Совершенствование технологии воздушно-решетной очистки зерноуборочного комбайна СК-5 "НИВА" путем улучшения приводного механизма тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат технических наук Исоев, Умар Пирназарович

• Исоев, Умар Пирназарович
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Исоев, Умар Пирназарович

Введение б

1. Типы воздушно-решетных очисток

1.1. Анализ конструктивно-режимных параметров и механизмов воздушно-решетных очисток комбайнов

1.2. Анализ и поиск путей интенсификации разделения вороха и зерна на воздушно-решетных очисток

1.3. Состояние исследований технологического процесса воздушно-решетных очисток

1.4. Теоретический анализ существующих приводов механизма очистки, его недостатки, цель и задачи исследования

2. Теоретические исследования кривошипно-кулисно-шатунного механизма привода очистки зерноуборочного комбайна

2.1. Кинематика кривошипно-кулисного механизма привода очистки

2.1.1. Кинематический анализ кривошипно-кулисного механизма привода очистки

2.1.2.Кинематический режим работы механизма очистки

2.2. Динамика кривошипно-кулисного механизма привода очистки

2.2.1. Обобщенные формулы приведенных моментов инерции кривошипно-кулисного механизма привода очистки

2.2.2. Определение динамических усилий в механизме

2.2.3. Уравнение движения кривошипно-кулисного механизма привода очистки

2.2.4. Уравнение относительного движения кулисного водила кривошипно-кулисного механизма привода очистки

2.2.5. Уравнение движения частиц зернового вороха на решете

2.3. Выводы по разделу

3. Программа и методика исследований

3.1. Программа экспериментальных исследований

3.2. Лабораторные исследования '

3.2.1. Описание лабораторной установки

3.2.2. Методика проведения лабораторных экспериментов и обработка данных

3.3. Методика постановки многофакторного эксперимента и обработки опытных данных

3.4. Методика лабораторно-полевых испытаний зерноуборочного комбайна

3.4.1. Определение потери зерна

4. Результаты и анализ экспериментальных исследований 81 4.1 Определение основных кинематических параметров кривошипно-кулисного механизма привода очистки

4.2. Результаты исследования по определению радиуса кулисного водила кривошипно-кулисного механизма привода очистки

4.3. Результаты лабораторно-полевых исследований комбайна с предлагаемым механизмом привода очистки

4.4. Выводы по разделу

5. Экономическая эффективность применения кривошипно-кулисно-шатунного механизма в приводе очистки зерноуборочного комбайна 95 5.1. Экономическая эффективность от снижения общих потерь зерна

5.2. Методика определения экономической эффективности зерноуборочного комбайна с кривошипно-кулисно-шатунным механизмом привода очистки

5.3. Экономическая эффективность применения кривошипнокулисно-шатунного механизма привода очистки

5.4. Выводы по разделу Общие выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологии воздушно-решетной очистки зерноуборочного комбайна СК-5 "НИВА" путем улучшения приводного механизма»

В решениях правительства Республики Таджикистан решающая роль в научно-техническом перевооружении народного хозяйства отводится сельскохозяйственному машиностроению.

Эти требования обусловливаются тем, что в настоящее время увеличивается потребность населения республики в сельскохозяйственных продуктах, в том числе и зерновых и зернобобовых культурах

Решение этой проблемы в условиях нашей республики является актуальной. Таджикистан горная аграрная республика. Всего 7% территории составляют долины. Одним из решающих условий выполнения возникшей проблемы является всемерное развитие и внедрение комплексной механизации сельского хозяйства, и использование средств автоматики.

В настоящее время для уборки зерновых культур используют комбайны. Урожайность зерновых культур с внедрением интенсивной технологии неуклонно растёт, поэтому возникает необходимость в использовании перспективах высокопроизводительных машин с пропускной способностью 12 кг/с и более.

В существующих зерноуборочных комбайнах пропускная способность лимитируется производительностью молотильно-сепарирующего устройства, а также эффективностью работы воздушно - решетной очистки и соломотряса.

Согласно многочисленным исследованиям существенное повышение пропускной способности рабочих органов зерноуборочных машин возможно на основе применения новых технологических и общетехнических принципов. К ним следует отнести:

- увеличение приведенной рабочей ширины потока хлебной массы, при желательном сохранении прежней конструктивной ширины машины и ее сборочных единиц;

- использование всей протяженности пути технологического процесса в ма-^ шине для активных воздействий на обрабатываемый продукт;

- применение наиболее целесообразных и экономических, механических воздействий на данный растительный объект с учетом его физико-механических свойств;

- разделение зернового вороха при сепарации на компоненты, с учетом физико-механических свойств фракций, по нескольким критериям;

- сохранение по возможности общей преемственности в конструктивном оформлении новой машины.

Применение зерноуборочного комбайна значительно снизило долю ручного труда в сельском хозяйстве и позволило проводить уборку зерновых колосковых культур в республике в сжатие сроки. Однако возникла другая проблема - как снизить потери зерна за молотилкой комбайна. Потери зерна за молотилкой комбайна обусловливает снижению валовых сборов зерна. К причинам потери зерна при уборке следует отнести:

- неправильный выбор срока и способа уборки;

- нерационально использование зерноуборочной техники.

Потери зерна во многом зависят от работы воздушно-решетной очистки комбайна.

Для технологического процесса требуется переменные кинематические параметры рабочих органов механизма очистки.

Существующим приводом очистки комбайна является кривошипно-шатунный механизм.

При помощи кривошипно-шатунного механизма невозможно получить переменные скоростные характеристики рабочих органов очисток требуемые для технологического процесса.

Использование в качестве привода очистки зерноуборочного комбайна кривошипно-кулисно-шатунного механизма с вращающейся кулисой позволяет получить переменные скоростные характеристики рабочих органов очистки и позволяет увеличить качественные показатели комбайна.

В связи с этим, целью настоящей работы является снижение потерь зерна при уборке зерновых колосковых культур за счет применения кривошипно-кулисно-шатунного механизма привода очистки зерноуборочного комбайна.

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», Исоев, Умар Пирназарович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ работ и патентный поиск по приводам очистки зерноуборочных комбайнов показал, что механизм привода их очистки требует совершенствование, что позволит сократить потери зерна за комбайном.

2. Теоретические исследования кривошипно-кулисного механизма привода очистки позволили: с помощью ЭВМ определить и построить графики зависимостей основных кинематических параметров предлагаемого механизма (выражений 2.14, 2.15, 2.16); получить приведенный момент инерции и кинетическую энергию предлагаемого механизма привода очистки зерноуборочного комбайна(выражений 2.26, 2.27); получить уравнение движения исследуемого механизма в форме Лагранжа П-рода и их решение при помощи ЭВМ (выражений 2.51 и рис. 2.10); получить уравнение относительного движения водила кривошипно-кулисного механизма и уравнение движения частиц зернового вороха на решете (выражений 2.66,2.79 и 2.83).

3. Лабораторные исследования кривошипно-кулисного механизма привода очистки позволили: подтвердить работоспособность предлагаемого механизма и правильность полученных теоретических результатов; определить и получить графики изменения кинематических и динамических параметров; показать при сравнительном анализе теоретических и экспериментальных графиков, что средняя погрешность от теоретических результатов составляет 5.7 %;

4. По результатам полевых испытаний общие потери зерна за молотилкой модернизированного комбайна СК-5 «Нива» с кривошипно-кулисно-шатунным механизмом привода очистки уменьшились с 0,82 % до 0,48%

5. Годовой экономический эффект от применения комбайна с кривошип-но-кулисно-шатунным механизмом привода очистки за счет уменьшения общих потерь зерна за молотилкой составил 1123 руб.

103

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Исоев, Умар Пирназарович, 2006 год

1. Адлер Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. -М.: Наука, 1976.-156с.

2. Алферов С. А. Воздушно решетные очистки зерноуборочных комбайнов. М.: Агропромиздат, 1987, -158 е.

3. Алферов С. А. Интенсификация технологических процессов зерноуборочных машин. Доклады ТСХА Вып. 209 - М.: 1975, с 157 - 163.

4. Артоболевский И. И. Механизмы современной техники. Т.З.-М.: Наука, 1973,с 110.

5. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1988 -238с.

6. Борисов М. И., Рыбалко А. Г. Техника на жатве: Организация, технологические новшества (из опыта эффективного использования машин и механизмов на уборке зерновых на Саратовской области). Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1982. - 96с.

7. Василенко И. Ф. Зерновые комбайны СССР и зарубежных стран. -М.: Сельхозиздат, 1968.

8. Власов Н. С. и др. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1986 - 223с.

9. Ведепяпин Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973 -196 с.

10. Ю.Васильев А. В. Раппопорт Д. М. Тензометрирование и его применение в исследованиях тракторов. М.: Машгиз, 1963 - 340 с.

11. Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. -M.: 1976 -872 с.

12. ГОСТ 24055 88. Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технологические оценки. Общие положения. -М: Изд-во стандартов, 1988-48 с.

13. Грачев Ю. П. Математические модели планирования экспериментов. -М.: Пищевая промышленность, 1979 179 с.

14. Горячкин В. П. Собрание сочинений. В 3-х томах. Т.1. -М.: Колос, 1965 -720с.

15. ГОСТ 2. 105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам. Издание официальное. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. Минск 1995.

16. ГОСТ 24026 80. Исследовательские испытания. Планирование эксперимента. Термины и определения. - М.: 1980.

17. ГОСТ 24057 - 80. Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технические оценки машин на этапе испытаний. -М.: 1980.

18. ГОСТ 23728 88 , ГОСТ 23730 -88. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. - М.: Изд-во стандартов, 1988 -25с.

19. Гнеденко Б. В., Хинчин А. Я. Элементарное введение в теорию вероятностей. М.: Наука, 1976-167 с.

20. ГОСТ 2. 319 81 (СТ. СЭВ 2824 - 80).ЕСКД. Правила выполнения диаграмм.-введ. 01.01.83.

21. Данко П. Е., Попов А. Г., Кожевникова Т. Я. Высшая математика в упражнениях и задачах. Учебное пособие.- М.: Высшая школа, 1980 -364 с.

22. Деденко Л. Г., Керженцев Р. В. Математическая обработка и оформление результатов эксперимента М.: Изд. Московского унив. 1977 -108 с.

23. Демидович Б. П., Марон И. А. Основы вычислительной математики. -М.: Наука, 1966-664с.

24. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1973 -421с.

25. Долгов И. А. Васильев Г.К. Математические методы в земледельческой механике.-М.: 1967.

26. Двайт Г. Б. Таблицы интегралов и др. математические формулы. М.: Наука, 1978-222с.

27. Дымченко Н. Д. Исследование воздушно решетной очистки повышенной пропускной способности зерноуборочного комбайна: сб. науч. Тр. -Киев.: Украинская сельскохозяйственная академия, 1982, с.27 -28.

28. Дуганец В. И. Повышение эффективности работы зерноуборочных комбайнов для заготовки сена с измельчением. Автореферат канд. дис. кандидата технических наук. Саратов, 1992 г.

29. Драгайцев В. И. Эффективность технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве. М.: Росселиздат, 1983 -152с.

30. Единые нормы амортизационных отчислений на полное восстановление основных фондов народного хозяйства СССР. Постановление совета министров СССР. 1990 №1072. 22 окт.

31. Заргарян С. Р., Невский А. С., Алферов С. А. Сепарация зерна в аспира-ционном канале. Тракторы и сельхозмашины, 1973 №4 с 20 -22.

32. Зеднигидзе И. Г. Планирование эксперимента для исследования многократных систем.-М.: Наука, 1976-390с.

33. Использование зерноуборочных комбайнов. Тезисы докл. Науч. Практич. Конференции. Достижение молодых ученых с.х. производству - Куйбышев. 1988, с 97-98.

34. Исоев У. П., Тилоев С., Факеров К., Динамика планетарного механизма привода сеноуборочных машин с двойным кулисом. Вестник педагогического университета. Серия естественных наук, №5 (часть II 1999г) Душанбе- 1999г.

35. Кленин Н. И., Попов И. Ф., Сакун Б. А. Сельскохозяйственные машины. Элементы теории рабочих процессов расчет регулировочных параметров и режимов работы. М.: Колос, 1970 -240с.

36. Кудрявцев В. А., Демидович Б. П. Краткий курс высшей математики -М.: Наука, 1975.

37. Кравцов А. В. Электрические измерения М.: Агропромиздат 1988-239 с.

38. Корн H. Г. Корн Т. Г. Справочник по математике. Для научных работников и инженеров. Пер с англ. Под ред. И. А. Абрамовича М. 1973.

39. Каримов К. А., Тилоев С. Определение связей между кинематическими параметрами планетарного фрикционного механизма с составным води-лом. Д.А.Н. Уз ССР №6,1983.

40. Каримов К. А., Тилоев С. К исследованию инерционных характеристик планетарно фрикционных механизмов с переменными параметрами. В сб. Теория и расчет механиков машин хлопкового комплекса. -Ташкент.: Фан 1985 с. 58-63.

41. Кукта Г. М. Испытания сельскохозяйственных машин. М.: Машиностроение, 1964.

42. Логинов В. Н. Электрические измерения механических величин. -М.: Энергия, 1970.

43. Левитская О. Н., Левитский Н. И. Курс теории механизмов и машин. -М.: Высшая школа, 1985 -279с.

44. Levai Z. Therie des idealen einfachen planeten getriebes -VDI -Zetch 1976(11). 109, №11.

45. Мельников С. В., Алешкин В. Р., Рощин П. М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов, 2-е изд. Пере-раб. и доп. Л. Колос, Ленинград.отд.е, 1980 168 с.

46. Методические указания о порядке разработки, согласования и утверждения исходных требований на сельскохозяйственную технику. М.: Госаг-ропром СССР, ВАСХНИЛ, 1988 -159с.

47. Методическое указание. Организация и планирование производства в сельскохозяйственных предприятиях. /Саратовский с.-х. институт им. Н.И. Вавилова/- Саратов, 1988.

48. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. Киев: Урожай, 1986 -118с.

49. Налимов В. В., Чернов Н. А. Статические методы планирование экспериментов. М.: Наука, 1965 - 338 с.

50. Нелюбов А. И., Ветров Е. Ф. Пнемосепарирующие системы сельскохозяйственных машин. М.: Машиностроение, 1977 -190 с.

51. Новик Р. С. Математические методы планирования экспериментов в металловедение.-М.: МИС и С 1970, раздел 11 с 46.

52. Норма амортизационных отчислений и сроки службы основных фондов в народном хозяйстве. -М.: Экономика, 1987.

53. Основы планирования эксперимента в сельскохозяйственных машинах. РТМ 23.236.73 М: 1974.

54. ОСТ 70.8.1-81 «Испытания сельскохозяйственной техники. Машины зерноуборочные. Программа и методы испытаний».

55. Панов А. А. Технология послеуборочной обработки семян зерновых культур-М.: Колос, 1981 -144с.

56. Пискунов Н. С. Дифференциальные и интегральные исчисления для ВТУЗОВ. М.: Наука, 1978 -575с.

57. Пугачев А. Н. Потверждение зерна машинами-М.: Колос, 1976 -319 с.

58. Пустыгин А. М. Теория и технологический расчет молотильных устройств. -М.:1948.

59. Румшинский Л. 3. Математическая обработка результатов эксперемента. -М.: 1971.

60. Рузинов Л. П. Статические методы оптимизации химических процессов. -М.: Химия, 1972.

61. Румшинский Л. 3. Смирнов С. Н. Математическая обработка результатов измерений. -М.: Наука, 1973.

62. Рыбалко А. Г. Исследование работы комбайна на обмолоте зерновых колосовых культур в условиях орошаемого земледелия Поволжья. Автореф. кандит. диссерт. Саратов, 1978. -22с.

63. Рыбалко А. Г. Обоснование молотильных и сепарирующих устройствзерноуборочных комбайнов для уборки семян. Диссертация в виде научногодоклада на соискание ученой степени доктора технических наук. ГСХА им.

64. Н. И. Вавилова, Саратов. 1997. 95с.

65. Рыбалко А. Г., Волосевич Н. П., Федоров В. А., Чарушников В, А. Основы теории и расчета рабочих процессов сельскохозяйственных машин. Учебное пособие . Саратовский СХИ им. Н. И. Вавилова. Саратов.: 1987. -104с.

66. Рыбкин А. А., и др. Справочник по математике. -М.: 1970.

67. Сабликов М. В. Сельскохозяйственные машины. Т. 2. Основы теории и технологического расчета. -М.: 1968 -296с.

68. Справочник по комбайнам "Нива" и "Колос". -М.: Колос, 1976 -202с.

69. Справочник по скоростной сельскохозяйственной технике.-М.: Колос, 1983 -285с.

70. Справочник комбайнера. -Алма-ата.: Кайнар, 1978 -204с.

71. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. Под ред. М. И. Клецкина. Т. 1,2, 1967. Т. 3, 4,-1969.

72. Справочник машиностроителя, (в шести томах). Под ред.Н. С. Ачеркана., и др. Том 1. -М: Машиностроение 1961, с502.

73. Стандарты по издательскому делу. Справочно-документальное пособие. -М.: Книга, 1982.

74. Старженский В. М. Теоретическая механика. М.: Наука, 1980 -484с.

75. Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. М.: Госиздат физико-математической литературы. 1963 -478с.

76. Тензометрирование в машиностроение, справочное пособие. Под редакции канд.техн.наук Р. Н. Макарова: -М.: Машиностроение 1984, 286 с.

77. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин. Под ред. д-ра техн.наук.проф. Е. С. Босого М; Машиностроение, 1978 -568с.

78. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. ГОСТ 23728-88, ГОСТ 23729-88. -М.: Госагропром СССР, 1988 -Юс.

79. Тихомиров В. Б. Планирование и анализ эксперимента. -М: Легкая индустрия, 1974-263с.

80. Тилоев С. Каримов К. А. Определение реакции между кинематическими парами планетарного фрикционного механизма с составным водилом. Труды ТСХИ. Том 45. Вопросы механизации сельскохозяйственного производства. Душанбе 1984.

81. Тилоев С. К исследованно динамических параметров планетарного фрикционного механизма с составным водилом. Тезисы докладов Рес-публ. научно-техн. конф. Ташкент, 1983 ч.И с.91.

82. Тилоев С., Исоев У.П., АхмедовБ.Р., Сафаров X., Рахматов А., Разработка синусного механизма с планетарным механизмом. Вестник педагогического университета. Серия естественных наук, №5. Част II. -Душанбе, 1999.

83. Тилоев С., Гафаров А., Исоев У. П. Разработка планетарных механизмов привода рабочих органов уборочных машин. Материалы 1-ой международной конференции «МЕСАМСБ 94». Вильнюс, 1994. с. 314.

84. Типовые нормы выработки и расход топлива на механизированные полевые работы. М.: 1985 с. 42.

85. Типовые нормы выработки и расхода топлива на с.-х. механизированные работы.-М.: Россельхозиздат, 1981 с. 395.

86. Усманходжаев X. X., Каримов К. А. Тилоев С. Планетарный фрикционный механизм с составным водилом В КН: Труды 3-й всесоюзной научной конференции. Челябинск. 1983 с 7-10.

87. Усманходжаев Х.Х. Приборы для вынерчивания и исследования сате-литных кревых в с.б. «Анализ синтез механизмов» М., «Машиностроение» 1966.

88. Усманходжаев X. X. Каримов К. А., Тилоев С. Эпициклический механизм А.С. № 1033797. БЮМ изобр. №29.

89. Усманходжаев X. X., Каримов К. А., Тилоев С., Планетарный фрикционный механизм с составным водилом. Тезисы докладов III всесоюзной конференции «Инерционно-импульсные механизмы, приводы и устрой-ства».Челябинск, 24 - 26 ноября 1982 г., с. 123.

90. French М. Kinematics and ather mechanics of epicyclic and ather multiple laust haft gearing Engineer, 1962,214, №5570, p.p. 705-706.

91. Филиппов А. И. Состояние и перспективы развития механизации уборки зерновых культур в СССР // Механизации уборки зерновых культур: Тр. ВАСХНИЛ. 1977, с. 3-11.