Обоснование параметров ротационно-дискового режущего аппарата для резания толстостебельных культур тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Будашов, Игорь Александрович

• Будашов, Игорь Александрович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Будашов, Игорь Александрович

Содержание

Содержание

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Классификация режущих аппаратов

1.2. Режущие аппараты толстостебельных культур

1.2.1. Ротационно-дисковые режущие аппараты толстостебельных

культур

1.3. Анализ теоретических и экспериментальных исследований по

резанию толстостебельных культур

Выводы. Цель и задачи исследования

2. Теоретические исследования

2.1. Выбор схемы ротационно-дискового режущего аппарата

2.2. Исследование энергоёмкости процесса

2.3. Траектория движения лезвий ножей диска относительно

перерезаемых стеблей

Выводы

3. Экспериментальные исследования

3.1. Программа экспериментальных исследований

3.2. Методика проведения эксперимента

3.2.1. Устройство экспериментальной установки

3.2.2. Определение потребляемой энергии резания

3.3. Физико-математическая модель процесса резания

3.4. Обоснование параметров ротационно-дискового режущего

аппарата

Выводы

4. Методика инженерного расчёта и экономическая эффективность использования аппарата

t,

J

4.1. Методика инженерного расчета рогационно-дискового режущего аппарата толстостебельных культур

4.2. Расчет экономической эффективности использования

аппарата

Выводы

Общие выводы

Список литературы

Приложение Л. Физические параметры стеблей рассматриваемых толстостебельных культур, характеризующие их негоскальпические и

износные свойства

Приложение Б. Матрицы планирования полного факторного

эксперимента при резании испытуемых культур

Приложение В. Результаты измерений значений мощности, потребляемой

двигателем аппарата при резании испытуемых культур

Приложение Г. Обработка результатов планирования эксперимента

Приложение Д. Расчёты стоимости материалов и покупных изделий

Приложение Н. Заявка на изобретение

Приложение Ж. Выписка из протокола заседания конструкторского отдела ОАО «Рубцовский проектно-конструкторский технологический институт»

Приложение И. Акт о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров ротационно-дискового режущего аппарата для резания толстостебельных культур»

Введение

Наиболее трудоёмкими процессами в сельскохозяйственном производстве являются уборочные работы. Техника для выполнения этих работ сложная, требует значительных затрат на её производство и эксплуатацию. В настоящее время практически все уборочные работы механизированы. В связи с перестройкой сельскохозяйственного производства и созданием широкой сети фермерских хозяйств, арендных и акционерных предприятий актуальная задача в области механизации сельскохозяйственного производства сводится к созданию мобильной малогабаритной уборочной техники, достаточно дешёвой и доступной для приобретения, а также создание условий для рационального её использования [98].

ГОСТ 3.1109-82 трактует резание как обработку, заключающуюся в образовании новых поверхностей отделением поверхностных слоев материала, сопровождающуюся деформированием и разрушением поверхностных слоёв материала [24].

Под понятием «режущие аппараты» подразумеваются разнообразные устройства, оборудование, приспособления и механизмы, осуществляющие процесс обработки материалов резанием с помощью лезвия. Теория резания лезвием в качестве конечного результата должна найти воплощение в меюдах расчёта конструкций режущих аппаратов.

Актуальность темы. Режущие аппараты толстостебельных культур применяются для резания стеблей кукурузы, подсолнечника, кустарниковой поросли и др. культур. Стебли срезаются для дальнейшего применения в сельскохозяйственном производстве, в зависимости от степени последующего измельчения, либо в качестве корма животным, либо в качестве удобрения.

Существующие в настоящее время режущие аппараты толстостебельных культур имеют такие недостатки, как низкая производительность, наличие повторных срезов стеблей, большие знакопеременные инерционные усилия, вибрация рамы, шум, сложность привода, громоздкость и повышенная

металлоёмкость конструкции [53, 5]. Кроме того, повышенный расход энергии, недолговечное хь режущих кромок ножей, жёсткое крепление рабочих органов не отвечают возросшим требованиям, как кормопроизводства, так и служб механизации коммунального хозяйства при обрезке кустарников вблизи воздушных линий электропередачи, а также при плановых контурных обрезках городских насаждений кустарников, уборочных работах в садах и парках.

Для устранения этих недостатков необходимо дальнейшее совершенствование процесса резания толстостебельных культур и изыскание новых конструктивных решений, обеспечивающих не только повышение производительное г и, но и снижение расхода энергии, увеличение долговечности за счёт совершенствования рабочих органов. Поэтому проблема изучения влияния параметров процесса резания толстостебельных культур на мощность, потребляемую рогационно-дисковым режущим аппаратом, является актуальной и своевременной.

Цель рабо1ы — повышение эффективности процесса резания толсгос1ебсльных культур ротационно-дисковым режущим аппаратом иугём снижения энергозатрат, за счёт рационального сочетания таких факюров, как принцип среза, подача, форма линии лезвия ножей, частота вращения диска и угол входа схсблей при подаче.

Научная гипотеза заключается в том, что между конструктивно-режимными параметрами ротационно-дискового режущего аппарата, углом входа стеблей при подаче, диаметром срезаемых стеблей и мощностью резания толстостебельных культур существует взаимосвязь. Для определения минимального значения мощности, потребляемой на резание толстостебельных культур, необходимо обосновать рациональные значения факторов, участвующих в процессе резания.

Для достижения указанной цели на основании выдвинутой гипотезы необходимо решить следующие задачи:

1. Провесш анализ процессов резания, осуществляемых режущими аппаратами толстостебельных культур.

2. Построить схему работы ротационно-дискового режущего аппарата с уравнениями движения точек ножей; траекторию лезвий ножей, с наименьшими

затратами потребляемой энергии и траекторию лезвий ножей режущего аппарата с наименьшими затратами потребляемой энергии на единицу длины активной части лезвия для испытуемых культур. Предложить функции отклика, описывающие энергоёмкость резания подсолнечника, кукурузы и кустарниковой поросли клёна.

3. Обосновать теоретически и подтвердить экспериментально влияние изменения конструктивно-режимных параметров (подачи, частоты вращения, геометрии и вида заточки режущей кромки ножа, наличия и отсутствия ножа-рассекателя), видов толстостебельных культур и углов входа стеблей при подаче на потребляемую мощность резания.

4. Разрабо тать методику инженерного расчета ротационно-дискового аппарата.

5. Определить экономическую эффективность применения предлагаемого режущего аппарата.

Объект исследования — ротационно-дисковый аппарат вертикального типа с ножевыми рабочими органами для резания толстостебельных культур.

Предмет исследования — процесс резания толстостебельных культур.

Меюдика и методы исследования. Теоретические исследования выполнялись с использованием теории резания, основных положений, законов и методов классической механики, планирования экспериментов, математики и статистики.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях на основе общепринятых методик. Основные расчёты и обработка результатов экспериментов выполнялись с использованием программного продукта «Statgraphics plus 5.0» на ПК.

Научную новизну работы представляют:

-— конструкция ротационно-дискового режущего аппарата вертикального типа для резания толстостебельных культур (поданы заявки на изобретение и полезную модель);

— теоретические зависимости потребляемой мощности резания от принципа среза, подачи, формы линии лезвия ножа, частоты вращения диска, отклонения

стеблей ог верIикали и диаметра стеблей при резании стеблей кукурузы, подсолнечника и кустарниковой поросли клёна;

— результаты исследований комплексного влияния таких факторов, как принцип среза, подача, форма линии лезвия ножа, частота вращения диска, отклонение стебля от вертикали и диаметр стебля на мощность;

— уравнения регрессии мощности, потребляемой при резании стеблей кукурузы, подсолнечника и кустарниковой поросли клёна ротационно-дисковым режущим аппаратом;

— зависимое 1И изменения потребляемой мощности от изменения принципа среза, подачи, формы линии лезвий ножей, частоты вращения диска, отклонения стебля 01 вершкали и диаметров стеблей;

— рациональные соотношения между параметрами, таких факторов как принцип среза, подача, форма линии лезвия ножа, частота вращения диска, о!клонение стебля от вертикали и диаметр стебля для уменьшения мощности, потребляемой ротационно-дисковым аппаратом при резании стеблей подсолнечника, кукурузы и кустарниковой поросли клёна.

Теоретическая значимость исследования заключается в установлении зависимости потребляемой мощности резания от принципа среза, подачи, формы линии лезвия ножа, частоты вращения диска, отклонения стеблей от вершкали и диаметра стеблей при резании стеблей кукурузы, подсолнечника и кустарниковой поросли клёна.

Практическая значимость. Предложен ротационно-дисковый аппарат вер шкального типа с ножевыми рабочими органами для резания толстостебельных культур. На основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований определены конструктивные параметры и режимы работы аппарата, которые обеспечивают минимальный расход мощности, потребляемой при резании. Предложена методика инженерного расчёта аппарата.

Достоверное гь полученных результатов обеспечивалась применением сташстических методов оценки погрешности измерений экспериментальных

I

1

Л I

», 4 1

\ , •>>. Л

I > 'Л II) I)

I >

' 1у

1 у < [ ( ,< 1 М| ч

) 1

данных, что обеспечило сходимость теоретических положений с результатами экспериментов.

Реализация результатов исследований. Опытный образец режущего аппарата толстостебельных культур создан на основе исследований и испытан в ОАО «Алтайсельмаш-запчасть» Алтайского края. Результаты, полученные в ходе исследований, используются в ОАО «Рубцовский ПКТИ» в качестве рекомендаций по расчёту потребляемой мощности и проектированию ротационно-дисковых режущих аппаратов.

Особую благодарность и признательность автор выражает кандидату

технических наук, профессору [А. К. Фокееву| за ценные замечания и предложения при выполнении работы.

Положения, выносимые на защиту:

— конструктивная схема ротационно-дискового режущего аппарата;

— параметры режущего аппарата и их энергетическая эффективность;

— уравнения движения точек ножей и результаты теоретических исследований влияния конструктивно-режимных параметров (подачи, частоты вращения, формы линии лезвия ножа, принципа среза), угла входа стеблей при подаче и диаметра стеблей на потребляемую мощность резания;

— уравнения регрессии, которые позволяют определить мощность, затрачиваемую на резание толстостебельных культур, в зависимости от конструктивно-режимных параметров (подачи, частоты вращения, формы линии лезвия ножа, принципа среза), угла входа стеблей при подаче и диаметра стеблей;

— методика инженерного расчёта ротационно-дискового режущего аппарата.

Апробация результатов исследований. Основные материалы

диссертационной работы доложены и обсуждены на 2-й Всероссийской научно-технической конференции «Современная техника й технологии: проблемы, состояние и перспективы» (Рубцовск, 2012); Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» (Рубцовск, 2006); на объединённом заседании кафедр «СХМ», «АиАХ», «АТ» и «Теор. мех.» ФГБОУ ВПО АлтГТУ (Барнаул, 2.11.2012); на расширенном заседании кафедры

«Наземные транспортные системы» РИИ (филиал) ФГБОУ ВПО АлтГТУ (Рубцовск, 28.02.2012), а также на совместном заседании отделов Рубцовского Г1КТИ (Рубцовск, 05.06.2013).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 10 научных статей, в том числе семь — в изданиях, указанных в «Перечне ведущих рецензируемых научных изданий и журналов», рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх разделов, общих выводов, списка литературы из 116 наименований и приложений. Работа содержит 159 страниц, 53 рисунка, 14 таблиц и 8 приложений.

Во введении кратко изложено современное состояние проблемы, обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель работы, задачи исследования и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе выполнен анализ научно-исследовательской и патентной литературы, обзор режущих аппаратов толстостебельных культур и классификация режущих аппаратов.

Во второй главе представлен выбор схемы ротационно-дискового режущего аппарата, исследована энергоёмкость процесса и траектория движения лезвий ножей диска относительно перерезаемых стеблей.

В третьей главе представлена программа, методика проведения эксперимента и проведено обоснование параметров ротационно-дискового режущего аппарата.

В четвёртой главе предложена методика инженерного расчёта аппарата и расчёт экономической эффективности предлагаемого ротационно-дискового режущего аппарата.

1 Состояние вопроса и задачи исследования 1.1 Классификация режущих аппаратов

Резание является технологическим процессом разрушения материала путём разделения его на части под давлением режущего инструмента. Физико-механические свойства материала в основном определяют геометрию ножа и характер процесса резания [77, 96, 98].

Процесс резания толстостебельных культур представляет собой частный вид измельчения и поэтому подчинён общим законам разрушения материалов под действием внешних сил, превосходящих силы молекулярного сцепления. Однако этот процесс имеет свои специфические особенности, которые более полно отражаются в теории резания лезвием.

Обобщение и систематизацию существующих конструктивно-технологических схем режущих аппаратов выполнил Н. Е. Резник и представил в виде классификационной схемы, в которой за основные признаки приняты вид движения лезвия и характер взаимодействия его с обрабатываемым материалом, а также конструктивное оформление рабочих органов.

В классификации, в соответствии с рисунком 1, отмечены шесть классов (или типов) режущих аппаратов, которые отличаются видом своего движения и размещены в шести горизонтальных рядах. К ним относятся: плосковращательные (1, 2, 3 - номера на схеме), вращательно-цилиндрические (4, 5, 6), возвратно-поступательные (7, 8, 9), криволинейно-колебательные (10, 11, 12), плоскоколебательные (13, 14, 15) и плоскопоступательные (16, 17, 18). Внутри каждого класса выделены группы аппаратов, отличающиеся характером (видом) процесса резания (нормальное, наклонное, скользящее). Эти группы сведены в вертикальные колонки схемы. Конструктивные особенности аппаратов отражены 1рафически [77].

Режущие аппараты уборочных машин классифицированы в зависимости от конструктивных особенностей и принципа действия в соответствии с рисунком 2.

Сегментные режущие устройства это группа режущих устройств подпорного

К па с I, а у и к а ц и о и н ы е признак и ¡1 р ж у щ и \ а п п а р а т о в

классы 1 ВиОы |

Ш раЛочт Шцжент> Мгртпь (яМа иг./Ния

" а з н о 3 и д н а с т и

Нормальное резание Нак/тннне резапае Скользящее резание

Вторичные прилнпнч

Пратф-ртниий пойпар

и.ияыфг,егт т'Огршкть

¡1 пгкость

Плоскость

СпосоЛ пишпшп

я а

ОтМлЫ дота того млрр/сяа

я

«С)

с;

«г ^

а *

* 1

•о г-

■а

а ^

* п Го

Г-

1

■>

П Й!

а;

Рисунок 1 — Классификация режущих аппаратов [77].

среза, когда в процессе резания участвуют режущая и противорежущая части устройства. При этом скорости резания равны 1-3 м/с.

В сегментно-пальцевых устройствах режущая пара: сегмент и противорежущая пластина. Сегментно-иальцевые режущие устройства характеризуются следующими геометрическими и кинематическими параметрами: I - шаг режущей части (расстояние между осевыми линиями сегментов); ^ - шаг противорежущей части (расстояние между осевыми линиями пальцев); 8 - ход ножа (перемещение ножа из одного крайнего положения в другое).

Рржущие аппараты уВорочных машин

(ргмрнтныр

Согментно-пальцеВые

Нормального резания однопробежные

Нормального

резания однопробежные с увеличенным ходом ножа

Сегментно-беспальцеВые

Одно-ножеВые

авух-ножеВые

ДискоВые

Одно-дискаВые

ИВух-дискоВые

Нормалшага

резания дВухпроВежные

Нормального

резания дВухпроВежные с некратным ходом ножа

С жестко закрепленными ножами

С шарнирно закрепленными ножами

Ротационные

Роторно ломающие

Низкого резания

Среднего резания

Рисунок 2 — Классификация режущих аппаратов уборочных машин

Режущее устройство нормального резания с одинарным пробегом ножа имеет следующие соотношения параметров: Б = I = 10= 76,2 мм (применяют в косилках и жатках для среза трав, зерновых и технических культур) или 8 = I = ^ = 90 мм (применяют для среза кукурузы, подсолнечника и других толстостебельных культур). Устройство нормального резания с одинарным пробегом и увеличенным ходом ножа имеет соотношение: Б = 1,151 = 1,15^ = 88 мм (такие аппараты используются в зерноуборочных комбайнах ОАО «Ростсельмаш») [89]. Режущее устройство нормального резания с двойным пробегом ножа имеет соотношения: 8 = 21 = 2\ъ = 152,4 мм (применяется как в косилках, так и в жатках) и 8 = 2\ = 2^= 101,6 мм (находит применение в косилках для степных трав) [40]. Устройство нормального резания с двойным пробегом и с некратным ходом ножа имеет соотношение: 8 = 1,841 = 1,84^ = 140 мм (уменьшение хода ножа снижает

динамические нагрузки при сохранении преимуществ аппаратов с двойным пробегом). Режущее устройство низкого резания характеризуется соотношением: Б = X. - 21о = 76,2 мм (применятся в косилках) или Б = I = 2^ = 101,6 мм (применятся в комбайнах). Устройство среднего резания имеет соотношение: Б = I = (1,2... 1,4)10 = 76,2 или 101,6 мм (встречается в зарубежных и малогабаритных косилках)

Беспальцевый режущий аппарат с двумя подвижными ножами применяется при уборке в самых тяжелых условиях при срезе спутанных и полеглых стеблей риса, бобовых культур, где пальцевые аппараты не могут работать, а также при переходе на повышенные скорости работы уборочных машин.

В одноножевом беспальцевом аппарате подвижен только один нож, а в двухножевом оба ножа совершают аппозитивные движения, благодаря чему увеличивается равновесие всей машины. Беспальцевые аппараты обеспечивают равенство сил инерции ножей, что позволяет значительно увеличить скорость их движения, а следовательно, и подачу.

Ротационные режущие устройства применяются для скашивания травы и толстостебельных культур.

В однодисковых аппаратах в процессе резания участвуют один вращающийся диск и противорежущая пластина, а в двухдисковых — два встречно вращающихся диска.

Комбинированные режущие устройства представляют собой вращающиеся диски с закреплёнными на них режущими элементами. Широкое применение нашли дисковые режущие устройства с шарнирно закреплёнными ножами. Высокое качество среза стеблей достигается за счёт того, что режущий элемент в момент среза находит свое оптимальное положение на диске. Энергоёмкость процесса резания при этом снижается.

Барабанные режущие устройства представляют собой барабан, на котором шарнирно расположены ножи, вращающиеся со скоростью 40-60 м/с в вертикальной плоскости. Применяются в косилках-измельчителях как тонких трав, так и толстостебельных культур. Роторно-ломающее режущее устройство

предназначено для снятия с поля растений большого диаметра, стебли которых имеют узлы и междоузлия, причём отделение стебля от корневой части происходит не перерезанием, а за счёт ломки стебля по узлу.

Не менее важным классификационным признаком для режущего аппарата является разновидность характера проникновения лезвия в материал. Различают нормальное, наклонное и скользящее резание.

Резание лезвием возможно при наличии противорежущей реакции усилию резания со стороны разрезаемого материала — противорежущего подпора. В зависимости от происхождения реакции противорежущий подпор может быть следующих основных видов: подпор лезвием; подпор пластиной; подпор жёсткостью материала на изгиб; подпор поверхностью, распространяющейся за пределы отрезаемой части материала; подпор материалом; инерционный подпор; аэрогидродинамический подпор; подпор трением материала о поверхность, на которой он лежит; гравитационный подпор; подпор сопротивлением материала растяжению [110].

Основными вопросами конструирования режущих аппаратов являются не только выбор их оптимальных типов и параметров, но и обеспечение минимальной удельной энергоёмкости резания и материалоёмкости оборудования.

Опыт эксплуатации уборочных машин свидетельствует о том, что машины с рабочими органами режущего типа имеют сравнительно низкую энергоёмкость и обеспечивают высокое качество среза при нормализации подачи. Однако при попадании посторонних предметов их надёжность снижается, увеличиваются затраты на техническое обслуживание. Рабочие органы режущего типа получили широкое распространение в мобильных полевых измельчителях [26, 33, 115, 116].

Режущий аппарат системы «Schumacher» [86] выпускаемый фирмой «Gebr.Schumacher GmbH» (ФРГ), в соответствии с рисунком 3, предназначен для

1.2 Режущие аппараты толстостебельных культур

* *

I, I

I Ii

I >i

f I 1 I

а б

5

4

2

в

г

Рисунок 3 — Режущий аппарат «Schumacher»: а — палец S4 в сравнении с ирсдыд\щим ана mi ом. б — режущий aiinapai; в — реж>щий aniiapai с планешрным приводом; г - cciMcni: 1 — палец; 2 — сегмеш; 3 — брус; 4 — шкив-маховик; 5 — плане i арный привод.

уборки плотноволокнистых культур (лён масличный, подсолнечник и др.).

Режущий аппарат имеет следующие достоинства: простота устройства; отсутствие регулировок в процессе работы; замена сегмента до 3 минут; возможность скашивания культур при повышенной влажности; разборная спинка ножа, снижающая габариты при транспортировке (длина спинки 2,4 м, в отличие от традиционной, имеющей длину 6-7 м). Основной конструктивной особенностью данного аппарата является расположение сегментов ножа с ориентацией скоса режущей кромки поочередно вверх и вниз. Противорежущие кромки на спаренных пальцах находятся сверху и снизу паза, в котором перемещаются сегменты. Поочерёдное направление движения повёрнутых относительно друг друга на 180° скосов режущих кромок сегментов способствует более устойчивой фиксации стеблей в зоне резания и препятствует затягиванию растительной массы в зазор режущих пар. При этом значительно уменьшается сила резания и увеличивается в два раза срок службы пальцев.

Режущий аппарат обладает линейной скоростью движения ножа 1,71 м/с, частотой резания 1180 ходов/мин. и максимальной мощностью привода 18 кВт. При ходе ножа 85 мм перекрытие позиции соседнего ножа составляет 4,4 мм с

каждой стороны. Конструкция пальцев обеспечивает свободное перемещение ножа с усилием не более 250 II.

Установка планетарного привода «Pro-Drive» на уровне ножа, снижает колебания, что уменьшает потери энергии при передаче силового потока. В связи с тем, что срез толстостебельных культур, всё чаще происходит по стеблям повышенной влажности, производитель начал оснащать все свои режущие аппараты сегментами с мелкой насечкой (14 зубцов на дюйм или 25 зубцов на длину сегмента). Сегменты полностью термообработаны, в отличие от закалённых режущих кромок сегментов, применяемых у других производителей. При попадании в режущий аппарат инородного тела (камня, железа) сегмент не загибается, как в других жатках, а отламывается, не повреждая дорогостоящий палец.

Установка режущего аппарата «Schumacher» на кормоуборочные комбайны «Дон-680», КСК-100, Е-281, Е-302 и Е-303 повышает производительность комбайнов на 35-40 %.

Режущий аппарат «Schumacher» имеет следующие недостатки: силы инерции ножа и привода режущего аппарата уравновешены только частично; число колебаний ножа ограничено, что сдерживает применение аппарата для работы на повышенных скоростях; большая стоимость и сложность изготовления пальцев; недостаточно низкий срез.

Кусторез, разработанный в ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия», в соответствии с рисунком 4, предназначен для срезания нежелательной кустарниковой растительности в междурядьях деревьев [66].

Кусторез включает раму 1 с механизмом навески на трактор, опорные лыжи 2, упоры-улавливатели 3, режущий рабочий орган типа цилиндрической фрезы 4, его привод. На раме установлены гидроцилиндры 5, посредством штока соединённые с фрезой. Упоры-улавливатели 3 установленные ниже фрезы, обеспечивают удержание кустарниковой растительности в вертикальном или близком к нему положении.

^ 3 4

5

3 4

г

\\ч\ч\\\ч

Гх>

а

Рисунок 4 — Кусторез, разработанный в ГОУ ВПО «ВГЛТА»: а — рама кустореза; б — выдвигающаяся фреза с упорами-улавливателями; 1 — рама; 2 — опорные лыжи; 3 — упоры-улавливатели; 4 — рабочий орган; 5 — гидроцилиндры.

Кусторез работает следующим образом. При поступательном движении кустарниковая поросль отклоняется боковинами упоров, скользя по их поверхности и по окончании контакта с пластинами, под действием собственной силы упругости соскакивает с них и размещается в пространстве, ограниченном боковинами и поперечиной. Поперечина является упором для поросли, что препятствует её отклонению в направлении поступательного движения кустореза. Фреза, совершающая возвратно-поступательные движения срезает поросль при наличии подпора со стороны поперечины, что является условием более полного среза нежелательной растительности. Скорость подачи фрезы выбрана так, что поросль, попавшая в упоры-улавливатели, срезается поступательным движением фрезы. При обратном ходе фрезы поросль вновь заполняет пространство упоров-улавливателей. Предполагается, что данная конструкция позволит повысить эффективность работы кустореза, путём создания благоприятных условий для срезания поросли, за счёт более полного срезания кустарниковой поросли,

увеличения временного интервала между плановыми проходами кустореза и снижения количества проходов.

К недостаткам данной конструкции следует отнести отсутствие механизма защиты фрезы от воздействия посторонних предметов и отсутствие защитного кожуха, ограждающего оператора от случайного выброса камней.

В ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия», в соответствии с рисунком 5, разработан режущий аппарат сельскохозяйственной машины, предназначенной для уборки тонко- и толстостебельных культур [65].

б в

Рисунок 5 — Режущий аппарат, разработанный во ФГОУ ВПО «СГСА»: а — общий вид режущего аппарата; б — фрагмент режущего аппарата; в — принципиальная схема гидропривода; 1 — рама; 2 —режущие ножи; 3 —ведущий шкив; 4 — ведомый шкив; 5 — гидромогор; 6 -- сегментные ножи верхнего тягового элемента; 7 — сегментные ножи нижнего тягового элемента; 8 — крепёжный элемент

Режущий аппарат содержит раму 1, на которой установлены расположенные друг над другом два режущих ножа 2, выполненные в виде бесконечных тяговых элементов, натянутых на ведущих 3 и ведомых шкивах 4. Привод бесконечных тяговых элементов осуществляется с помощью гидромотора 5 и двухпоточного гидрораспределителя с реверсивным управлением направления движения. На двух бесконечных тяговых элементах закреплены сегментные ножи 6 и 7, причём крепление сегментных ножей производится с помощью крепёжного элемента 8 в одном месте с гарантированным зазором между соседними сегментными ножами, что позволяет уменьшить размеры ведущих и ведомых шкивов. Все лезвия сегментных ножей 6 верхнего бесконечного тягового элемента имеют кромки с гладкой заточкой, а лезвия сегментных ножей 7 нижнего бесконечного тягового элемента — с насечкой, обеспечивающие качественный срез растительной массы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Будашов, Игорь Александрович, 2013 год

Список литературы

1. Ю. П. Адлер. Введение в планирование эксперимента. М., «Металлургия», 1969. — 155 с.

2. Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М., «Наука», 1976. — 280 с.

3. Алёшкин В. Р., Рощин П. М. Механизация животноводства. - М.: Агропромиздат, 1985. — 336 с.

4. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В трёх томах. М.: Машиностроение, 1982, Т. 1. 729 с.

5. Бидеев С. И. Сравнительный анализ приводов режущих аппаратов жаток и косилок / С.И. Бидеев. // Вестник научных трудов молодых учёных Горского ГАУ. Вып. 2. - Владикавказ: Издательство ФГОУ ВПО «Горский госагроуниверситет», 2004. - С.80.. .85.

6. Боронцоев, А. А. Измельчитель кормовых культур. / А. А. Боронцоев // Тракторы и сельскохозяйственные машины — 2009. — №11. — С. 11.

7. Босой Е. С. Основания к выбору режущего аппарата для среза толстостебельных культур. Труды РИСХМа. Изд-во Ростовского-на-Дону университета, вып. 8, 1957.

8. Босой Е. С. Полевые испытания режущих аппаратов силосоуборочного комбайна. Конструирование и производство сельскохозяйственных машин. Сб. статей. М., Машгиз, 1959.

9. Босой Е. С. Сопротивление стеблей резанию. Конструирование и производство сельхозмашин. Труды РИСХМа, Изд-во Ростовского-на -Дону университета, 1964.

10. Бремер Г. И. Основы теории резания и расчёт режущих машин животноводческих ферм. М., ВСХИЗО, 1963 — 80 е..

11. Будашов, И. А. Влияние основных параметров ротационно-дискового измельчителя на мощность измельчения кукурузы / И. А. Будашов // Известия

Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. — 2011. — №24. —С. 352-356.

12. Будашов, И. А. Влияние основных параметров ротационно-дискового измельчителя на мощность измельчения кустарниковой поросли клёна / И. А. Будашов // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. — 2011. — №25. — С. 217-222.

13. Будашов, И. А. Влияние основных параметров ротационно-дискового измельчителя на мощность резания подсолнечника / И. А. Будашов // Тракторы и сельхозмашины. — 2011. — №7. — С. 39-40.

14. Будашов, И. А. Измельчение толстостебельных культур / И. А. Будашов // Труды Рубцовского индустриального института: Выпуск 8: Технические науки, Под ред. Кутышкина А. В. / Рубцовский индустриальный институт. — Рубцовск: РИО, 2001, —261 с.

15. Будашов, И. А. Исследование траектории движения лезвий ножей ротационно-дискового измельчителя относительно перерезаемых стеблей / И. А. Будашов // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2011. — №5(79). — С. 81-84.

16. Будашов, И. А. Мощность резания ротационно-дискового измельчителя толстостебельных культур / И. А. Будашов // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. — 2011, —№2(123). —С. 167-170.

17. Будашов, И. А. Ротационно-дисковый измельчитель толстостебельных культур: энергоёмкость эксплуатации / И. А. Будашов // Новые материалы и технологии в машиностроении: Сб. тезисов всероссийской научно-технической

конференции 23-24 ноября 2006 г. / Рубцовский индустриальный институт. -

Рубцовск, 2006. — С. 50-52.

18. Бузиков, Ш. В. Совершенствование измельчающе-разбрасывающего устройства подборщика-измельчителя соломы из валков: диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.20.01 / Бузиков Шамиль Викторович. — Киров, 2009. — 168 с.

19. Бурмистрова М. Ф. Физико-механические свойства сельскохозяйственных растений. М.-Л: Сельхозгиз, 1965 —343 с.

20. Василенко И. Ф. Теория режущих аппаратов жатвенных машин. Труды ВИСХОМ. С6 5.М., 1937.

21. К. М. Великанов, В. Ф. Власов, К. С. Карандашова. Экономика и организация производства в дипломных проектах. — 3-е изд. — Л.: Машиностроение, 1977. — 208 с.

22. Горячкин В. П. Собр. Соч. — М.: Колос, 1965. — В 3-х т. — 1558 с.

23. Горячкин В. П. Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин. Под ред. В. П. Горячкина. Т. 4. М—Л., Сельхозгиз, 1936, с.294-300.

24. ГОСТ 3.1109-82 Единая система технологической документации. Термины и определения основных понятий — М.: ИПК Издательство стандартов, 2001 — 16 с.

25. ГОСТ 23729-88 Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки специализированных машин — М.: ИПК Издательство стандартов, 1988 — 12 с.

26. Гулейчик А. И. Новые машины для возделывания и уборки кукурузы. — М.: Россельхозиздат, 1983. — 120 с.

27. Егорова Т. И. Трение в технологическом процессе резания лезвием. Сб. Трудов по земледельческой механике. М., Сельхозгиз, 1954.

28. Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий рабочих. Вып.2 (Государственный Комитет СССР по труду и социальным вопросам). М.: Машиностроение, 1986, с.592.

29. Ермолаев, В. И. Новый измельчающий орган для кормоуборочных комбайнов. / В. И. Ермолаев, С. А. Отрошко, А. В. Шевцов // Техника и оборудование для села — 2010. — №11. — С. 14-15.

30. Желиговский В. А. Экспериментальная теория резания лезвием. Труды МИМЭСХ. Вып. 9. М., 1940, 27 с.

31. Загорский, С. М. Повышение эффективности приготовления кормов за счёт совершенствования рабочих органов измельчителя: диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.20.01 / Загорский Сергей Михайлович. — Санкт-Петербург-Пушкин, 2006. — 151 с.

32. Заммоев, А. У. Параметры и режимы работы измельчительного устройства подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев: диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.20.01 / Заммоев Аслан Узеирович. — Нальчик, 2006. — 189 с.

33. Зафрен С. Я. Технология приготовления кормов. — М.: Колос, 1977. — 239

с.

34. Зигашиин, Б. Г. Повышение эффективности технических средств приготовления кормов в животноводстве на основе расширения технологических возможностей измельчителей: диссертация на соискание учёной степени доктора техн. наук: 05.20.01 / Зиганшин Булат Гусманович. — Казань, 2004. — 304 с.

35. Зяблов В. А. Основы теории технологического процесса резания в режущих аппаратах кормоприготовительных машин. Научные труды ВИЭСХ. Т. 14. М., 1964.

36. Иванцов В. И. Методика экспериментальных исследований и испытаний сельхозмашин: Учеб. Пособие. Ростов н/Д: РИСХМ. 1987. 83 с.

37. Ивашко А. А. Вопросы теории резания органических материалов резанием // Тракторы и сельхозмашины — 1958 — №2.

38. Карпенко А. П. Экспериментальное исследование режущего аппарата уборочных машин. Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин. Под ред. акад. В. П. Горячкина. М.-Л., Сельхозгиз, 1936, Т. 2.

39. Касандрова О. Н., Лебедев В. В. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1970. — 104 с.

40. Клёнин Н. И., Сакун В. А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. М.: Колос, 1980. — 671 с.

41. Колесник А. Л. И Шаманский В. Г. Курсовое и дипломное проектирование. М., «Колос», 1977, 304 с. с ил. (Учебники и учеб. пособия для с.-х. техникумов).

42. Косолапов, Е. В. Совершенствование конструкции и оптимизация параметров мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов: диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.20.01 / Косолапов Евгений Владимирович. — Киров, 2007 — 152 с.

43. Кукурузная жатка 600С с системой измельчения StalkMaster фирмы John Deere. Электрон. ресурс. Режим доступа: http:// www.deere.ru/ ru_RU/news/files/brochure_sts_ ru.PDF (дата обращения: 27.09.11).

44. Ланцев, В. Ю. Совершенствование технологии утилизации отходов обрезки в слаборослых садах с обоснованием параметров измельчителя: диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.20.01 / Ланцев Владимир Юрьевич. — Мичуринск-наукоград, 2004. — 184 с.

45. Лисовски, А., Клоновски, Я. Мощность дробильно-дискового агрегата, требуемая для измельчения кукурузы. // Тракторы и сельскохозяйственные машины — 2004 — №11.

46. Ломакин В. И. Исследование и обоснование доильного аппарата с автоматическим регулированием режима работы. Автореф. дис. на соиск. учён, степ. канд. техн. наук. Оренбург, 1973.

47. Ляпин, В. В. Совершенствование рабочего процесса ударно-центробежного измельчителя: диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.20.01 / Ляпин Владислав Валерьевич. — Воронеж, 2009. —121 с.

48. Марченко О. С. Обоснование параметров и режимов работы дискового измельчителя. / О. С. Марченко // Сельскохозяйственные машины и технологии

— 2009. — №6. — С. 40-42.

49. Матушкин, О. П. Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота: диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.20.01 / Матушкин Олег Петрович. — Киров, 2003 — 202 с.

50. Мельников С. В. и др. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С. В. Мельников, В. Р. Алёшкин, П. М. Рощин.

— 2-е изд., нерераб. и доп. — Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1980. — 168 е., ил.

51. Мельников С. В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. -Д.: Колос. Ленингр. отделение, 1978. — 560 с.

52. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. — М.: Министерство сельского хозяйства СССР, 1980. — 120 с

53. Муштай В. С., Болоташвили 3. У., Болоташвили Е. П., Кириченко В. Е., Снигур Н. Н., Ковтун Н. В. Математическое обоснование параметров режущего аппарата с бесконечным носителем режущих элементов к прямоточной жатке // Науковий висник Луганського нацюналыюго аграрного ушверситету. — 2011. — №30. —С. 120-129.

54. Мянд А. Э. Кормоприготовительные машины и агрегаты. — М.: Колос, 1970. — 190 с.

55. Налимов В. В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1976, 208 с.

56. Новиков Ю. Ф. Теория и расчёт режущего аппарата для уборки грубостебельных культур. Сб. ВИСХОМа. Вып. 11. М., 1957.

57. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. Веденягшн Г. В. 1973., 199 с.

58. Общетехнический справочник / Е. А. Скороходов, В. П. Законников, А. Б. Пакнис и др.; Под общ. Ред. Е. А. Скороходова. — 4-е изд., испр. — М.: Машиностроение, 1990. — 496 е.: ил.

59. Организация и планирование машиностроительного производства: Метод, пособие по курсовой работе. — Новочеркасск: Новочеркас. политехи, ин-т им. С. Орджоникидзе, 1973. — 80 с.

60. Особов В. И. Новое поколение кормоуборочных комбайнов JAGUAR / В. И. Особов // Техника и оборудование для села — 2010. — №9. — С. 23-25.

61. Особов В. И. Современные технологии и комплексы машин для заготовки кормов. Москва, 2008 г. 52 с.

62. Пат. 2349075 RU, МПК A A01D 43/08. Косилка-измельчитель. / В. Г. Бросалин и К. А. Манаенков. (RU). 2007121249/12; Заявл. 06.06.2007; Опубл. 20. 03.2009//Бюл. №8.

63. Пат. 2362293 RU, МПК A 01D 45/02. Кукурузоуборочный комбайн / Труфляк Е. В., Кравченко В. С. и Е. И. Трубилин (RU). 2007142759/12; Заявл. 19.11.2007; Опубл. 27.07.2009 // Бюл. №21.

64. Пат. 2437274 RU, МПК A 01F 29/00. Измельчитель расти 1ельных материалов/ Ермолаев В. И., Отрошко С. А. и Андреев С. Н. (RU). 2010119155/13; Заявл. 14.05.2010; Опубл. 27.12.2011 //Бюл. № 36.

65. Пат. 2461174 RU, МПК A 01D 34/83. Режущий аппарат сельскохозяйственной машины / Машков С. В., Гоппе И. А., Петров С. В. и Когов Д. П. (RU). 2011107399/13; Заявл. 25.02.2011; Опубл. 20.09.2012 // Бюл. № 26.

66. Пат. 2461183 RU, МПК A 01FG 23/06. Кусторез/ Бартенев И. М. и Малюков С. В. (RU). 2011114187/13; Заявл. 11.04.11; Опубл. 20.09.2012 // Бюл. № 26.

67. Пат. 2471332 RU, МПК A 01D 45/00. Жатка для уборки грубостебельных культур / Троценко А. П., Василенко В. С., Беликов Е. В., Ильяшенко Г. В., Алмазов П. В. и Пахомов Ю. П. (RU). 2011128242/13; Заявл. 07.07.2011; Опубл. 10.01.2013//Бюл. № 1.

68. Пикуза И. Ф. Машины для приготовления комбинированных и концентрированных кормов (теория и расчёт). Курс лекций. Часть II. Ростов-на-Дону: Ростовский-на-Дону институт с/х машиностроения, 1973.

69. Г. С. Писаренко, А. П. Яковлев, В. В. Яковлев. Справочник по сопротивлению материалов. Издательство «Наукова думка», Киев, 1975, 704 с.

70. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. К. Хартман, Э. Лецкий, В. Шеффер и др. Перевод с нем. Г. А. Фомина и П. С. Лецкой. Под ред. к. т. н. Э. К. Лецкого. М.: Мир, 1977, 552 с.

71. Б. А. Пронин, А. Г. Ревков. Бесступенчатые клиноремённые и фрикционные передачи (вариаторы). Изд. 2-е, перераб. и доп. М.; Машиностроение, 1967, 404 с.

72. Проценко Г. И. Расчёт измельчающих аппаратов: Текст лекций. Ростов н/Д: РИСХМ, 1987. —57 с.

73. H. M. Пруткова, Ю. В. Грановский, JT. И. Мартынснко и др. Применение статистического метода Бокса-Уилсона для нахождения оптимальных условий разделения р. з. э. при элюировании растворами иминодиуксусной кислоты. —- Ж. неорганич. хим., 1970, 15, №2.

74. Пустыльник Е. И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. Изд-во «Наука», М., 1968. — 288 с.

75. Расчёты экономической эффективности новой техники: Справочник/ Под общ. Ред. К. М. Велаканова. — 2-е изд., перераб. И доп.-Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. — 448 с.

76. Режущие аппараты уборочных машин. Босой Е. С. М., «Машиностроение», 1967, 167 с.

77. Резник II. Е. Теория резания лезвием и основы расчёта режущих аппаратов. М., «Машиностроение», 1975, 311 с.

78. Рылов Л. А. Повышение эффективности работы молоткового ротора измельчителя стебельных кормов. Диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук. Киров, 2002, 164 с.

79. Сабликов П. В. Исследование процесса резания стеблей ножами соломосилосорезок. Труды Ташкентского института механизации сельского хозяйства. Вып. 6. Ташкент, 1957.

80. Сайт ОАО «Агропромтехника». Жатки OptiCorn для уборки кукурузы. Электрон. ресурс. Режим доступа: http:// www.agropromtehnika.ru/index.php?content=catalog@id= 13 (дата обращения:

7.03.11).

81. Сайт ОАО «Мозырский машиностроительный завод». Электрон, ресурс. Режим доступа: http://www.mozyrmash.by/catalog/chipping/ (дата обращения:

4.10.12).

82. Сайт ООО «ВИКЕЛ-агро». Жатки для уборки кукурузы КМС-6 и КМС-8. Электрон, ресурс. Режим доступа: http:// www.vikelzhatka.narod.ru/technics (дата обращения: 27.02.11).

83. Сайт ООО «Инагротех» — официального представителя Oros. Кукурузная жатка Oros. Электрон, ресурс. Режим доступа: http:// www, oros-rus.ru/zatki_kukuruza.html (дата обращения: 7.03.11).

84. Сайг ООО «РосТехИмпорт». Электрон, ресурс. Режим доступа: http.7/www.rostechimport.ru/tekhnika-na-baze-mtz/kosilki-kustorezy/140-kosilka-kustorez-yem-13-01 (дата обращения: 24.05.12).

85. Сайт ООО "Таэль". Измельчитель материалов ДС-420п. Электрон, ресурс. Режим доступа: http: // ww.iv-tael.ru/ds420p.html. (дата обращения: 2.01.12).

86. Сайт ООО Торговый Дом «Развитие». Электрон, ресурс. Режим доступа: http://www.tdrazvitie.ru/zapchasti/sistemy-sreza (дата обращения: 4.10.12).

87. Сайт ООО «Юникс Arpo». Rota disc®, HoRizon staR® - низкие затраты, высокая отдача. Электрон. ресурс. Режим доступа: http:// www.junixagro.com/rota_disk.html (дата обращения: 29.05.12)

88. Сайт фирмы Cressoni. Corn heads roto cross-cut. Improves stalk decomposition increases harvest speed. Электрон, ресурс. Режим доступа: http:// www. cressoni.it/rus_prodotti_mais.htm. (дата обращения: 4.10.12).

89. Сайт ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет». Машины и оборудование в растениеводстве. Электрон, ресурс. Режим доступа: http://afkrasgau.com/p01_06.html (дата обращения: 13.03.12).

90. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2013614705 на систему трёхмерного моделирования KOMIIAC-3D V14 (KOMITAC-3D VI4). Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 20 мая

2013 г.

91. Н. Ф. Сергеичёв. Модельное производство. Машгиз., М., 1962., 160 с.

92. Сертификат соответствия № РОСС RU. МЕ20. Н02487. Срок действия с 18.03.2013 по 18.03.2016 на программное средство «Система трёхмерного моделирования Компас-30 V14". Выдан ВНИИНМАШ. Органом по сертификации средств информатизации, приборостроения, медицинской техники и электрооборудования (ОС «Сертинформ ВНИИНМАШ») (per. № РОСС RU.0001.11.ME20). Сертификат выдан на основании протокола испытаний от

11.03.2013 №192 ИЛ программных средств ООО ЦРИОИТ (per. № РОСС RU.0001.21СГ105).

93. Сопротивление материалов, Н. М. Беляев, Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1976., стр. 608

94. Спиридонов А. А., Васильев Н. Г. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технологических процессов. Свердловск. 1975, 149 с. (УПИ).

95. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. В четырёх томах. Под ред. М. И. Клёцкина, изд. 2-е, перераб. и доп.-М., «Машиностроение», 1967, Т. 1.722 с.

96. Теория, конструкция и расчёт сельскохозяйственных машин: Учебник для вузов сельскохозяйственного машиностроения/ Е. С. Босой, О. В. Верняев, И. И. Смирнов, Е. Г. Султан-Шах; Под ред. Е. С. Босого — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1977. — 568 с.

97. Тихомиров В. Б. Математические методы планирования эксперимента при изучении нетканых материалов. М.: Лёгкая индустрия, 1968, 159 с.

98. Е. И. Трубилин, В. А. Абликов Машины для уборки сельскохозяйственных, культур (конструкции, теория и расчет): Учеб. пос. — 2 изд. перераб. и дополн. — КГАУ, Краснодар, 2010 - 325 с.

99. Труфляк, Е. В. Модернизация кукурузоуборочного комбайна. / Е. В. Труфляк, Е. И. Трубилин, Г. Г. Маслов // Техника и оборудование для села — 2010.—№10. —С. 17-19.

100. Тупицын, В. Е. Обоснование параметров и режимов работы мобильного измельчителя-раздатчика грубых кормов с ножевым барабаном: диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.20.01 / Тупицын Виктор Евгеньевич. — Киров, 2007. — 142 с.

101. Федеральный закон от 24.07.2009 №212-ФЗ «О страховых взносах в Пенсионный фонд Российской Федерации, Фонд социального страхования Российской Федерации, Федеральный фонд обязательного медицинского страхования и территориальные фонды' обязательного медицинского

страхования» (принят ГД ФС РФ 17.07.2009) // Собрание законодательства РФ-27.07.2009-№30, ст. 3738.

102. Физико-механические явления при резании грубостебельных сельскохозяйственных культур, Е. С. Босой, А. А. Чакановкин. Ростовский-на-Дону институт сельхозмашиностроения. 1979, 47 с.

103. Будашов, И. А. Влияние основных параметров измельчителя толстостебельных культур на мощность / А. К. Фокеев, И. А. Будашов // Вестник Донского государственного технического университета. — 2011. — Том 11. — №7(58). —С.1025-1034.

104. Будашов, И. А. Нормальная составляющая критической силы резания при подпорном и бесподпорном измельчении толстостебельных культур ножами дискового измельчителя / А. К. Фокеев, И. А. Будашов // Вестник Донского государственного технического университета. — 2011. —Том 11. — №6(57). — С. 826-832.

105. Фомин В. И. К расчёту ротационного режущего аппарата. Труды ВИСХОМ. М, 1961, вып. 20.

106. Фролов, В. Ю. Оптимизация приготовления кормов измельчителем-смесителем. / В. Ю. Фролов, Д. П. Сысоев // Механизация и электрификация сельского хозяйства — 2009. —№10. — С. 16-18.

107. Будашов, И. А. Рациональные параметры ротационно-дискового режущего аппарата при резании толстостебельных культур / Н. А. Чернецкая, И. А. Будашов // Современная техника и технологии: проблемы, состояние и перспективы. Материалы II Всероссийской научно-технической конференции 2324 ноября 2012 г. / Под ред. к. т. н. доцента А. В. Шашка / Рубцовский индустриальный институт. — Рубцовск, 2012. — С. 176-179.

108. Шахмаев М. В. Экономическая эффективность применения сельскохозяйственной техники. — М.: Россельхозиздат. 1983. — 207 с. с ил.

109. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972. — 382 с.

110. Шхвацабая, 3. Г. Обоснование технологической схемы и параметров режущего аппарата боковой подрезки чайных кустов для передвижных СММ.:

диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.20.01 / Шхвацабая Зураб Георгиевич. — Тбилиси, 1985. — 266 с.

111. Экономика машиностроения СССР / Под ред. И. М. Разумова, И. Э. Берзиня. — М.: Высш. шк., 1982. — 320 с.

112. Экономическое обоснование проектов машиностроительных заводов / И. С. Зотов, Р. Е. Говсиевич, Б. М. Куцин, Р. А. Француз. — 3-е изд., перераб. И доп.

— М.: Машиностроение, 1973. — 528 с.

113. JI. Яноши. Теория и практика обработки результатов измерений. М., «Мир», 1968. —461 с.

114. Ясенецкий В. А., Гончаренко П. В. Машины для измельчения кормов: Под редакцией акад. ВАСХНИЛ Л. В. Погорелого. — К.: Тэхника, 1990. — 166 с.

115. Von U. Vob. Schrotmühlen und Futtermischer. // Grundlagen des Landtechnic,

— 1974. August. — №8. — P. 649-652.

116. Van der Maas J., Jakob R., Ammann H. Mobile Futterungssysteme. // FAT-Tanikon. — 1998. —№522. —P. 1-14.

Приложение А (обязательное)

Физические параметры стеблей рассматриваемых толстостебельных культур, характеризующие их негоскальпические и износные свойства [77,

19]

Физические параметры Толстостебельные культуры

кукуруза подсолнечник клён

Модуль деформации Е, Н/м 33,32-106 41,65-106 11842-Ю6

Коэффициент Пуассона р, 0,02258 0,03455 0,273

Коэффициент трения материала по стали статический 0,52-0,54 0,76-0,8 0,8

динамический 0,44 0,53 0,63

Разрушающее контактное напряжение ар, П/м 15,78-106 18,18 -106 30,83-106

Коэффициент износного действия обрабатываемого материала на лезвие 0,122-0,127 0,141-0,148 0,9

Толщина перерезаемого слоя материала, сжатого лезвием до момента начала резания Ьсж, М 0,00195 0,00156 0,000079

Физические параметры клёна получены интерполированием; нижние значения в [77] взяты для ели сибирской, а верхние — для груши. Данные для определения границ интерполирования взяты из [58, 91].

Приложение Б (обязательное)

Матрицы планирования полного факторного эксперимента при резании испытуемых культур

Таблица Б.1 — Матрица планирования полного факторного эксперимента типа 25 при резании подсолнечника и кукурузы

№опыта Факторы и их взаимодействия

Принци п среза Подача, м/с Форма линии лезвия ножа Частота вращени я диска, об/мин Отклоне ние стебля от вертика ли. тал. х,х2 Х1ХЗ Х]Х4 Х1Х5 *2*3 Х2Х4 х2х5 Х3Х4 Х3Х5 Х4Х5

XI *2 Хз Х4 Х5

1 -1 -1 +1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 -1 + 1 +1 -1 -1 +1

2 -1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 + 1 -1 -1 -1 -1 +1

3 +1 -1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 -1 -1 + 1 +1 -1 -1 +1

4 +1 +1 +1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 + 1 -1 -1 -1 -1 +1

5 -1 -1 +1 +0,5 -1 +1 -1 -0,5 +1 -1 -0,5 +1 +0,5 -1 -0,5

6 -1 +1 +1 +0,5 -1 -1 -1 -0,5 +1 + 1 +0,5 -1 +0,5 -1 -0,5

7 +1 -1 +1 +0,5 -1 -1 -1 +0,5 -1 -1 -0,5 +1 +0,5 -1 -0,5

8 +1 +1 +1 +0,5 -1 +1 +1 +0,5 -1 + 1 +0,5 -1 +0,5 -1 -0,5

9 -1 -1 +1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 +1 -1 -1 +1 -1

10 -1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 +1 -1 + 1 -1 +1 -1 +1 -1

11 +1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 -1 +1 -1

12 +1 +1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 +1 + 1 -1 +1 -1 +1 -1

13 -1 -1 +1 +0,5 +1 +1 -1 -0,5 -1 -1 -0,5 -1 +0,5 +1 +0,5

14 -1 +1 +1 +0,5 +1 -1 -1 -0,5 -1 + 1 +0,5 +1 +0,5 +1 +0,5

15 +1 -1 +1 +0,5 +1 -1 +1 1 +0,5 +1 -1 -0,5 -1 +0,5 +1 +0,5

16 +1 +1 +1 +0,5 +1 +1 +1 +0,5 +1 + 1 +0,5 +1 +0,5 +1 +0,5

17 -1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 , +1 +1 + 1 +1 +1 +1 +1 +1

18 -1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 +1

19 [phone] + 1 +1 +1 +1 +1 +1

20 +1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 + 1 +1 +1

21 -1 -1 -1 +0,5 -1 +1 +1 -0,5 +1 + 1 -0,5 +1 -0,5 +1 -0,5

22 -1 +1 -1 +0,5 -1 -1 +1 -0,5 +1 -1 +0,5 -1 -0,5 +1 -0,5

23 +1 -1 -1 +0,5 -1 -1 -1 +0,5 -1 + 1 -0,5 +1 -0,5 +1 -0,5

24 +1 +1 -1 +0,5 -1 +1 -1 +0,5 -1 -1 +0,5 +1 -0,5 +1 -0,5

25 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 + 1 +1 -1 +1 -1 -1

26 -1 +1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 -1 -1

27 +1 -1 -1 -1 +1 -1 -1 -1 +1 + 1 +1 -1 +1 -1 -1

28 +1 +1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 +1 -1 -1 +1 +1 -1 -1

29 -1 -1 -1 +0,5 +1 +1 +1 -0,5 -1 + 1 -0,5 -1 -0,5 -1 +0,5

30 -1 +1 -1 +0,5 +1 -1 -1 -0,5 -1 -1 +0,5 +1 -0,5 -1 +0,5

31 +1 -1 -1 +0,5 +1 -1 -1 +0,5 +1 + 1 -0,5 -1 -0,5 -1 +0,5

32 +1 +1 -1 +0,5 +1 +1 -1 +0,5 +1 -1 +0,5 +1 -0,5 -1 +0,5

'Г ^

Таблица Б.2 — Матрица планирования полного факторного эксперимента типа 26 при резании кустарниковой поросли клёна

№опыта Факторы и их взаимодействия

Принцип среза Подача, м/с Форма линии лезвия ножа Частота вращения диска, об/мин Отклонение стебля от вертикали, град. Диаметр стебля, м Х!Х2 Х]Хз Х1Х4 *1*5 1 Х1Х6 х2х3 Х2Х4 *2*5 *2Х6 Х3Х4 Х3Х5 х3х6 Х4Х5 Х4Х6 х5х6

XI Х2 Хэ х4 *5 Х4

1 -1 -1 +1 -1 -1 -1 + 1 -1 +1 + 1 +1 -1 +1 + 1 + 1 -1 -1 -1 +1 +1 +1

2 -1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 +1 + 1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 + 1

3 +1 -1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 + 1 + 1 -1 -1 -1 +1 +1 +1

4 +1 +1 +1 -1 -1 -1 + 1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1

5 -1 -1 +1 +0,5 -1 -1 + 1 -1 -0,5 + 1 +1 -1 -0,5 + 1 + 1 +0,5 -1 -1 -0,5 -0,5 +1

6 -1 +1 +1 +0,5 -1 -1 -1 -1 -0,5 + 1 +1 +1 +0,5 -1 -1 +0,5 -1 -1 -0,5 -0,5 +1

7 +1 -1 +1 +0,5 -1 -1 -1 -1 +0,5 -1 -1 -1 -0,5 + 1 + 1 +0,5 -1 -1 -0,5 -0,5 +1

8 +1 +1 +1 +0,5 -1 -1 + 1 +1 +0,5 -1 -1 +1 +0,5 -1 -1 +0,5 -1 -1 -0,5 -0,5 +1

9 -1 -1 +1 -1 + 1 -1 + 1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 + 1 -1 +1 -1 -1 +1 -1

10 -1 +1 +1 -1 + 1 -1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 -1 + 1 -1 -1 +1 -1 -1 +1 -1

11 +1 -1 +1 -1 + 1 -1 -1 +1 -1 + 1 -1 -1 +1 -1 + 1 -1 +1 -1 -1 +1 -1

12 +1 +1 +1 -1 + 1 -1 + 1 +1 -1 + 1 -1 +1 -1 + 1 -1 -1 +1 -1 -1 +1 -1

13 -1 -1 +1 +0,5 + 1 -1 + 1 -1 -0,5 -1 +1 -1 -0,5 -1 + 1 +0,5 +1 -1 +0,5 -0,5 -1

14 -1 +1 +1 +0,5 + 1 -1 -1 -1 -0,5 -1 +1 +1 +0,5 + 1 -1 +0,5 +1 -1 +0,5 -0,5 -1

15 +1 -1 +1 +0,5 + 1 -1 -1 +1 +0,5 + 1 -1 -1 -0,5 -1 + 1 +0,5 +1 -1 +0,5 -0,5 -1

16 +1 +1 +1 +0,5 + 1 -1 + 1 +1 +0,5 + 1 -1 +1 +0,5 + 1 -1 +0,5 +1 -1 +0,5 -0,5 -1

17 -1 -1 -1 -1 -1 -1 + 1 +1 +1 + 1 +1 +1 +1 + 1 + 1 +1 +1 +1 +1 +1 +1

18 -1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 + 1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 +1 +1

19 [phone] +1 +1 + 1 + 1 +1 +1 +1 +1 +1 +1

20 +1 +1 -1 -1 -1 -1 + 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 +1 +1

21 -1 -1 -1 +0,5 -1 -1 + 1 +1 -0,5 + 1 +1 +1 -0,5 + 1 + 1 -0,5 +1 +1 -0,5 -0,5 +1

22 +1 -1 +0,5 -1 -1 -1 +1 -0,5 + 1 +1 -1 +0,5 -1 -1 -0,5 +1 +1 -0,5 -0,5 +1

23 +1 -1 -1 +0,5 -1 -1 -1 -1 +0,5 -1 -1 +1 -0,5 + 1 + 1 -0,5 +1 +1 -0,5 -0,5 +1

24 +1 +1 -1 +0,5 -1 -1 +1 -1 +0,5 -1 -1 -1 +0,5 + 1 -1 -0,5 +1 +1 -0,5 -0,5 +1

25 -1 -1 -1 -1 + 1 -1 + 1 +1 +1 -1( +1 +1 +1 -1 + 1 +1 -1 +1 -1 +1 -1

26 -1 +1 -1 -1 + 1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 + 1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1

27 +1 -1 -1 -1 + 1 -1 -1 -1 -1 + 1 -1 +1 +1 -1 + 1 +1 -1 +1 -1 +1 -1

28 +1 +1 -1 -1 + 1 -1 + 1 -1 -1 + 1 -1 -1 -1 + 1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1

29 -1 -1 -1 +0,5 + 1 -1 + 1 +1 -0,5 -1! +1 +1 -0,5 -1 + 1 -0,5 -1 +1 +0,5 -0,5 -1

30 -1 +1 -1 +0,5 + 1 -1 -1 -1 -0,5 -11 +1 -1 +0,5 + 1 -1 -0,5 -1 +1 +0,5 -0,5 -1

31 +1 -1 -1 +0,5 + 1 -1 -1 -1 +0,5 +1 -1 +1 -0,5 -1 + 1 -0,5 -1 +1 +0,5 -0,5 -1

32 +1 +1 -1 +0,5 + 1 -1 + 1 -1 +0,5 +1 -1 -1 +0,5 + 1 -1 -0,5 -1 +1 +0,5 -0,5 -1

33 -1 -1 +1 -1 -1 +1 + 1 -1 +1 +1 -1 -1 +1 + 1 + 1 -1 -1 +1 +1 -1 -1

34 -1 +1 +1 -1 -1 +1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 -1 -1

35 +1 -1 +1 -1 -1 +1 -1 +1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 + 1 -1 -1 +1 +1 -1 -1

36 +1 +1 +1 -1 -1 +1 + 1 +1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 -1 -1

37 -1 -1 +1 +0,5 -1 +1 + 1 -1 -0,5 +1 -1 -1 -0,5 + 1 + 1 +0,5 -1 +1 -0,5 +0,5 -1

38 -1 +1 +1 +0,5 -1 +1 -1 -1 -0,5 +1 -1 +1 +0,5 -1 -1 +0,5 -1 +1 -0,5 +0,5 -1

39 +1 -1 +1 +0,5 -1 +1 -1 -1 +0,5 -1 +1 -1 -0,5 + 1 + 1 +0,5 -1 +1 -0,5 +0,5 -1

40 +1 +1 +1 +0,5 -1 +1 + 1 +1 +0,5 -1 +1 +1 +0,5 -1 -1 +0,5 -1 +1 -0,5 +0,5 -1

41 -1 -1 +1 -1 + 1 +1 + 1 -1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 + 1 -1 +1 +1 -1 -1 +1

42 -1 +1 +1 -1 + 1 +1 -1 -1 +1 -1 -1 +1 -1 + 1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 +1

43 +1 -1 +1 -1 + 1 +1 -1 +1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 + 1 -1 +1 +1 -1 -1 +1

44 +1 +1 +1 -1 + 1 +1 + 1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 + 1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 +1

45 -1 -1 +1 +0,5 + 1 +1 + 1 -1 -0,5 -1 -1 -1 -0,5 -1 + 1 +0,5 +1 +1 +0,5 +0,5 +1

46 -1 +1 +1 +0,5 + 1 +1 -1 -1 -0,5 -1 -1 +1 +0,5 + 1 -1 +0,5 +1 +1 +0,5 +0,5 +1

47 +1 -1 +1 +0,5 + 1 +1 -1 +1 +0,5 +1 +1 -1 -0,5 -1 + 1 +0,5 +1 +1 +0,5 +0,5 +1

48 +1 +1 +1 +0,5 + 1 +1 + 1 +1 +0,5 +1 +1 +1 +0,5 + 1 -1 +0,5 +1 +1 +0,5 +0,5 +1

49 -1 -1 -1 -1 -1 +1 + 1 +1 +1 +1 -1 +1 +1 + 1 + 1 +1 +1 -1 +1 -1 -1

50 -1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 -1

51 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 + 1 + 1 +1 +1 -1 +1 -1 -1

52 +1 +1 -1 -1 -1 +1 + 1 -1 -1 -1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 -1

53 -1 -1 -1 +0,5 -1 +1 + 1 +1 -0,5 +1 -1 +1 -0,5 + 1 + 1 -0,5 +1 -1 -0,5 +0,5 -1

4

1, \( • , ^¡..у \ , "Л-д^ ,; 7 ■ /: 'О/', ¡Ъ ' ''V1 \ • ^ -1 •'Г',;- '

■ V'.л.,;^• ' .»у ' '>' 'V-п 'л • ""\ .л* 'Г,-»/ > V ч.>л '. Г - ^

. I. III I . I I I I ( II . . I I I I I ! 1 » II I I 1 Г < I I 1 I 1 * 1. Л

ы

о о

о а 2 н

Принцип среза

Подача, м/с

Форма линии лезвия ножа

+ о

+ о

Частота вращения лиска, об/мин

Отклонение стебля от вертикали, град.

Диаметр стебля, м

X

X

и

+ о

+ о

~х

о 1л

о

1л

о

1л

X

е

И

о ■о в-

X

~х

X

ь> X

5

X

и

ы к

■ о ь

п ®

Г)

н в 5

а

+

о Ъ>

+ о

+ о

X

(о

X

X ь» X

X

N

X

+ о

+ о

+ о

+ о

о 1л

+ о

о

сл

+ о

X X

5

о й о

а *

п> К К П)

н

о\ ь

Ко

с

Приложение В (обязательное)

Результаты измерений значений мощности, потребляемой двигателем аппарата при резании испытуемых культур

Таблица В.1 — Мощность, потребляемая двигателем аппарата при резании

кукурузы и подсолнечника, кВт

№ Повтор- Подсолнечник Кукуруза

опыта ность Мощность, кВт Стерня L*, м Мощность, кВт Стерня L*, м

1 2 3 4 5 6

1 1,13 - 1,03 -

1 2 0,83 - 1,15 -

3 1,12 - 1,04 -

1 1,93 - 1.76 -

2 2 1,92 - 1,92 -

3 2,08 - 1,75 -

1 1,66 0,225 0,77 0,196

3 2 0,99 0,225 1,15 0,225

3 1,25 0,225 0,89 0,225

1 2,08 0,225 1,92 0,225

4 2 1,79 0,225 1,75 0,225

3 1,78 0,225 1,75 0,225

1 1,22 - 1,13 -

5 2 1,19 - 0,96 -

3 1,22 - 1,14 -

1 2 - 1,84 -

6 2 2,01 - 1,83 -

3 1,87 - 1,92 -

1 1,25 0,225 0,95 0,216

7 2 1,05 0,223 0,96 0,218

3 1,03 0,222 0,77 0,192

1 1,66 0,225 1,65 0,225

8 2 1,83 0,225 1,54 0,225

3 2,08 0,225 1,65 0,225

1 0,99 - 0,89 -

9 2 0,99 - 0,91 -

3 0,83 - 0,9 -

1 1,79 - 1,61 -

10 2 1,66 - 1,92 -

3 2,08 - 1,62 -

1 0,99 0,225 0,77 0,225

11 2 0,98 0,225 0,89 0,225

3 1,04 0,225 0,9 0,225

1 1,79 0,225 1,75 0,225

12 2 1,66 0,225 1,76 0,225

3 1,79 0,225 1,92 0,225

1 1,04 - 0,97 -

13 2 1,04 - 0,95 -

3 1,02 - 0,77 -

1 1,84 - 1,65 -

14 2 1,83 - 1,65 -

3 1,66 - 1,54 -

1 1,25 0,225 0,77 0,196

15 2 1,04 0,225 0,95 0,214

3 0,83 0,222 0,96 0,216

Продолжение табл. В.1

1 2 3 4 5 6

1 1,66 0,225 1,54 0,225

16 2 1,83 0,225 1,92 0,225

3 1,81 0,225 1,65 0,225

1 0,97 - 0,91 -

17 2 0,96 - 0,9 -

3 1,04 - 0,9 -

1 1,64 - 1,35 -

18 2 1,45 - 1,5 -

3 1,64 - 1,5 -

1 0,82 0,225 0,78 0,222

19 2 0,98 0,225 0,76 0,217

3 0,81 0,225 0,96 0,225

1 1,5 0,225 1,35 0,225

20 2 1,66 0,225 1,16 0,225

3 1,48 0,225 1,36 0,225

1 1,02 - 1,15 -

21 2 1,05 - 0,98 -

3 1,05 - 1,01 -

1 1,87 - 1,57 -

22 2 1,71 - 1,58 -

3 1,7 - 1,56 -

1 0,87 0,219 0,79 0,221

23 2 0,86 0,217 0,96 0,223

3 1,03 0,225 0,61 0,193

1 1,53 0,225 1,38 0,225

24 2 1,66 0,225 1,4 0,225

3 1,52 0,225 1,39 0.225

1 0,83 - 0,58 -

25 2 0,83 - 0,76 -

3 0,62 - 0,76 -

1 1,47 - 1,35 -

26 2 1,5 - 1,34 -

3 1,5 - 1,53 -

1 1,04 0,225 0,77 0,19