабана. Побудова- ні на її основі графічні залежності дозволяють визначити режим обмолоту згідно фактичних умов роботи та отримати зерно регламентованої якості.

3. Вперше для аналітичної оцінки якості функціювання молотарки класичної схеми розроб-

лено багатофакторну математичну модель втрат зерна. В якості факторів до неї входять технічні параметри і режими роботи технологічних систем молотарки. Вперше пропускна здатність моло- тарки даного типу досліджується аналітично згідно параметрів однобарабанної МСС і соломотру-

су - систем, які формують до 80 % втрат за молотаркою (в складі допустимих 1,5 %).

4. Вперше для оцінки якості функціювання молотарки з кількома барабанами в складі МСС

розроблено багатофакторну математичну модель втрат зерна. В якості факторів до неї входять тех-

нологічний режим роботи і технічні параметри молотильно-сепаруючої системи та соломотрусу. Вперше пропускна здатність молотарки даного типу досліджується аналітично - із застосуванням розробленої моделі, - згідно проектного рівня втрат і технічних параметрів основної і додаткової систем сепарації зерна, що входять до складу багатобарабанної МСС.

5. Вперше розроблено математичну модель, яка ідентифікує комбайн по показнику “пропус-

кна здатність комбайна” і дозволяє аналітично досліджувати продуктивність комбайна за 1 годину основного часу згідно параметрів його систем (об’єму бункера для зерна, потужності двигуна) та

молотарки - довжини соломотрусу та розгорнутої поверхні дек МСС, ширини молотарки, площі

решіт системи очищення зерна.

6. Вперше розроблено математичну модель, яка установлює залежність показника “пропуск-

на здатність комбайна ” від параметрів систем комбайна (об’єму бункера для зерна, потужності

двигуна) і молотарки - довжини соломотрусу та розгорнутої поверхні дек МСС, ширини молотар-

ки, площі решіт. Визначення пропускної здатності комбайна згідно розробленої моделі дозволяє

аналітично досліджувати продуктивність комбайна за 1 годину основного часу.

7. Вперше розроблено математичну модель, яка дозоляє встановити залежність питомих

витрат палива від параметрів допоміжних систем - об’єму бункера для зерна, - продуктивності

комбайна за 1годину основного часу та параметрів систем молотарки: площі молотильно-сепару-

ючих дек МСС, соломотрусу і решіт системи очищення зерна. Графічне моделювання залежності

між вхідними факторами даної моделі дозволяє вести визначення та оцінку їх параметрів.

Практичне значення одержаних результатів: Встановлена залежність між основними

показниками призначення дозволяє проводити їх обґрунтування, що використано при розробці ко-

мбайнів КЗС-1060 і КЗС-1300 (ЗАТ “Автоштамп”, м. Олександрія): визначенні базових парамет-

рів МСС і соломотрусу при розробці технічного завдання, впровадженні їх в конструкцію дослід-

ної партії відмічених комбайнів. Прийняті параметри дозволили отримати пропускну здатність мо-

лотарки, що відповідає проектній.

Метод визначення пропускної здатності молотарки дозволяє проводити оцінку молотарки

згідно її технічних параметрів, що використано при проведенні перевірки показників призначення

вітчизняного комбайна КЗС-9 “Славутич“ (ДКБ “ПІВДЕННЕ” ім. М.К.Янгеля) на етапі державних

попередніх випробувань та комбайнів провідних комбайнобудівних фірм Європи і США в Дер-

жавній системі випробувань с. г. техніки - Українському науково - дослідному інституті випробу-

вань та прогнозувань с.г. техніки (УкрНДІПВТ) без застосування експериментальних методів в по-

льових умовах.

Результати досліджень по комбайну КЗС-9 “Славутич“ відображені в звіті НДР, по комбай-

нам фірм Європи і США - в статтях. Впровадження результатів досліджень в ДКБ “ПІВДЕННЕ” та

УкрНДІПВТ підтверджується відповідними актами.

Методи визначення технологічного режиму барабанної МСС дозволяють отримати якість

зерна з допустимою кількістю дробленого. Це використано при державних випробуваннях в Укр.-

НДІПВТ комбайнів КЗС-7 “Обрій” (ДП “Завод ім. Малишева”, м. Харків), КЗС-1060 і КЗС-1300:

дроблення зерна не перевищувало встановленого рівня і сприяло об’єктивності визначення втрат

зерна та пропускної здатності молотарки. В господарських умовах (ВТБ “Дослідницьке” Київсь-

кої обл.) вибір частоти обертання барабана та зазорів в МСС комбайна СК-5А “Нива” дозволив

об’єктивно отримати зерно встановленої якості. Такі регулювання режиму МСС (в період з 1996

по 2000 рік) проводилось при збиранні хлібів на площі 1000 га.

Визначені технологічні режими МСС комбайнів КЗС-7 “Обрій”, КЗС-1060 і КЗС-1300 із

застосуванням розроблених методів та результати по дробленню зерна отримали відображення в

протоколах УкрНДІПВТ випробувань відмічених комбайнів, комбайна СК - 5А “Нива”- в ВТБ

“Дослідницьке” і підтверджується актом.

Аналітичне визначення питомої витрати палива зернозбиральних комбайнів з класичною та

багатобарабанною МСС дозволяє проводити оцінку економічності технологічного процесу без

проведення експлуатаційно-технологічної оцінки і отримало підтвердження в УкрНДІПВТ на при-

кладі комбайнів КЗС-9-1 “Славутич”, “Лан” і Е-525Н “MDW”. Достовірність даного методу доз-

воляє вести обґрунтування показника питомих витрат палива на етапі розробки технічного завдан-

ня комбайна з молотаркою встановлених параметрів.

Впровадження методу визначення питомої витрати палива в УкрНДІПВТ підтверджується

відповідним актом.

Економічна ефективність науково-дослідних робіт, пов’язаних з розробкою наукових мето-

дів, в тому числі викладених в дисертації, не піддається точному визначенню. Одним з варіантів

прогнозної ефективності розроблених методів та можливих позитивних аспектів від їх впровад-

ження є їх узагальнена оцінка, яка базується на комплексних критеріях. Ефективність методу ана-

літичного визначення пропускної здатності молотарки достатньо висока: незалежність від агро-

термінів збирання хлібів, зменшення чисельності персоналу з 17 до 2 людей і затрат праці на 264

люд. - години, капіталовкладень ( за рахунок зменшення технічних засобів в експерименті) на

34103,0 гривні, прямих експлуатаційних витрат - з 1537,30 до 25,87 гривень (на одну молотарку

дослідного зразка комбайна; за станом на 2001 рік).

Особистий внесок здобувача. Основні дослідження за темою дисертаційної роботи вико-

нані автором самостійно.

У наукових працях, опублікованих у співавторстві, здобувачеві належать: розробка наукових

гіпотез, постановка мети і задачі досліджень, розробка методів побудови плану та реалізації експе-

риментальних досліджень, первинний обробіток та аналіз отриманих результатів. Частка здобу-

вача перевищує 80 %. Математичні та графічні моделі побудовані з використанням прикладної

програми, розробленої іншими авторами. Участь здобувача в цьому: представлення до обробітку

результатів досліджень, розробка методичних принципів для формування масивів даних, вибір ви-

хідних даних для побудови ефективної моделі, оцінка перспективної моделі та її аналіз. Частка

автора становить до 40 %.

Експериментальні дослідження виконані в Державній системі випробувань с. г. техніки-

- УкрНДІПВТ. При цьому здобувач брав безпосередню участь як провідний інженер, науково- ме-

тодичний керівник в якості завідувача лабораторією наукових досліджень і випробувань машин

для вирощування і збирання зерна. Частка здобувача - обґрунтування мети досліджень, розробка

плану експерименту, технологічні регулювання молотарки, реалізація експерименту, первинний

обробіток даних - до 25 %.

Апробація результатів дисертації: Основні положення і результати досліджень обговорені і

схвалені на науково-технічних конференціях: “Моделирование сельскохозяйственных процессов

и машин” (БАТУ, Минск, 1996), “Технічний прогрес у с.г. виробництві” (ІМЕСГ УААН, Глеваха,

1997), “Випробування, техніка і технології для с.г. виробництва на рубежі ХХI-го сторіччя” (Укр.-

ЦВТ, Дослідницьке, 1998), “Універсальна мобільна енергетика, модульно-блочна техніка і прогре-

сивні механізовані технології у с. г. виробництві ХХI століття” ( УкрЦВТ, Дослідницьке, 2001).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 14 наукових праць, із них - 14 у фахо-

вих виданнях, 6 - особистих, 7 - у теоретично - науково зарубіжних журналах (Росія) та 7 видан-

нях (в тому числі одне - зарубіжне) матеріалів конференцій.

Структура та обсяг дисертації: Основний зміст дисертації викладено на 1 сторінках і

включає 33 рисунки. Складається із вступу, чотирьох розділів, висновків і списку використаних

джерел із 151 найменування, із них 6 - іноземною мовою, та 10 додатків (в їх складі – таблиць).

Загальний обсяг дисертації становить 2 сторінку.

 

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі Стан питання у дослідженні технологічних систем і процесів, фун-

ціональних та інших показників призначення молотарки і комбайна. Постановка задач дос-

ліджень” зроблено аналіз результатів досліджень, розвитку конструкції молотарки за останні деся- тиліття і стан їх методичного забезпечення. Констатовано, що фундаментальні теоретичні дослід-ження процесів обмолоту, сепарації та очищення зерна стосуються молотарки класичної схеми з

пропускною здатністю 5-6 кг/с. Значний внесок в їх розвиток внесли Е.В. Жалнін, М.А. Пустигін, Е.І. Ліпкович, А.І. Грек, С.А. Алферов. Впливу кінематичних і технічних параметрів соломотрусу на сепарацію зерна із грубого вороху і кінематиці його руху присвячені дослідження М.І. Моги-ленця, Н.Є. Авдєєва і С.П. Бублика. Аналітичне визначення показника пропускної здатності та па- раметрів основних систем комбайна класичної схеми отримало відображення в роботах Е.В. Жал-ніна, О.І. Русанова і М.А.Пустигіна.

В останні десятиліття XX століття конструкція МСС барабанної молотарки зазнала суттєво-

го розвитку. Функціональна можливість молотарки, по пропускній здатності, збільшилась. Однак, даний факт не має відповідного відображення в дослідницьких роботах.

У випробуваннях молотарки домінують експериментальні методи визначення та оцінки яко-

сті роботи в залежності від подачі технологічної маси на обмолот. Їх реалізація трудомістка, мож-

лива в сезон збирання хлібів. Встановлені умови проведення досліджень - соломистість, вологість

зерна і соломи, - значного діапазону і не мають наукового обгрунтування впливу на показники яко-

сті роботи (дроблення та втрати зерна). Методи встановлення найбільш сприятливого режиму об-

молоту відсутні. Залежність основних показників призначення - пропускної здатності, якості зерна

і втрат зерна за молотаркою, - від стану технологічної культури, технологічних режимів і техніч-

них параметрів не встановлена. Це не дозволяє проводити випробування у відповідності з їх метою.

Удосконалення методів дозволить проводити випробування незалежно від агротермінів, під-

вищити обєктивність та ефективність визначення оціночних показників при оптимальних умовах

і технологічних режимах, знизити затрати коштів та праці, вести обґрунтування базових парамет-

рів систем комбайна в залежності від пропускної здатності молотарки.

У другому розділі розроблено Методичні основи.. та проведено …експериментальні до-

слідження показників призначення молотарки“. Дослідження теоретичним шляхом технологічних

процесів молотарки та вираження їх аналітично представляються мало можливими, оскільки весь

цикл обмолоту є достатньо складним і характеризується залежністю від значної групи факторів.

Системність побудови, комбінований принцип функціювання, нові інтегративні якості технологіч-

ної маси на різних ділянках, залежність оціночних показників роботи від великої групи факторів впливу характеризують молотарку як систему (рис. 1).

Особливістю функціювання молотарки є багатомірність - наявність багатьох вхідних і вихід- них перемінних:

Для дослідження молотарки застосовано експериментальні дослідження, багатофакторність яких дозволяє максимально встановити закономірності досліджуваних процесів. Основною зада-

чею таких досліджень є побудова з допомогою отриманих даних математичної моделі об’єкта. На основі обробітку отриманих результатів можна встановити закономірності процесів обмолоту в

МСС та сепарації зерна в комплексній молотильно-сепаруючій системі - КМСС (МСС + соломо-

трус), а на основі останніх - вирішити задачі аналізу та синтезу параметрів і технологічних режи-

мів окремих систем та молотарки в цілому.

 

Рис. 1. Інформаційна модель молотарки,

де Xi (і = 1, n) - технічні параметри технологічних систем;

Zi (і = 1, m) - умови роботи (характеристики технологічної маси);

Ui (і = 1, k ) - технологічні режими функціювання;

Yi, Yi /, Yi // - оціночні та функціональні показники роботи молотарки і її систем;

Vi (і = 1, j) - суб’єктивні фактори впливу на оціночні показники.

В якості факторів прийняті базові - основні технічні параметри систем “комбайн“ і “молота-

рка“. До умов роботи віднесено вологість зерна (Wз, %) і НЧУ (Wс,%), соломистість (г). Для харак-

теристики впливу режиму обмолоту прийняті подача хлібної маси на обмолот (Q, кг/с), частота

обертання молотильного барабана (n, об/хв.) і зазори - входу (D0, мм) і виходу (D1, мм) маси в кла-

сичній МСС (МСС-І). В якості оціночних прийняті показники, що характеризують: пропускну

здатність молотарки (q, кг/c) та його систем - остаточної сепарації - соломотрусу (СОС) і очищення

(СОЗ) зерна (відповідно qс і qо, кг/c), якість отриманого зерна - дроблення (D, %) і повноту його

збору - втрати за молотаркою (Дq, %). Тобто, дослідження молотарки, з урахуванням всіх груп фак-

торів, зведено до отримання залежностей виду (1), які характеризують певні процеси, залежності,

характеристики і ідентифікують їх через показники призначення:

Yі = f (Xі; Uі; Zі; Vі); (1)

Для вирішення дослідницьких задач, пов’язаних з поєднанням у вигляді виразу показників,

застосовано метод математичного моделювання. Застосування методу аналізу дозволяє диферен-

ціювати молотарку на складові системи - обмолоту, основної і остаточної сепарації та очищення

зерна, - і дослідження певних показників призначення вести на їх базі. Метод синтезу застосовано

для дослідження молотарки при умові цілісної єдності - взаємозв’язку її систем та в складі макро-

системи “комбайн”. Для обгрунтування складу залежності типу (1) по вхідним факторам і плану

експериментальних досліджень розроблено функціональну схему молотарки (рис.2).

 

Рис. 2. Функціональна схема молотарки,

де Дqс - втрати зерна за системою остаточної сепарації (СОС), %;

Дqо - втрати зерна за системою очищення (СОЗ), %;

- досліджувані критерії оцінки молотарки (перший рівень системи);

- елементи другого рівня (технічні параметри та технологічні режими);

- функціональні відношення впливу: прямого впливу;

- зворотньої підпорядкованості; взаємодії.

Для забезпечення адекватності моделі фактичному об’єкту проведено обґрунтування та змен-

шення числа вхідних перемінних, - шляхом декомпозиції всієї складної системи на ряд умовно “ав-

тономних” систем. Тобто, функціональну схему молотарки зі складними зв’язками та ієрархією

функціонально-технологічних цілей і задач системи в цілому представлено в вигляді розгалужених

цілей окремої системи на рівні показників призначення та факторів, що їх обумовлюють.

Для оптимізації вхідних в математичну модель факторів, на етапі попередніх дослідниць-

ких задач застосовані однофакторні експериментальні методи.

У відповідності з методичними принципами експерименту виконано класифікацію барабан-

ної молотарки на типи та детальну структуризацію кожного із них. З метою аналізу властивостей

елементів молотарки, відношень між ними і властивостей системи в цілому виконані дослідження

технологічних потоків молотарки і функціональних відношень між ними та дослідження прийня-

тих факторів впливу і критеріїв оцінки основних елементів (систем) молотарки.

В основу класифікації молотарки на типи прийнято конструкційно-технологічні особливості

будови МСС. Барабанна молотарка, з тангенціальною подачею технологічної маси на обмолот,

клавішним соломосепаратором і вітрорешітною системою очищення зерна, поділена на два типи:

1) перший - класичний. МСС побудована по схемі: молотильний барабан - відбійний бітер- сепаруючі деки; це перший тип молотильно-сепаруючої системи - МСС-І;

2) другий - інтенсивної сепарації зерна. Система обмолоту і основної сепарації зерна пред-

cтавлена МСС-І - і додатковою системою “ротаційний барабан-сепаруюча дека”, яка виконує фун-

кцію додаткової сепарації зерна із грубого вороху після МСС-І. Молотильно-сепаруючу систему такого типу віднесено до другого типу тангенціальної МСС - МСС-ІІ.

Формалізованих (методичних) правил вибору першочерговості та пливу на оціночні крите-

ріїв Yі факторів із груп Xі, Uі, Zі і Vі не існує. Кількісна та якісна зміна оціночних критеріїв знахо-

диться в суперечній протилежності з іншими факторами - технічними параметрами, технологічни-

ми режимами, умовами роботи. Значна кількість факторів залежностей типу (1) не сприяє досто-

вірності досліджуваного показника; план такого експерименту і обробка отриманих результатів є

достатньо складними. Коригування плану експерименту і перспективної моделі (на прикладі пока-зника Дq) можливе за рахунок виключення факторів групи “умови роботи”:

Дq = f (Xі; Uі); (2)

Практично цього можна досягти проведенням досліджень при умовах, що відповідають ви- могам до проведення випробувань. Для їх встановлення проведено багатофакторний експеримент

(39 дослідів). За фактори впливу на повноту сепарації зерна в КМСС і тим самим на формування

Дq, прийняті соломистість та вологість НЧУ, подача технологічної маси в молотарку (Q, кг/с; при

Дq близькому до 1,5 %) та ефективна довжина системи КМСС (L, м). Діапазон параметрів вхідних факторів: Wc = [6,5-46,8] %, г = 1:[0,69-1,60], L = [4,33-7,78] м. Побудовано математичну модель,

що ідентифікує втрати зерна за молотарки згідно умов і режиму роботи:

Дq = -16,0187г /Q - 0,04637Wc +11,7286г /L +0,3867Wc /Q - 0,03424Q /г +1,3555; ( 3)

 

Графічна залежність, побудована на основі моделі (3), дозволила встановити, що нормаль-

ними умовами для сепарації зерна і визначення втрат є Wс = 14 %, а г - 1: (1,1-1,3).

По результатам досліджень встановлено домінуючу роль однотипних по будові систем об-

молоту (МСС) та остаточної сепарації зерна (СОС) на втрати зерна за молотаркою в складі Дq.

Це дозволяє методично об’єднати їх в одну - комплексну молотильно-сепаруючу систему (КМСС)

і дослідження показника Дq вести на її базі. При нормальних умовах і урожайності зерна 40-45 ц/га величину Дq будуть визначати параметри КМСС. Її ширина (В, м) дозволить сформувати потік пе-вної інтенсивності і подачі в молотарку (Q, кг/с). Ефективна довжина клавіші соломотрусу (lе, м) та

розгорнутої поверхні деки МСС (lі, мм) дозволять збільшити довжину сепаруючої поверхні КМСС

(lі + lе= L, м) і вірогідність сепарації зерна із грубого вороху. Повнота виділення зерна в СОС виз- начається режимом подачі грубого вороху із МСС. В якості факторів прийняті діаметр молотиль-

ного барабана (d, мм) та частота його обертання (n, об/хв.). З урахуванням цих факторів план екс- перименту і його реалізація (130 дослідів), при дослідженні втрат зерна за класичною молотаркою (ДqІ, %), побудовано у відповідності із залежністю виду:

ДqІ = f (B; lі; lе; d; Q; n); (4)

Параметри величин B, lі і lе характеризуються значним діапазоном і, в відповідності з

принципом гармонічності, відповідають такому ж широкому діапазону величини пропускної здат-

ності молотарок, задіяних в експерименті.

Конструкційно-технологічною особливістю молотарки з МСС-ІІ є наявність двох функціо-

нально різних барабанів. Довжина розгорнутої поверхні сепаруючих дек барабанів (lі, мм) розгля-

дається як один з основних факторів при оцінці втрат (ДqІІ, %). План експерименту побудовано та

реалізовано (49 дослідів) у відповідності із залежністю виду:

ДqІІ = f (Q; lі; lе; B); (5)

В відповідності з методом синтезу експериментальні дослідження показників ДqІ, ДqІІ прове-

дені при роботі комбайнів певної продуктивності в польових умовах по методам ОСТ 70.8.1-81. По

кожному досліду сформовано масив даних - об’ємну таблицю результатів, який дозволяє зробити

попередні загальні висновки та встановити певні закономірності між її елементами-факторами.

В якості основної системи, що визначає дроблення зерна, прийнята молотильно-сепаруюча

система типу МСС-І молотарки класичної схеми. При дослідженнях показника D (71 дослід) за

фактори впливу прийняті технічні параметри, технологічні режими - зазори входу (виходу) техно-

логічної маси в МСС, подача технологічної маси в МСС та вологість зерна:

D = f (d; Dо; D1; Q; n; Wз); (6)

Дослідження показника D проведені при роботі комбайна з пропускною здатністю молотар-

ки 5 кг/с в польових умовах протягом кількох днів на одній ділянці. Базові параметри досліджува-

ваної МСС (діаметр барабана, кут обхвату барабана декою та її площа) знаходяться на рівні анало-

гічних параметрів молотарок великої групи комбайнів. Це дозволяє виключити даний показник з

плану експерименту. В процесі природного висихання вологість зерна зменшилась з 25,0 до 9,3 %.

Така вологість є характерною для комбайнового збирання хлібів. Вагове співвідношення зерна і

соломи в процесі досліджень залишалось незмінним.

Дослідження ряду авторів свідчать, що пропускна здатність комбайна має високий коефіці-

єнт множинної кореляції з параметрами основних його систем, в тому числі і молотарки. В відпо-

відності з цим логічно передбачити між ними відповідної залежності-зв’язку та застосувати її для

ідентифікації комбайна по основним показникам призначення. В якості системи, яка прямована

на максимально ефективну реалізацію потенціальних можливостей молотарки по пропускній здат-

ності в умовах експлуатації, прийнято систему накопиченя зерна - бункер і його оціночну характе-

ристику - об’єм (Vб, м3 ). Встановлений рівень продуктивності комбайна (qк, кг/с) першочергово

можливий при певній площі систем остаточної сепарації (Sс, м2) та очищення зерна (Sо, м2 ) і дос-

татньому енергозабезпеченні (N - потужність двигуна, кВт):

Vб = f


Сторінки: 1 2





Наступні 7 робіт по вашій темі:

ГУМАНІЗАЦІЯ СУСПІЛЬНОЇ СВІДОМОСТІ (ДЕРЖАВНО-УПРАВЛІНСЬКИЙ АСПЕКТ) - Автореферат - 36 Стр.
ІНСТИТУТ ПРЕЗИДЕНТСТВА В УКРАЇНІ: ЕТАПИ ТРАНСФОРМАЦІЇ - Автореферат - 33 Стр.
НАУКОВО-ТЕХНІЧНІ ОСНОВИ СТВОРЕННЯ ПОЛІФУНКЦІОНАЛЬНИХ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ - Автореферат - 40 Стр.
Методи попередньої обробки та автоматизоване адаптивне стиснення багатоканальних даних у системах дистанційного зондування - Автореферат - 26 Стр.
Прозапальні цитокіни та оксидативний стрес у хворих на хронічну серцеву недостатність в динаміці лікування антагоністами рецепторів до ангіотензину ІІ - Автореферат - 29 Стр.
Інституційна підтримка розвитку малого підприємництва в регіоні - Автореферат - 27 Стр.
ОПТИМІЗАЦІЯ ЗОВНІШНЬОТОРГОВЕЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ НА ВІТЧИЗНЯНОМУ ФАРМАЦЕВТИЧНОМУ РИНКУ - Автореферат - 31 Стр.