автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Интенсификация технологических процессов в зерноуборочных комбайнах

? ч 3 Я 8 0:

Российская академия -сельскохозяйственных наук '

Всероссийский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-технологпческнй институт механизации и электрификации сельского хозяйства

На празах рукописи

ПЕСКОВ Юрий Александрович

■ ■ * УДК 63ЬЗ:631.354.2

Интенсификация технологических процессов в зерноуборочных комбайнах

Специальность: 05.20.01 — механизация сельскохозяйственного производства

ДИССЕРТАЦИЯ

в форме научного доклада на соискание ученой степени кандидата технических наук

Зерноград, 1990

Работа" выполнена йТСКБ' по комплексам' зерноуборочных машин производственного объединения «Ростсельмаш».

Научный консультант — доктор технических- наук, профессор ПЕНЯЗЕВ О. А.

Официальные оппоненты — доктор технических наук, профессор, липковнч э. и.

— доктор технических наук КОСИЛОВ Н. И.

Ведущая организация — Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (BUM, г. Москва).

Защита диссертации состоится « м . » 990 г.

в № часов на заседании специализированного совета

К 020.36.01 при Всероссийском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском и проектно-технологиче-ском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (ВНИПТИМЭСХ) по адресу: 347720, Ростовская область, г. Зерноград, ул. Ленина, д. 14, в зале заседаний Ученого Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИПТИМЭСХ.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес Совета.

Доклад разослан « » <" <?/y/77j>f/г Л 1990 г.

Ученый секретарь, специали- / /

зированного совета, кандидат / /

технических наук, старший ( научный сотрудник .В. Ф. Хлыстунов

■/.дел I. ОВДАЯ ШШШСТЖк РАБОТЫ

;сртаци:1 I

1.1. Актуальность темы определяется стратегическим характером проблемы увеличения объема производства зерна до оптимального уровня потребностей страны.

Под зерновыми и масличными культурами занято 120,7 млн.га, или 56,85? посевов (1988г.). В условиях быстрого сокращения абсолютной з относительной численности сельского населения эффективность зернового хозяйства во многом зависит от производительности уборочной техники.

Работа выполнена в соответствии с планами ГСКБ по комплексам зерноуборочных машин, планами Мннавтосельхозмаш СССР, в соответствии с заказами директивных органов сельского хозяйства и заданиями Общесоюзной целевой комплексной научно-технической програтаы (Д.048 ГККГ и Госплана СССР.

1.2. Цель -работы. Обосновать пути интенсификации технологических процессов в зерноуборочных комбайнах и на этой основе обеспечить повышение производительности и эффективности их применения.

1.3. Объект исследований.. Технологичоские процессы, протекающие в зерноуборочном комбайне, и рабочие органы для их реализации.

1.4. Научная новизна заключается в разработке концепции, рассматривающей комбайн как е дану в систему взаимозависимых и взаимосвязанных рабочих органов, осуществлявших весь комплекс основных, вспомогательных и обслуживашях процессов, системном анализе процессов и рабочих органов для их выполнения, а также определении способов интенсификации этих процессов, что подтверждено 37 авторскими свидетельствами СССР на изобретения, тремя положительными решениями на предполагаемые изобретения и 7 свидетельствами на промышленные образцы.

1.5. Практическая ценность заключается в создании и усовершенствовании ряда рабочих органов и устройств, позволявших увеличить пропускную способность и, опережавшими темпами, производительность комбайнов, их эксплуатационную надежность, а также существенно уменьшить время, затрачиваемое на регулировку и обслуживание рабочих органов.

Х.6. Реализация исследований- осуществлена в конструкциях экспериментальных и.серийно выпускаемых машин: "Дон-15ССГ, "Дон-1500А", "Дон-Г500Г, пДон-1500Рп, "Дон-1500НИ, пДон-1200п, "Дон-1200К", "ККС-в", "Дон-гбООВД", а танке ЯВ-6, УСА-10, ККС-6.

Созданные машины по данным госиспвтаний обеспечили увеличение

производительности в 1,6-2,4 раза. Народнохозяйственный эффект парка комбайнов семейства "Дон", принимавших, участие в уборке 1989 года, составил 45,9 млн.руб., а в 1990 году, с учетом роста парка и цен на зерно, определяется не менее 105,4 млн.рублей, из этих суш 10% приходится на долю автора, что подтвервдено соответствующими документами.

1.6. Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Всесоюзных, республиканских и региональных научно-технических и научно-практических конференциях в 1973-76, 1979, 1980, 1985 (Ростов-на-Дону, Москва, Днепропетровск, Запорожье), на заседаниях научно-технического совета ГСКБ (Ростов-на-Дону, 1978-85). на Всесоюзных научно-технических конференциях "Конструирование и производство сельскохозяйственных машин" (Ростов-на-Дону, 1982, 1985), на научно-техническом Совете Минтракторосельхозмаш СССР (1982-1988), на объединенном заседании НТО Минтракторосельхозмаш и Агропрома СССР (1985), на выездном заседании президиума ВАСХНИЛ (Ростов-на-Дону, 1987).

Г.7. Публикации. По материалам диссертации опубликовано самостоятельно и в соавторстве 58 печатных работ, в том числе учебное пособие объемом 21,0 п.л., подучено 36 авторских свидетельств СССР на изобретения, 7 свидетельств на промшленные образцы и 3 положительных решения по заявкам на изобретения.

1.8. Личное участие автора. В диссертации обобщен опыт исследований и разработок автора в области интенсификации технологических процессов, протекаших в комбайнах. Отдельные результаты получены в совместных работах с работниками ГСКБ (Ростов-на-Дону); бывшего Ростовского-на-Дону филиала ГСКБ (г.Таганрог), отдела надежности завода "Ростсельмаш" вГрдда научных организаций, что огранено в соответствующих публикациях. Эффект, находящийся на доли автора, составляет 10$.

2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОТЫ

2.1. Выбор пути создания новой Уборочной техники должен учитывать возможности современного этапа научно-технического прогресса, развивающихся тенденций в трудообеспечении сельского хозяйства, а также ограниченные ресурсы страны в целом (производственные мощности машиностроения, металл, горшее, рабочая сила, финансы, капвложения).

Анализ сложившейся ситуации ж прогноз ее развития (1978 г.) показали, что продолжение производства комбайнов пропускной спо-

собностью 5...6 кг/с потребует парка в I млн.61 тыс.машин к 1985г. и его роста в дальнейшем до 1,139 тыс. к 1995г. Неизбежно возникающие при этом трудности в обеспечении такого парка достаточным количеством механизаторов очевидны, более того, и достигнутый парк 826,8 тыс.комбайнов (1986г.) не удалось укомплектовать без привлечения горожан.

Зерноуборочный комбайн - одна из наиболее сложных машин, используемых в сельскохозяйственном производстве. От технического уровня этой машины (в широком понимании термина) существенно зависит эффективность решения ключевой проблемы - увеличение производства зерна /10/.

Совершенствование зерноуборочного комбайна опирается на теоретические разработки и значительный опыт, накопленные отечественной наукой и практикой, которые нашли отражение в трудах В.П.Горячки-на, В.А.Желиговского, М.Н.Летошнвва, В.Г.Антипина, М.А.Пустыгина, С.А.Алферова, Н.Е.Авдеева, Е.С.Босого, И.Ф.Василенко, Ю.Г.Гринькова, И.С.Иванова, К.Г.Колганова, Н.И.Кленина, Э.И.Липковича, А.И.Литвинова, А.Д.Лонгина, Г.Ф.Серого, Г.Д.Терскова, Б.Н.Четырки-на, А.И.Русанова, Э.В.Кашина, ведущих конструкторов, руководителей коллективов А.В.Красниченко, А.А.Исаанко, И.И.Фомина, Х.И.Изаксона, С.А.Строкова, В.П.Гаврилова, И.К.Мещерякова, Ю.Н. Ярмашева и других конструкторов и ученых, а также большой зарубежный опыт.

За последние сорок лет в развитии комбайнов пропускная способность машин повысилась от 2,5 кг/с (С-4М, С-6) до 8...10 кг/с, т.е. в четыре раза. I

Это обеспечено углубленным исследованием отдельных технологических процессов, совершенствованием и разработкой новых рабочих органов. Однако но мере совериенсгвованая комбайнов, простой синтез новой машины из высокоэффективных (в отдельности разработанных) рабочих органов не обеспечивает ожидаемых результатов: целое-зерноуборочный комбайн оказывается менее производительным, чем арифметическая суша его частей. Для создания высокопроизводительной машины следует рассматривать ее как взаимосвязанную и взаимозависимую систему рабочих органов, осуществляющих весь комплекс основных, вспомогательных и обслуживающих процессов. То есть разрабатывать комбайн, как единую технологическую систему, рабочие органы которой выполнены как ее подсистемы с учетом взаимодействия при осуществлении частных технологических процессов.

Зерноуборочный комбайн и протекающий в нем процесс - это елок-

ная, многоуровневая техническая система, в которой сбор л обработка растительной массы совершается в условиях определенного количественного взаимодействия: материальных, энергетических и информационных потоков. Укрупненная схема такого представления процессов показана на рис.I.

Как уже отмечалось, в современной науке о механизации сельскохозяйственного производства, земледельческой механике, накоплен огромный исследовательский материал, который представляет научно-информационную базу для системной интенсификации технологических процессов.

На бе основе возможна разработка новых рабочих органов как частей целого с целью повышения пропускной способности и производительности зерноуборочного комбайна при одновременно« обеспечении надежности и устойчивости технологических процессов.

, Представив технологические процессы в виде совокупности основных и вспомогательных операций (полезных и вредных) и установив между ниш структурные связи, мояно определить направления интенсификации а совершенствования рабочих органов для повышения эффективности полезных и сокращения отрицательного воздействия вредных операций. Такая структура представлена в табл. 2.1. Аналогичный анализ выполнен и для обслуживавших процессов.

В настоящей работе рассматриваются пути интенсификации технологических процессов и разрабатываются более совершенные рабочие органы для выполнения основных, вспомогательных и обслукивандях ароцессов, что позволяет обеспечить более полную реализацию преи-здтяеств интенсификацив обколота и сепарации, приводятся результаты проверки разработанных усовершенствований в условиях сельскохозяйственного производствами оценки эффекта реализации выполненных разработок в народном хозяйства. , I

2.2. ИнтеисиЬикэтая обмолота и сепарации опирается на теоретические предпосылки, оцределящиа направления совершенствования рабочих органов, реализованные в настоящей работе.

Следует отметить, что все процессы в зерноуборочном комбайне протекают-на фоне существенной неравномерности подачи хлебной массы даже, при ее постоянном среднем значении. Это объясняется природной неравномерностью стеблестоя и характером образования валка (см. ряс.2), в котором различают высокочастотную и низкочастотную составлявшие. (С.А.Алрэров, Я.И.Заяц ж др.). Неравномерность подачи существенно влияет на качество технологических процессов как непосредственно, так и через ухудшение их динамических характеристик.

Одрадатыбае-тй материал лаберхнасть перемещения

Очищенное \zepuo-y | \nomepu |

Подсистема перемещения -7Т—

Энергетическая подсистема

[¡одсисте-

к_

Подсистема технологических рабочих органов осмоо-нык процессов

V

Подсистема оадочих органов шомагатем-ных и аЗслуэки-бающих прй' цессоо

Рис. I. Структурная схема зерноуборочного комбайна Потоки: ее^ обрабатываемого материала, I—\ энергии, —--информации

поэтому возникает необходимость изыскать пути уменьшения неравномерности подачи или, по крайней мере, снижения ее добавочной величины вследствие воздействия "на поток хлебной массы существующих рабочих органов.

Одним из основных совокупных процессов (если не основным), объединяющим группу технологических операций (как полезных, так и вредных), является процесс обмолота растительного материала и сепарации через поверхности рабочих органов зернового вороха. На каждом из рабочих органов - молотильном устройстве, соломотрясе - в обрабатываемом материале зерно содержится.как в связанном (колосьях) , так и в свободном состоянии. Эти совокупности изменяются в хаядый момент времени по мере продвижения по длине рабочих органов £ , количество связанного зерна уменьшается: к концу подбарабань. оно достигает минимальной величины, определяемой физико-механичес-.<иш свойствами обмолачиваемого материала и технологическими режимами. Количество свободного зерна вначале нарастает за счет интенсивного обмолота, а затем уменьшается вследствие сепарации под поверхности подбарабанья и соломотряса, достигая минимума для конкретных условий - величины потерь в солому.

В общем виде закономерность %этого сложного нестанционарного процесса монет быть представлена следувдей обобщенной зависимостью

3,п , =7 (2.2.1)

р = (2.2.2)

Здесь О - содержание свободного зерна в обрабатываемой массе; £ - длина рабочего органа; уЗ - функция интенсивности обмолота; X" - функция интенсивности сепарации; а. и 6 - определяются характеристиками рабочих Органов и физиког-механиче сними свойствами обрабатываемого материала. *'.

Для рабочих органов очистки закономерности выделения зерна близки по структуре к приведенной, но как и для соломотряса там отсутствуют операции обмолота.

Графики закономерностей процессов ирэдстзглст: ::а рис.25 и 2ь.

Анализируя соотношения и зависимости, выраженные функция!,ш ¿1 , 6 и у$ , определяем направление совершенствования рассматриваемой группы операций.

Сюда относятся:

- сокращение наделения соломистых фракций при сепарации зернового вороха;

- уменьшение повреждения зерна при обмолоте за счет повышения

кг/паг. м

П м

а. Колебание веса I пг.м ватаа: I-средний для 20 ваяков вес I пг.м ; 2-один из 20 вадков (по данным Э.И.Липковича)

úf г i ¡J 5 6 7 S9t(T¿c

б. График обмолота и сеп рации в ЦСУ (по Э.И.Липвовичу) х - число необмолоченных зерен Ус V - скорость сепарации зерна г - скорость изменения числа свободных зерен

в. График сепарации зерна на соломотрясе

(по И.Ф.Василенко)

с - содержание зерна в ворохе

Ь - длина соломотряса Характеристики процессов обмолота и сепарации

¿Й2,7...3,3)й Ы.МЗ А; Рис. 3. Параметры подбарабанья, обеспечивающие оптимальную сепарацию зерна. (П.Р. 3914651/30-63) Ьр- скорость барабана, скорость зерна;

относительная скорость проскальзывания солош.

работах зазоров в подбарабанье и снижения окружной скорости барабана (одно из направлений - увеличение диаметра барабана и вследствие этого - длины подбарабанья);

возможность повышения пропускной способности при увеличении диаметра барабана;

- повышение сепарирующего действия соломотряса за счет увеличения интенсивности встряхивания, особенно при больших удельных нагрузках соломистым ворохом;

- возможность повышения интенсивности сепарации на первом каскаде соломотряса за счет рационального направления потока соломистого вороха отбойным битероы и соответствующего этому направлению профиля жалюзи клавшей.

Исследования ПСУ доказали, что параметры прутково-планчатого подбарабанья оказывают существенное влияние на уровень и стабильность процесса сепарации зернового вороха. Факел сепарации - у , зависит главным образом от геометрии устройства (см.рис.3).

Доказано, что углыи ы не зависят от режима барабана, а являются только следствием геометрии элементов МСУ. При этом условие-пропуска факела через подбарабанье

р.+€.>Ы.% (2.2.3)

Поскольку скорость массы в юнце деки максимальна (по данным Э.И.Линковала), то это условие тем более справедливо для всех остальных участков.

Если подставить в (2.2.3) определяющие выражения и провести преобразования, то получим

2 . _ -> дУ-.Я- (2.2.4)

v^.JÍ^&Л)~const и характеризуют геометрические параметры уст-•ройства. Левый член.выражения (2.2.4) характеризует только профиль бича и, следовательно, направление основного потока сепарации.

Исследования показали, что соотношения между элементами деки, бича и даамвтром барабана определяют устойчивость деки против за-лидания.

Летящие в основном потоке частицы пыли, сталкиваясь с боковыми 1ранями под большим углом, завихрениями выносятся потоком сепарации.

Определенные соотношения параметров подбарабанья приведены на рис.3.

Разработанный метод выбора параметров подбарабанья обеспечивает не только стабильную сепарацию, но и уменьпение налипания мелких фракций на боковых гранях планок /31/.

Подбарабанье, спроектированное с учетом результатов исследований, как показали испытания на ЦМИС и СибМИС (протоколы 31-4684 и 25-72-84), обеспечивает сокращение затрат времени на очистку в среднем на 2,96 часа за смену при высокой влажности массы, что приводит к росту часовой производительности. Расчетный эффект за срок службы составляет 667 рублей. Решение реализовано в комбайнах семейства "Дон" и защищено положительным решением по заявке на предполагаемое изобретение 4123580/30-63.

Для обработки хлебной массы повышенной влажности разработано я исследовано мологалыю-сепарпруодее устройство /30/, обеспечивающее интенсификацию процесса и увеличение срока службы этого рабочего органа.

МСУ предназначено главным образом для зерног рисоуборочного комбайна и включает барабан и подбарабанье с установленными на них рядами конических взаимодействующих штифтов (рис.4).'

Штифты первого ряда подбарабанья имеют выступы'на лицевой и обратной сторонах. При изнашивании выступов пальцы переставляются на 180°, что существенно увеличивает срок их службы.

Конструкция обеспечивает очесывание зерна из колосьев и метелок. Бри захвате порции стеблей гребенками лобовой части масса прижимается к боковым поверхностям, где создается значительное сжатие продукта и, следовательно, силы трения. Это способствует продвижения массы по подбарабанью. Очесывание зерен гребенками плавно ужесточается от вершины конуса выступа к его основанию.

Для интенсификации сепарации грубого вороха на соломотрясе предложено устройство /12/, которое позволяет уменьшить потери за соломотрясом в 1,3...1,6 раза (рис.5). Решение защищено A.c. 343842. В-экспериментах потер в соломе уменьшены на 0,4...О, от уровня,достигаемой этими устройства!®, но без ворошителя.

Рис. 5. Устройство интенсификации сепарации на конечном участке соломотряса (А.с.843842),

Пропускная способность кетлбайнов в значительной мере лимитируется эффективностью работы воздушно-решетной очистки. Поэтому при создании высокопроизводительных комбайнов, чтобы избежать затруднений, вызываемых быстрым увеличением габаритов и массы машин необходим поиск новых решений, обеспечивающих интенсификацию процессов сепарации.

Многочисленные попытки создать схемы очисток с предварительным обогащением зернового вороха пока что не вышли из стадий экспериментов, не избежали этого и мы /18, A.c. 810128/.

Сегодня нет реальной альтернативы универсальны!.! решетшь; очисткам. Интенсификация процессов очистки зернового вороха связана с решением ряда сложных проблем.

Для улучшения показателей очистки (как это следует из данных С.А.Алферова) необходимо направленно перераспределить зерно в ворохе, резко увеличив его содержание в нижних слоях при поступлении на первое жалюзийное решето, а такяе обеспечить равномерность потока вороха.

При больших подачах массы воздушный поток смещается к концу решета, возрастают потери, поскольку воздух слабо воздействует на толстый слой вороха.

Для преодоления этого предложена независимая регулировка отдельных групп жалюзи решет (A.c. 86966Г). Такое решение /21/ позволяет эффективно управлять воздушным потоком и его воздействием на слой вороха по длине решета и даже сохранять в границах решета щуплое и дробленое зерно. Состав вороха, яоступанцего на очистку в комбайнах "Дон-1500" и пДон-Г200", на 62,41...65,26% состоит из свободного зерна, 33,26...36,27$ соломистых частиц и 1,15...1,48$ зерна из домолачивающего устройства, а масса зернового вороха относительно подачи достигает 51...68%.

Это очень остро ставит проблему создания высокопроизводительной очистки, особенно при создании машин пропускной способностью 10-12 кг/с и выше, в этой связи большое внишние было уделено проблеме интенсификации процессов очистки.

Комплекс исследований и разработок,* по результатам которого получены авторские свидетельства 1308553, 1423045, 1428273, 1445628, позволил существенно продвинуться в создании высокоцро-изводительной уравновешенной очистки. й Эти работы осуществляются в тесном содружестве и под руководством д.т.н., проф. А.И.Лигвижа»

Для уравновешивания необходимо решить две задачи:

- уравновесить силы инерции, приложенные к центру масс механизма;

- уравновесить крутящий момент, возникающий от сил инерции, приведенный к ведущему валу.

В первой задаче необходимо, чтобы центр масс механизма оставался неподвижным, т.е.

Za=_const ■ , или 2С - О,

где ?с - радиус-вектор, проведенный в центр масс из начала координат.

Для второй задачи необходимо уменьшить до нуля крутящие моменты, которые при постоянной частоте вращения привода могут иметь периодическое изменение. Тогда условие уравновешивания dT/df \ bJl/d(fi -=Q или Ъ(Т+7С)/д<р - дБ/д<р - 0}

Е = Г+ П - общая энергия в механизме; у? - утол поворота ведущего вала; ЗГ - потенциальная энергия, запасаемая безынерционным упрутиы элементом; Т - кинетическая энергия механизма.

Решение задачи достигается расчленением транспортной доски на две автономные части, движущиеся в протнвофазе (рис. 6). При этом обеспечивается неподвижность центра масс, а центральный момент инерции для конструкции относительно продольной вертикальной оси остается постоянным /35/.

Изменениям подвергся и воздушный поток, подаваемый на очистку. Применение даухдаффузорного вентилятора позволило направить часть воздуха под оптимальным утлом 30° в пространство над второй транспортной доской и обеспечить благоприятные условия для улучшения отсадки зерна при сходе с первой транспортной доски, что создает благоприятные условия дня интенсификации работы очистки и лучшего отделения мелких фракций тонкого вороха (A.c. 1308553).

Дальнейшее совершенствование элементов очистки с целью интенсификации процесса разделения вороха осуществлялось за счет вы-ПОллошш айДЩёй Ча.Отй hayaoä хугтииор'шОп диики а аади регулируемого жалвзийного решета /44/» оборудования первой доски шонрялкой <с лопатками, имеющими разные углы к радиусам) и отражателем вороха над щелью ыеяду первой и второй транспортными досками /45/, наконец, установка в конечной части второй доски дополнительных секций жалюзийного регулируемого решета и удлинителя /46, A.c. 1445628, рис.7/ и элеронов управления воздушным потоком.

Рис. 6. Очистка кинематически уравновешенная с разделенной транспортной доской и двухдиффузорным вентилятором (A.c. 1308553)

Рис. 7. Схема усовершенствованной уравновешенной очистки (A.c. 1445628).

Дальнейшее развитие этих решений и их проверка в условиях сельскохозяйственного производства при испытаниях экспериментальных машин показали, что развитие очистки за счет превращения разделенной транспортной доски по сути в третье решето может в габаритах комбайна "Дон-1500" обеспечить пропускную способность до 15 кг/с, что подтверждено полевыми испытаниями.

Анализ показал, что выравнивание потока позволяет увеличить пропускную способность до 36$. При этом меры выравнивания необходимо обеспечивать на всем пути обрабатываемой массы, начиная от катки и оканчивая выдачей зерна и незерновой части.

В данном исследовании рассматривались только некоторые частные решения этой проблемы - подача массы в МСУ /15/ - разработан полый приемный битер (A.c. 740185).

Передача вороха на соломотряс с помощью подвижной прутковой решетки и пальцевого удлинителя подбарабанья, конструкция которых позволяет автоматически изменять угол наклона удлинителя в зависимости от величины зазора в МСУ и структуры выходящего вороха (A.c. II26243).

Ворох, выводящий из МСУ, обладает различными свойствами в зависимости от структуры. •

При малом зазоре, как правило, образуется большое количество мелких частиц, ишщих склонность к налипанию на прутьях удлинителя. В этом случае для противодействия вредной тенденции пальцы имеют максимальный уклон в сторону клавиш соломотряса (рис. 8а).

При большом зазоре в массе преобладают крупные частицы, которые быстро сходят с решетки и сгруживаются в начале клав™, увеличивая неравномерность потока и затрудняя сепарацию вороха на соломотрясе, поэтоаду*реш9тка должна иметь возвышение в сторону к гавани (рис. 86). Это замедляет сход массы и делает передачу на . соломотряс более равномерной /26/. Предложенное устройство обеспечивает автоматическую установку и в соответствии с зазором в под-барабаньа МСУ. Оно реализовано в комбайнах семейства "Дон". Экспе-ртшантальнне исследования устройства на стендах показали, что наличие управляемой решетки подбарабанья позволяет уменьшить потери зерна в соломе.

Для выравнивания давления и скорости по всей площади сечения воздушного потока предложено изменение его конструкции, устраняющие значительную долю недостатков, присущих центробежным вентиляторам /22, A.C. 872793/.

Другш направлением в интенсификации процессов обмолота и се-

Рис. 8. Дека с шарнирной прутковой сепарирующей решеткой (A.c. 1126243) для выравнивания потока вороха: а-малый зазор d-большой зазор

Рис. 9. Клавиша соломотряса для пропуска зерна (А.с.1410903)

парации является управленца структурой обрабатываемой массы вне основного процесса (при транспортировке и передаче от одного рабочего органа к другому). Была исследована технология предварительного обмолота хлебной массы в наклонном транспортере (А.с.858629), что должно обеспечивать резкое повышение скорости сепарации в начальной части подбарабаяья, снижать повреждение зерна и его количество, поступающее в грубом ворохе на соломотряс. Это позволяет при той же длине уменьшить размер потерь за соломотрясом или при сохранении уровня потерь существенно уменьшить его длину /20/.

Этой же цели предназначено изобретение клавиш соломотряса (A.c. I4I0903), которая позволяет использовать кинетическую энергии зерна для его перераспределения в ворохе на транспортной доске (рис.9). Зёрна под воздействием отбойного битера приобретают более высокую скорость, чем соломистые частицы при их направлении к соломотрясу. Жалюзные просечки в клавише на первом каскаде выполнены с отгибом, обеспечивающим транзитный пролет зерна и минимальные потери энергии при его отражении' в сторону транспортной доски /43/.

Это решение позволило повысить долю зерна, направляемого на транспортную доску, минуя грубый ворох, обрабатывавши на соломотрясе. Потери за соломотрясом при этом уменьшаются на 5-10?, т.е. в абсолютном выражении с 0,45 до 0,43...0,41$ к массе зерна, поступившего в молотилку. Расчетный эффект за срок слукбы оценивается в 140 руб. на кашну.

Это предложение реализовано в конструкции комбайнов семейства "Дон".

Управление структурой обрабатываемой массы осуществляется так-яе и устройством домддота (рис.10), которое включает в себя колосовой шнек, колосовой элеватор и, собственно, домолачивающее устройство (A.c. I3679II). '

В лабораторных условиях при обработке сухой массы в него поступает до 0,67 кг/с, где свободное зерно составляет 4,67$, а зерно ив колосков - 0,66$ (относительно общего количества зерна). Для предотвращения загрузки домолачквашцего устройства соломистым ворохом верхнее решето оснащено Удлинителем с системой поперечных и продольных калюзи. Система жалюзи позволяет менять структуру от решетки до ячеистого полотна, что дает возможность управлять струк турой массы, поступающей на'домолот. Устройство домолота существен но уменьшает травмирование зерна, особенно при работе в кестких режимах обработки вдаяной шссы; оно реализовано в зерноуборочных поьйайнах семейства "Дон".

Рис. 10. Устройство домолота сходов с верхнего решета

(A.c. I3679II): общая схема устройства - а; удлинитель верхнего решета, решетка системы поперечных и продольных жалнзи - б; сетчатое полотно - в.

Важность работ по совершенствовании развития основных рабочих органов комбайнов не только не исключает, но делает еще более необходимым совершенствование"вспомогательных и обслуживанию; процессов, рабочих органов для их осуществления-

2.3. Интенсификация вспомогательных процессов обусловливается объективной потребностью обеспечения эффективной реализации резул: татов интенсификации технологических процессов обмолота и сепарации. Это, прежде всего, связано с необходимостью решения проблем;'

- интенсификации взаимодействия с транспортом при передаче продукта;

- обеспечения надежности функционирования технологических процессов комбайна;

- оптимизации условий работы комбайнера (как по параметрам ра бочего места, так и по затратам времени на регулирование режимов функционирования и обслуживание);

- интенсификации процессов подготовки незерновой части урожая к дальнейшим операциям;

- расширения технологических возможностей машины при уборке других культур (в частности, масличных).

Решения этого комплекса зацач потребовало выполнение исследований и на их основе усовершенствования и разработки новых рабочи органов.

Повышение эффективности взаимодействия с транспортом требует уменьшить время выгрузки зерна, а для этого необходимо обеспечить непрерывность и равномерность выгрузки /16, 17, 33/.

Разработана более рациональная технология воздействия на продукт при его движении в зону выгрузного шнека. Предложены решения предотвращения сводообразованзш в бункере и зажиты шнека от забивания при обвальном поступлении зарна"£,'зоку выгрузки (А.с.740187 772980, 1218988). , -Г'

Последнее изобретение использовано в конструкции комбайнов семейства "Дон" и позволяет уменьшить время взаимодействия с транспортом.

Важное место в интенсификации использования комбайнов принадлежит найденным новым решениям обеспечения эксплуатационной надел ности осуществления технологических процессов, сокращающих время на регулировку ж обстукивание механизмов.

Для обколота хлебной касся повышенной влажности создано устройство, обеспечивающее быструю очистку решетки подбарабанья дав? в случае забивания МСУ (рис.II). Устройство имеет гидравлический

Рис. II. Вютроочищаемое подбарабанье МСУ с дистанционным управлением (А.с. 1393350)

о о о о о о /й о о о о о Я

о о о о о о ! о_

СИЗ Си

'Рис. 12. Устройство охлаждения двигательно-энергетической установки комбайна чистым воздухом. ■

привод и мояег управляться с рабочего места водителя (A.C.I39335C что резко сокращает время на выполнение этой операции. Изобретет реализовано в рисоуборочной модификации комбайна "Дон-1500Р" и сберегает А% рабочего времени, поскольку чистка производится не реже чем через 1,5 часа работы, требуя для этого 0,25 часа.

Решение задач повышения надежности осуществления технологических процессов потребовало более совершенных решений передачи энергии и управления приводами рабочих органов. Это устройство о: вода ремня (A.c. II67378), исключавшее фрикционные автоколебания и перегрев ремней в момент отключения передачи. При включении yci ройсгво автоматически выбирает свободную длину ремня /28/.

Для этих же целей создано новое устройство -привода рабочих органов (A.c. 1340633) /37/.

Особое место в этой группе разработок принадлежит устройству для охлаждения энергетической установки комбайна (A.c. 1449037, [467230). Изменена технология защиты от попадания соломистых частиц в радиаторы, а также на поверхности выхлопного коллектора, ч: снижает пожароопасность и потери времени на очистку воздухозаборника, радиатора и двигательной установки, позволяет избежать nept грева двигателя и потери его мощности /47, 48/.

Эти решения реализованы в комбайнах семейства "Дон", их эксплуатационные преимущества особо подчеркивались австралийскими сш диалистами по результатам первого года эксплуатации "Дон-1500" в условиях засушливого континента.

Надежность системы охлаждения двигателя и гидростатической ш редачи повышена за счет обдувки радиатора незагрязненным воздухо; •Зффект достигается (рис. 12) путем размещения радиатора между да] гателем л бункером. При работе двигателя возникают воздушные потоки В, Т и Д. Поток В формируется пе^ред вентилятором и омывает насос, компрессор и после продувки радиатора ГСТ преобразуется i поток Г, который направлен в сторону от комбайна и служит завесо] для загрязненного воздуха.

Охлаждение двигателя осуществляется потоком воздуха Д, котор; формируется вентилятором, установленным в воздухозаборнике систе] охлаждения двигателя.

В отличие от машин других конструкций, где предусматривается зращавщаяся сетка воздухозаборника радиатора двигателя (ото по рождает громоздкость устройства, необходимость механизмов управл ния заслонками, управление врадащейся сетки, ременного привода вращения сетки, соединительной муфтн механизма привода), в пред-

ложенной конструкции упрощенна достигнуто за счет применения неподвижной сетки и аэродинамическим вращением каналов с затенителями. При этом растительные остатки выбрасываются в подкапотное пространство.

Уменьшение затрат времени на очистку двигательно-энергетичес-кой установки, которое обеспечивается с помощью предлагаемого устройства, увеличивает эксплуатационную производительность на I...2$, что создает эфрект в размере 94-190 руб./год на машину.

Решению проблемы сокращения затрат времени на управление, повышению надежности осуществляемых процессов и оптимизации условий на рабочем месте комбайнера, посвящены разработки по созданию промышленного образца кабины самоходной машины (СПО 19027). Кабина реализована в комплексе самоходных уборочных машин семейства "Дон".

К этой группе разработок относятся также запорное устройство (A.c. II64488) /27/, устройство блокировки переключения коробки передач (A.c. 1386496) /41/, устройство поддержания силового и кинематического соответствия между колесами ведущего и ведомого управляемого мостов, необходимого для повышения тягово-сцепннх свойств машины (A.c. 1350050) /38/.

Интенсификация процессов подготовки незерновой части урожая к последующим операциям потребовала значительного объема исследований с целью совершенствования измельчителей и копнителей самоходных комбайнов /14, 25, 29, 50/. Разработанные конструкции (A.c. 635920, II23579, II75385, I5I7824) прошли проверку в экспериментальных машинах и показали положительные результаты..

Испытания измельчителя (А.с- II75385) на уборке озимой пшеницы (урожайность 50,2 ц/га, соотношение зерна к соломе 1:1,28) показали, что потери производительности комбайна уменьшаются с 18...22$ до 10...12%.

Для комбайнов семейства "Дон" .-эффект составляет до 2890 рублей на одну машину за весь срок службы.

Использование изобретения (A.c. II23579) при создании копните-' лей к комбайнам "Дон" позволяет сократить потери незерновой части урожая. Уменьшается растянутость донного участка копны при ее сбросе - с 25,6 до 10,8$, а количество соломы под пальцами днища -с 27...32 кг до 1,5...5 кг. Просыпание мелких фракций между лаль-^ цами составляет 1...3$ вместо 17...21%.

Минимальный народнохозяйственный эффект от использования нового копнителя оценивается в 640 руб. на машину (получается за счет уменьшения приведенных затрат с 0,910 до 0,457 руб./га).

Сокращение затрат времени на регулировку рабочих .органов обеспечивают устройства, облегчающие доступ к механизмам регулирования жалюзи решет очистки, управляющие органы которых вынесены на наружную сторону машины (A.c. I47I980). Изобретение реализовано в комбайнах семейства "Дон" /49/.

Значительно упрощается регулировка положения лотка и скатной доски колосовых сходов с верхнего решета за счет устройства, защищенного A.c. I33S985, оно также реализовано в машинах семейства "Дон" /36/.

Для завершения уборки НЧУ созданы технологические комплексы валковой и копенной технологий, отвечашие производительности комбайнов семейства "Дон". При разработке машин этих комплексов использованы -А. с . I2I2355, 1375486, 1528370, что способствовало повышению их эффективности.

Расширение технологических возможностей комбайнов обеспечивается дооборудованием машин специальными приспособлениями.

Так, к комбайнам семейства "Дон" с этой целью йредлояена специальная жатка для уборки подсолнечника /34/ (рис.13).

При движении по полю растения направляются стеблеподъемниками в каналы, где они захватываются транспортерами и подаются к резу-дим аппаратам. При этом стебли наклоняются в сторону центра жатки над транспортерами семян, средняя часть стебля с корзинкой падает под шнековнй транспортер и подается в наклонную камеру. Изменение иага шнека на его длина- способствует устойчивому протеканию технологического процесса. .

Результаты экспериментальных исследований этих устройств приведены в таблице.

! . 1981г. : ! 1984г._

¡экспершл! ПСП- !эксперим. ШСП-1.5М {жатка ! I.5M !жатка !_

Средняя высота растений, сы 150 150 170 170

Влажность семян, %% 10,8 10,8 6,4-7,8 6,4-7,8

Урожайность, т/га 2,8 2,8 2,41 2,41

Потери за жаткой, % 1,32 4,71 5,60 3,70

в т.ч. через боковины, % 0,00 0,98 0,17 2,03

Потери за .молотилкой, % 0,52 0,83 0,74 1,73

В сравнении с жаткой ПСП-1.5М потери семян снижены в среднем

с 2,53$ до 1,35$, а эксплуатационная производительность возросла с 2,35 т/ч до 4,73 т/ч, или в 2,0 раза; в то время как захват

Рис. 13. Катка для уборки подсолнечника, принципиальная схема (По.ттаительное решение на предполагаемое изобретение 4159239/30-15).

жатки вырос только в 1,33 раза.

Годовой экономический эффект от использования жатки составляет 5028 рублей.

Предлагаемое изобретение (положительное решение по заявке 4159239/30-15 от 21.10.86) использовано в приспособлениях ПСП-10 и ПСП-8 к комбайнам семейства "Дон".

Эти устройства применяются фирмой "Клаас" для установки на свои комбайны.

2.4. Практическое использование научных результатов, подученных в процессе настоящего исследования, осуществлялось при разработке конструкций зерноуборочных комбайнов семейства "Дон" ж способствовало интенсификации технологических процессов, протекающих в этих.машинах.

На рисМ4 приведены графики зависимостей "потери - приведенная подача хлебной массы", построенные по результатам государственных испытаний комбайнов "Дон-1500" и "Дон-1200" в различных природнохозяйственных условиях в сравнении с эталоном - СК-5А "Нива".

(Устойчивые результаты технологических проб, показанные в течение ряда лет, позволили Госкомиссии принять в 1985г. решение об их достаточности, прекращении дальнейших технологических испытаний).

Реализация предложений по интенсификации основного процесса обеспечила вместе с другими мерами (увеличение диаметра молотильного барабана и площади деки) получение пропускной способности на метр ширины молотилки комбайна в размере 5,4 кг.с.^м--1-, что в 1,3 раза выше, чем у комбайна СК.-5А "Нива".

За счет интенсификации вспомогательных и обслуживающих процессов в комбайне при испытаниях в различных зонах на всем наборе культур и практически во всем диапазоне урожайностей был обеспечен рост средней величины суточного намолота (в расчете на единицу пропускной способности) в 1,42...1,48 раза по сравнению с эталоном.

Общий результат комплексной интенсификации основных, вспомогательных и обслуживающих процессов в комбайнах "Дон" обеспечил рост производительности для "Дон-1500" - в 2,4 раза, а для "Дон-1200" - в Г,8 раза в сравнении с СК-5А "Нива" при росте пропускной способности только в 1,62 и 1,30 раза соответственно.

Проверка комбайнов "Дон" на соответствие мировому уровню осуществлялась путем сравнительных испытаний " лучшими образцами комбайнов ведущих зарубежных фирм (см. табл. 2.2)',

кчвниигим. аз и та я пшеница. №9.7 ц/т

is

v?

¿•7.0

i> &5

üj

Mafia За&л Рава-ча Ме I йои-rsooy

ítмин 5« 0,7 Гкг гдг^

ЗшЛД* 1-0 AOH1U¡s

ш е,е 14

-- 1. I I I

- 1 I I I | I I

1 1 I | I I

Цмис.. оьимая пшеница. й-къЛ^Ьа

2 212 « 4.S5 77Т г 9 Л7 -— паЗача приьгаёштя, кг/е

Рис. 14. Зависимость потерь зерна молотилка:,

ии

кчвниитнм. озимая пшеница н-гз.оц/га

1«,

О

оаана Ыа-ча ш г/л,

(йШЛЯ 5.7а ало

7. НО о, с а

— 1

1 1

I

• па За ча npv {едгмаз. кг/с

Прибалтийская мне. Рот и-37.3ц1га

1'

, 2

Чаше ком- япОиа ЛаЯц-ча Леииг у

Ийшиа 5.9 1.2 У

Ч.о 2,3 /

/ / /

/ -у / *

✓

1 "11

г г ц $ ¡,9.6 7 Г з ю -и

-^ По За я а приёеЗённая, кг/с

комбайнов 1904г., прямое комбайнирование

Таблица 2.2

Результат сравнительных испытаний зарубежных комбайнов и "Дон-1500" (1985г..)

!КубШ гам внтюж: 1 ИМИС

Показатели ! "Дон-|1500" г 1Е-516 ! 1 _п {¡ЩГ •Титан1 "Дон-1500" Класс 116ЦС !"Д^н-} 1о00" 1 1Е-516 !

Производительность за I час основного времени, т/ч 13,28 ЮД5 7,18 10,22 7,69 4,26-4,35 4,14

Производительность за I час эксплуатационного времени, . т/ч 8,37 5,99 4,52 6,49-6,80 4,47 « 2,77-2,83 2,52

Потери зерна, % 2,17 2,59 2,76 1,20-2,80 1,30 1,48-1,73 1,89

Дп бление зерна, % 1,22 0,60 0,79 0,60-0,70 1,0 0,36-1,10 0,73

Содержание сорной примеси' % 1,80 н.д. н.д. 1,50-1,80 3,90 2,90-4,1 0,79

Коэффициент надежности технологического процесса. 0,99 0,99 0,99- 0,97-0,99 0,96 0,96-0,97 0,92

Расход топлива (на тонну намолоченного зерна) кг/т 1,70 2,20 2,9 2,82 3,83 5,40-5,80 6,50

Эксплуатационно-технологическая оценка комбайнов на уборке зерновых в КубНШТиМ, 1989г.

Показатели ¡Дон-2600ВД | Дон-1500 | СК-ЮВ | КТР-ЮВ | Дон-1500А

Дата испытаний 20.07 29.07 20.07 29.07 20.07 29.07 20.07 29.07 20.07 29.07

Производительность за час основного времени (т) 12,96 16,98 10,73 13,91 11,65 15,94 6,83 11,6 10,39 13,28

сменного времени 6,28 8,27 7,37 9,34 6,68 8,89 4,04 6,59 5,84 7,93

эксплуатацион.времени 5,49 7,23 6,48 8,23 5,62 7,51 . 3,46 5,68 5,97 7,46

Удельный расход топлива, кг/т 3,7 2,2 2,8 2,2 4,1 2,7 4,4 3,2 • 2,9 2,9

Коэффициент надежности тех.процесса 0,72 0,72 0,96 0,96 0,93 0,93 0,85 0,85 0,90 0,90

Коэффициент технология, обслуживания 0,89 0,88 0,92 0,9 0,91 0,88 0,94 0,9 0,92 0,89

Коэффициент использования сменного времени 0,5 0,49 0,68 0,67 0,59 0,57 ' 0,59 0,57 0,65 0,63

эксплуатационного времени 0,44 0,43 _ 0,60 0,59 0,50 0,48 0,51 0,49 0,57 0,56

Потери, % 1,19 1,10 1,80 2,5 1,85 1,5 1.4 1,4 1,97

Дробление, % 0,4 0,6 0,9 0,7 0,3 0,6 0,8 1.2 -

Сорныо примеси,^ 4,6 4,5 3,7 1.2 ■ 4,2 1,8 3,0 1,3 -

Уронайность т/га 4,6 5 - - - 4,56 5,28

Испытания с шшшами аналогичного класса - Е-516 (ГДР), №ое Дир 8820 (США), Доминатор 116ЦС (Ш?) на различных культурах в КШИТкМ, ЦМИС, ВНИИМОЖ выявили более низкий расход горючего (в 1,06-1,7 раза), более высокую производительность'(на 18-46$), лучшую материалоемкость (в 1,27-1,60 раза).

Комбайны "Дон-1500" успешно конкурирует на рынках Канады, Австралии, Франции, Восточной Европы.

Использование предложений до интенсификации процессов очжет зернового вороха, разработанные по результатам настоящего исследования /46/, позволило обеспечить устойчивую работу нового экспериментального аксиально-роторного комбайна "Дон-2600ВД" с пропускной способностью 12...16 кг/с (см. табл. 2.3 и рис. 15).

Высокий технический уровень комбайнов семейства "Дон" дает им существенные преимущества, которые особенно ярко проявляются в тяжелых условиях эксплуатации: полеглые и покрученные хлеба, высокая влажность и засоренность, очень большая урожайность.

В этом отношении характерной, является уборка -1988г. Наблюдения велись за 790 комбайнами в 241 сельскохозяйственном предпрю тии России, Белоруссии,- Украины, Казахстана и показали, что сре; ний наколот "Доы-1500п оказался в 3,6 раза выше, чем у комбайно: СК-5 "Нива" (сы. табл. 2.4).

Таблица 2.4

Результаты работы комбайнов "Дон-1500" в 1988г.

Республики

Под наблюдением (Намолот на I (гтревышени код-во!"Дон- !кол-во|комбай? в т 'намолота хозяй-|1500" ¡комбай "Дон- "Нива" "Нивы" (тгт? шт. !ипи. 11500"

¡нов,

'всего,-

i

|шт.

РСФСР (по 15 областям и автономиям) •133 599 5052 II645

УССР (по 12 областям) 97 165 1122 III8I

БССР (по 3 областям) 9 24 192 7519

Каз.ССР (по 2 областям) . 2 2 24 1205

Итого ' 241 790 6390 II423

J о.»

(1,6...6,О

Се б

(2| 3* • *3|Е 2,74

(2.4...3Н 3,3

(3,0..-3,6

(1,6...6,(

Партия комбайнов "Дон-1200п (из 24-х машин) проходила в 19? хозяйственную проверку в 4-х хозяйствах различных областей Казг

t 3 2 2 Г „ К^НШГТйМ Htpxa. ÍOM- iaûm 'маю кг/с при HPoÍHe % CO P- нЬ? ipd- Wíí %

/

J хх-л: to

ЛМЛй m i,S O.gS 1.1 г

/ CK-10 i V í* 0.7Í t.ts

"Л А- "I

\ lau.i £00 ST 1 1

tvgiTypa - вупиенщ* ¿ , • спартФ/Ааг wsssi/mai ujzt - (3,0 отношение гс0а*3' 141,1-!'■ t) SJZW^acTi,"/'» арно. '11.1 ¡¿ямы .(¡г

1 1

н па,4 <k <s ... . гчзВача, кг]с

цмис

.«¿згма - сь.пшетч&.

■/Яелес&калН ■jtíK¡uviatM¡ri - Sä,2

racctí i с fi/га

< finie CSJtíKf/ 1¡U-~bf,i

Шямсть*/* jepva -1&3 с с'ламч__-it,*

Рис. 15 Агротехническая оценка экспериментального комбайна "Дон-2600ВД (1989г.)

•;тааа л показала превышение сезонных камзлоюв но сравнению с Сл-"Нива" а 2,41 раза, а по сравнении с коибаПн01?Ею:се!А-1200" - в ?,26 раза (см. табл. 2.5).

Шшны семейства "Дон" обеспечивают снижение удельного расхода горючего в расчете на тонну намолоченного зерна на 22,0...31,' а показатели ьатериалоемкости на 8 и 17% ниже, чем у СК-5А.

Таблица 2.5 Результаты работы "Дон-1200" в 1988г. (Казахстан, 4 хозяйства, 24 комбайна)

-г

Марка комбайна j-

1

_Сезонная выраоотка_

тонн i % i га ¡ 5С

"Дон-1200" 739,0 240,6 757,0 236,7

"Нива" СК-5 307,1 100,0 319,8 100,0

"Еннсей-1200" 326,3 106,3 376,3 117,7

Более высокие удельные эксплуатационные показатели комбайнов "Дон-1500" в сравнении с "Дой-1200" объясняются прежде всего различием в уровне их энергонасыценности: 17,65 и 12,9 л.с./т.ил 1:0,73.

Заменяя в среднем 2,4 (Ж-5 ."Нива", каждый иДон-1500п уменьша ет расход металла на 13,6 т (Цри оценке по данным хозяйственной эксплуатации этот показатель еще выше).

Расчеты показывают, что оптимальный парк из комбайнов семейства "Дон" имеет массу на 3,1 млн.т. меньше, чем соответствующий парк из комбайнов "Нива", "Колос", "Сибиряк", "Енисей".

Экономический эффект от внедрения одного "Дон-1500" Госкомис сией в релении о постановке на производство определен в размере 7096 руб. (РПП й I3I0/I939/978 от 29.12.85г.).

Для накопленного парка 1989г. полученная экономия оцениваете в 45,9 млн.руб. В 1990г. за счет роста парка "Дон-1500" и уведет ния цен на зерно годовая экономия составит не менее 105,4 юш.рз

К сожалению, народнохозяйственный эффект от применения более совершенной техники, рассчитываемый по действующим стандартам (ГОСТ 23728-88 - 23730-88), не учитывает наиболее весомую часть социально-экономический эффект. Размер этой неучтенной части окг зывается равным или много выше учитываемой.

Некоторые сельскохозяйственные предприятия при расчетах цел« сообразности приобретения комбайнов "Дон-^^.Г" используют метод ки, учитывающие часть социально-экономического эффекта, достига! муто в конкретном хозяйстве и определяет годовую экономию в 1628!

¡0015 руб. на машину, то есть в 2,29...2,82 раза больше величины »ффекта, записанного в решении о постановке машины на произзодствс,

Другим важным условием тиражирования и распространения прогрессивной техники является наличие производственно-технической г эксплуатационной базы, адекватных уровню создаваемых машин '7, 8/.

При этом под базой следует понимать не только здания, соору-сения, оборудование и технологию, но и производственно-техничес-:ие кадры соответствующей квалификации.

Фактор времени при решении этих проблем выдвигает необходимость совмещения стадий создания техники, технологической и кад-ювой подготовки производства, их параллельного осуществления '9/.

Если вся техническая подготовка СХ-5 "Нива" заняла 8 лет, то щя значительно более сложного "Дон-1500" - за счет параллель-юго осуществления технологической и кадровой подготовки, широкого использования лабораторных исследований и стендовых испытаний шин и агрегатов - удалось сократить этот период менее чем до 5 лет.

Выпуск, тыс шт.

Рис.16. Зависимость цены от масштаба выпуска комбайнов.

Существенное влияние на скорость распространения новых машин «азывает их цена, которая складывается из стоимости используем: ¡атериалов, комплектующих изделий, непосредственных затрат завода-[зготовителя и его прибыли. Две первые части (материалы и комплек-'ующяе) сегодня занимает1 в цене более и не зависят от ком-¡айностроитэлей. Эти затраты имеют тенденцию к быстрому росту,по-

зг

скольку практически по всем позициям поставщики являются монополистами и диктуют свои условия, а договоры на поставки подписыЕг ся ежегодно и при их нарушении не предусматривается полное возме щение нанесенного ущерба заказчику. Уже сегодня прибыль Ростселз маша не превышает 10$ и не позволяет осуществлять самофинансири ние развития заводов объединения. При увеличении выпуска комбай "Дон" доля затрат в себестоимости машин будет возрастать, что те же определяет уровень цены (см. рис.16).

Таким образом, экономические проблемы создания и распростра! ния новой техники, от которых целиком зависят темпы развития экс ношки и благосостояния народа, имеют на сегодня противоречия, } преодоления которых необходимо создать механизм их разрешения < учетом интересов потребителей и производителей техники.

3. ОНЦИЕ ВЫВОДЫ И ПРЩЛОЖЕНИЯ.

3,1. Анализ развития средств механизации уборки позволил устаз вить объективную необходимость на современном этапе опережающе г< роста производительности средств уборки над темпами роста производства зерна (как главного условия эффективного развития народного хозяйства страны) и безальтернативность достижения этой це. путем интенсификации технологических процессов, протекающих в к< байне.

С этой целью комбайн и протекавший в нем цроцесс необходимо рассматривать как многоуровневую техническую систему, в которой сбор и обработка растительной массы совершаются в условиях опре; ленного количественного взаимодействия материальных, энергетичв! ких и информационных потоков.

Представив технологические процессы в виде совокупности осн ных и вспомогательных операций (полезных и вредных) и проанализ: ровав систему их структурных связей, возможно обоснованно опред! лить направления исследований и разработок по обеспечению интен сификащш комплекса основных, вспомогательных и обслушвавдкх процессов.

2. 2. Исследование путей интенсификации основных процессов поз: 'лило выявить возможность развития работ в направлениях:

- интенсификации процессов сепарации через деку; предварите ного обмолота в МСУ неклассического типа, особенно в условиях п вишенной влажности; управления передачей массы на соломотряс; применения ворошителя на финише соломот*. а; использования сист мы домолота колосков, минуя основной барабан; использования ыно

каскадных очисток и управление воздушным потоком вентилятора;

- управления структурой обрабатываемой массы внутри и вне основного процесса для достижения условий интенсификации процессов в МСУ и очистке;

- преодоления природной неравномерности, обрабатываемого потока хлебной массы и веравномерностей, порождаемых воздействием рабочих органов.

На базе выполненных исследований найдены решения интенсификации процессов обмолота сепарации и очистки, которые защищены 14-ю авторскими свидетельствами и 2-мя положительными решениями на предполагаемые изобретения.

Реализация 6-ти разработанных усовершенствований рабочих органов в конструкциях комбайнов семейства "Дон" позволила интенсифицировать технологический процесс и достичь удельной пропускной способности 5,4 кг.с-^ на метр ширины молотилки, что в 1,3 раза больше, чем у комбайна СК-5А "Нива'.'

3.3. Исследования по интенсификации вспомогательных и обслуживающих процессов обусловливаются объективной потребностью обеспечения эффективной реализации результатов совершенствования рабочих органов для обмолота и сепарации и требуют решения проблем:

- взаимодействия с транспортом;

- обеспечения надежности: функционирования технологической системы;

- оптимизации условий работы оператора и етруктуры его рабочего времени;

- обеспечения подготовки НЧУ к дальнейшим операциям;

- расширения технологических возможностей комбайнов.

По результатам исследований вспомогательных и обслуживающих процессов разработаны новые и усовершенствованы существующие рабочие органы. По выполненным разработкам получено 23 авторских свидетельства СССР, свидетельство на промышленный образец и положительное решение на предполагаемое изобретение. Из этого числа 10 изобретений и один промобразец реализованы в комбайнах семейства "Дон", а также в приспособлениях к комбайнам и машинах для уборки незерновой части урожая.

Новый подход к создании высокопроизводительной уборочной техники и связанная с этим интенсификация вспомогательных и обслужи-* ваших процессов в комбайнах "Дон" обеспечила рост удельного суточного намолота в расчете на единицу пропускной способности в [,42...1,46 раза по сравнению с СК-5А "Нива".

Этот результат позволяет сделать вывод о принципиальном отличии технического уровня комбайнов семейства "Дон" от всех других комбайнов за всю предшествующую историю отечественного комбайностроения.

3.4. Машины, созданные с использованием результатов настоящего исследования, успешно прошли государственные испытания и рекомендованы к серийному производству, а часть из них освоена промьшш ностыо.

Средний рост производительности комбайнов "Дон-1200" и "Дон-1500" составил 1,85 и 2,4 раза в сравнении с СК-5А "Нива" (при работе с полной нагрузкой).

В процессе широкой хозяйственной эксплуатации при экстремальных условиях уборки 1988г. достигнут рост производительности в сравнении с СК-5А "Нива" для "Дон-1200" в Казахстане в 2,47 раза, а для комбайнов "Дон-1500" в 32 областях России, Белоруссии, Укрг ины и КазахстаШг-в 3,6 раза в среднем, что является следствием ш сокого технического уровня машин.

Снижен удельный расход дизельного топлива на 21...37$ в расчете на тонну намолоченного зерна, существенно уменьшена материалоемкость - на 8 и 17£ соответственно.

Оптимальный парк, составленный из комбайнов семейства "Дон", будет весить на 3,1 млн.тонн меньше, чем равный по производительности парк из комбайнов "Нива" и "Енисей".

Годовой экономический эффект, определенный в соответствии с действующими стандартами, для накопленного парка комбайнов "Дон-1500" составил 45,9 млн.руб. в 1989г. Для парка 1990г. и с учета изменения цен на зерно годовой эффект достигнет не менее 105,4 млн.рублей.

Эффект от реализации изобретений, созданных по результатам настоящего исследования, составляет 10$ от эффекта, обеспечиваем го комбайнами "Дон", й равен соответственно 4,5 и 10,5 млн.рубле

Основные положения диссертации излажены в публикациях:

1. Ю.А.Песков. Главная магистраль - технический прогресс. ?остов-на-Дону, Росгиздат, 1975,-52 с.

2. Ю.А.Песков, И.К.Мещеряков, Ю.Н.Ярмыщев и др. Зерноуборочн комбайны "Дон": учебн.пособие для средн.проф.-техн.училищ. М., Лгроцроыиздат, 1988,-330 с.

3. Ю.А.Песков, В.А.Денисенко. Коренная реконструкция: темпы, эффективность. -М., Экономика, 1988,-103 с.

4. П.А.Каргин, И.Г.Войтов, Ю.А.Песков, о повышении долговеч-

юсти и надежности предохранительных муфт комбайнов.-В кн.: Надежность машин. - Ростов-на-Дону ,;РИСИ, I973.-C. I09-III.

5. В.И.Резников, И.Г.Войтов, И.А.Бороненко, Ю.А.Песков. Некоторые задачи повышения надёжности зерноуборочных комбайнов."В кн.: ¡адежность машин. - Ростов-на-Дону,: РИСИ, 1973гС.66-72.

6. Ю.А.Песков. Стенд для ресурсных испытаний привода ходовой 1асти комбайна СК-5 "Нива".-В кн.: Надежность машин. - Ростов-на-¿ону.: И1СИ, 1976-С. Г72-175.

7. Ю.А.Песков. Узлам и деталям-внсокое качество.-В кн.: "Ниве" i "Колосу" - надежность к качество. - Ростов-на-Дону.:РСМ, 1975.

:. 24-31.

8. Ю.А.Песков. Высокопроизводительные комбайны - селу//Трак-■оры и сельхозмашины.- 1979 .-J® I-С.46-48.

9. Ю.А.Песков. "Дон" на путл к полю/Сельские зори.-1985г" i II г С.50-51."

10. Ю.А.Песков, И.К.Мещеряков, Л.В.Погорелый, С.Н.Коваль. Перспектива развития и оптимизация базовых параметров зерноуборочных юмбайнов^Тракторы и сельхозмалшны.-1987.-й ЗгС.23-27.

11. Ю.А.Песков. Комбайн "Дон" - реальность и перспективы^Дон-[989Г Ü 9.-С. 142-148.

12. A.c. 514585 (СССР). "Зерноуборочный комбайн". (Войтов И.Г.,-leсков Ю.А., Зубков В.И. и др.). Опубл. Б.И. 1976, й 19. _

13. A.c. 545289 (СССР). "Молотилка к комбайну для уборки кле-цевины". (Песков Ю./., Распопов А.Р., Черноусрв A.B. и др.).Опубл. э.И., 1977, И.

14. A.c. 635920 (СССР). "Измельчитель сельскохозяйственных <ультур". (Песков Ю.А. и Блохин В.Я.). Опубл. Б.И., 1978, № 45.

15. A.c. 740185 (СССР). "Приемный битер молотильного аппарата зерноуборочного комбайна". (Песков Ю.А. и Блохин В.Я.). Опубл.

3.И., 1980, & 22.

16. A.c. 740187 (СССР). "Бункер для зерноуборочного комбайна". .Песков Ю.А., Блохин В.Я.; Ященко Е.М. и др.). Опубл. Б.И., 1980, . 8 22.

17. A.c. 772950 (СССР). "Шнековый конвейер". (Песков Ю.А., Блохин В.Я., Кузнецова Л.М. и др.). Опубл. Б.И. 1980, № 39.

18. A.c. 8I0I28 (СССР). "Зерноуборочный комбайн". (Песков Ю.А., Гриньков Ю.В., Дуговой В.П. и др.). Опубл. Б.И. 1981, ffi 9.

19. A.c. 843842 (СССР). "Сепаратор грубого вороха зерноуборочного комбайна". (Песков Ю.А., Ярмышев Ю.Н., Гарбузов А.П. и др.). ОпуЗл. Б.Ч. 1981, й 25.

20. A.c. 858629 (СССР). "Наклонный транспортер зерноуборочного комбайна". (Песков Ю.А. и Блохин В.Я.). Опубл. Б.И. I98I.Ä 32.

21. A.c. 869661 (СССР). "Очистка зерноуборочного комбайна". (Блохин В.Я., Песков Ю.А., Ященко Е.М. и др.). Опубл. Б.И. 1981, Л 37.

22. A.c. 872793 (СССР). "Центробежный вентилятор очистного устройства зерноуборочного комбайна". (Пзсков Ю.А., Блохин В.Я., Ященко Е.М. и др.). Опубл. Б.И. 1981, Ji 38.

23. A.c. 938803 (СССР). "Молотильно-сепарирушее устройство". (Песков Ю.А., Паньковский A.B., Мещеряков И.К. и др.). Опубл.Б.И. 1982, й 24.

24. A.c. 1069683 (СССР). "Способ обмолота клещевины". (Песков Ю.А., Черногубов A.B., Распопов А.Р. и др.). Опубл. Б.И., 1984,№ 4.

25. А.р. II23579 (СССР). "Копнитель зерноуборочного комбайна". (Песков Ю.А., Литвинов А.П., Гридасов А.Д. и др.). Опубл. Б.И. 1984, К 2.

26. A.c. II26243 (СССР). "Дека молотильного устройства". (Песков Ю.А., Мещеряков И.К., Ященко Е.М. и др.). Опубл. Б.И., 1984, № 44.

27. A.c. II64488 (СССР). "Задорное устройство". (Песков Ю.А., Цанаксиди Г.А., Мещеряков И.К. и др.). Опубл. Б.И., 1985, Л 24.

28. A.c. II67378 (СССР). "Устройство отвода ремня шкива". (Чаков В.А., Стришко Н.И., Песков Ю.А. и др.). Опубл. Б.И., 1985, & 26.

29. A.c. II75385 (СССР). "Приспособление к зерноуборочному комбайну для уборки назерновой части урожая". (Песков Ю.А.,Коп-ченко H.A., Иоф$е В.П. и др.). Опубл. Б.И. 1985, № 32.

30. Положительное решение "Молотильно-сепарируиций аппарат" (Песков Ю.А., Мещеряков И.К., Распопов А.Р. и др.). Заявка 3914651/30-63 (043841) от 01.04.85.

31. Положительное решение "Молотильно-сепарирущее устройство" (Песков Ю.А., Мещеряков И.К., Ященко Е.М. и др.). Заявка 4128580/30-63 (I0754I) от 10.07.86.

32. A.c. I2I355 (СССР). "Погрузчик стебельной массы". (Песков Ю.А., Мещеряков И.К., Литвинов А.П. и др.). Опубл. Б.И., 1986,

В 7.

33. A.c. I2I8988 (СССР). "Бункер зерноуборочного комбайна". (Песков Ю'.А., Мещеряков И.К., Ященко Е.М. и др.). Опубл. Б.И.,

1986, « II.

34. Положительное решение "Жатка для уборки подсолнечника". Песков Ю.А., и др.). Заявка J» 4159239/30-15 от 21.10.86.

35. A.c. 1308253 (СССР). "Комбайн зерноуборочный". (Литвинов .И., Песков J0.А., Мещеряков И.К. и др.). Опубл. Б.И., 1987, й 17.

36. A.c. 1336985 (СССР). "Ветрорешетная очистка зерноубороч-ого комбайна". (Песков Ю.А., Мещеряков И.К., Ященко Е.И. и др.).

37. A.c. 1340633 (СССР). "Механизм привода рабочих органов ерноуборочнохо комбайна". (Песков Ю.А., 2|!ещеряков И.К., Ященко ,.М. и др.). Опубл. Б.И. 1987, & 36.

38. A.c. 1350050 (СССР). "Самоходная машина". (Песков Ю.А., ,тейн Э.Ы., Щельцын H.A. и др.). Опубл.'Б.И. 1987, № 41.

39. A.c. I3679II (СССР). "Комбайн зерноуборочный". (Песков i.A., Мещеряков И.К., Ященко E.H. к др.). Опубл. Б.И. 1988, Jé 3.

40. A.c. 1375486 (СССР). "Жесткое прицепное устройство транс-ортного средства". (Песков Ю.А., Мещеряков И.К., Недовесов В.И.

др.). Опубл. Б.И. 1988, Ä 7.

41. A.c. 1386496 (СССРJ. "Устройство блокирования переключэ-ия передач самоходной машины". (И.К.Мещеряков, Ю.А.Песков, Ю.Н. рмашев и др.). Опубл. RH. 1988, Jé 13.

42. A.c. 1393350 (СССР). "Подбарабанье молотильно-сепарируэ-его устройства". (Песков Ю.А., Мещеряков И.К., Ященко Е.М. и др.). публ. Б.И. 1988, J£ 17.

43. A.c. I4I0903 (СССР). "Клавиша соломотряса зерноуборочного омбаЗна". (Песков L.A., Мещеряков И.К., Ященйо Е,М. и др.).0пубг. .И. 1988, Л 27.

44. A.c. 1423045 (СССР). "Устройство для сепарации зернового ороха". (Литвинов А.И., Мещеряков И.К., Песков Ю.А., и др.). публ. Б.И. 1988, Л 34.

45. A.c. Г428273 (СССР). "Зерноуборочный комбайн". (Литвинов .И., Мещеряков И.К., Песков Ю.А. и др.). Опубл. Б.И. 1988, Jé 37.

46. A.c. 1445628 (СССР). "Устройство для сепарации зернового ороха зерноуборочного комбайна". (Литвинов А.И., Мещеряков И.К., ' есков Ю.А. и др.). Опубл. Б.И. 1988, Jé 47.

47. A.c. I44S037 (СССР). "Зерноуборочный комбайн". (Стришко •И., Иоффе М.Л., Песков Ю.А. и др.). Опубл. Б.И. 1989, & I.

48. A.c. 1467230 (СССР). "Устройство для охлаждения двигате-я". (Песков Ю.А., Дроченко Ю.И., Стришко Н.И. и др.). Опубл.Б.И. 989, Ä II.

49. A.c. I471980 (СССР). "Зерноуборочный комбайн". (Песков .А., Мещеряков И.К., ЯЩенко Е.М. и до.). Опубл. Б.Й. 1989, Jê 14. •

50. A.c. I517824 (СССР). "Зерноуборочный комбайн". (Песков Ю.А., Мещеряков И.К., Шуринов В.А. и др.). Опубл. Б.И. 1989, & 41

51. A.c. 1528370 (СССР). "Стоговоз". (Недовесов В.И., Еременко А.И., Песков Ю.А. и др.). Опубл. б.И. 1989, J& 46.

Кроме того, получены 7 свидетельств СССР на промышленные образцы, созданные с использованием материалов настоящей диссертации: СПО I5«'»' тести- толю. оплтп. 0^97; 23398; 24025.