автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Нетрадиционные рабочие органы для технико-технологической модернизации сельскохозяйственного производства

На правах рукописи

и

КУЗЬМИН МСТИСЛАВ ВИТАЛЬЕВИЧ

НЕТРАДИЦИОННЫЕ РАБОЧИЕ ОРГАНЫ ДЛЯ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕРНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Специальность: 05.20.01 - «Технологии и средства механизации сельского хозяйства»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1 о СЕН 2009

Москва - 2009

003476225

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет».

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Авдеев Аркадий Викторович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

член - корреспондент РАСХН Утков Юрий Андреевич, ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии;

доктор технических наук, профессор Сорокин Александр Алексеевич, ГНУ ВИМ Россельхозакадемии;

доктор технических наук Шпилько Анатолий Васильевич,

Россельхозакадемия

Ведущая организация: Федеральное государственное научное

учреждение «Российский научно-исследовательский институт информации и тех-нико-экономнческих исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса» (ФГНУ «Росинформагротех»)

Защита состоится «11» ноября 2009 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.056.03 при ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет» по адресу: 143900, Московская область, г. Балашиха 8, ул. Ю. Фучика, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет»

Автореферат разослан « » 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Г

кандидат технических наук, профессор О. П. Мохова

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Ускоренный переход на новые высокопроизводительные и ресурсосберегающие технологии - одна из основных целей, которую определила «Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 - 2012 годы», подготовленная в соответствии с федеральным законом «О развитии сельского хозяйства» от 29 декабря 2006г. № 264 - ФЗ. В соответствии с этим «Концепция развития аграрной науки и научного обеспечения агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2025 года», утверждённая приказом Минсельхоза России от 25июня 2007 г. № 342, относит разработку новых высокоэффективных машинных технологий производства сельскохозяйственной продукции и научных основ для создания техники нового поколения к стратегическим концепциям в области механизации.

Основой нового поколения техники являются принципиально новые, более производительные, ресурсо- и природосберегающие, простые и надежные рабочие органы с.-х. техники. Однако разработка и исследование таких рабочих органов существенно затруднена, так как не определены даже их общие формы (типы). В связи с этим проблема научного обоснования общих форм принципиально новых, нетрадиционных рабочих органов, являющихся основой создания нового поколения с.-х. техники, дающей возможность реализовать перспективные технологии, является актуальной.

Работа выполнялась во ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет» (г. Балашиха Московской области).

Цель работы. 1. Разработать метод прогнозирования, дающий возможность определять перспективные формы рабочих органов, а также позволяющий доказательно констатировать их работоспособность и выявить преимущества до разработки технических решений (на допатентном уровне).

2. Изыскать и обосновать общие формы перспективных, нетрадиционных рабочих органов сельскохозяйственных машин для технического обеспечения технологической модернизации сельскохозяйственного производства созданием с. - х. техники нового поколения, превосходящей по своим показателям лучшие отечественные и иностранные образцы.

3. Установить предельные законы теории производительности машинно -. технологических агрегатов (МТА), на этой основе предложить алгоритм разработки системы повышения эффективности их использования.

Задачи исследований. 1. Развить методологию создания новых технических систем: усовершенствовать эвристические методы; рационализировать прогностический метод оценки инженерно-технической значимости изобретений с учётом особенностей с.-х. производства; разработать метод аналитического прогнозирования, позволяющий определить общие формы перспективных рабочих органов и научно обосновать их работоспособность на допатентном уровне синтеза технических систем; разработать методику аналитического

прогнозирования, а также рационализированного метода оценки инженерно -технической значимости изобретений,

2. На основе использования эвристических и прогностических методов предложить усовершенствованные схемы существующих (классических) рабочих органов и основные типы (формы) нетрадиционных высокопроизводительных и более простых по устройству рабочих органов сельскохозяйственных машин для создания с.-х. техники нового поколения, превосходящей по своим показателям лучшие отечественные и иностранные образцы.

Произвести верификацию (проверку) прогностических результатов совокупностью методов.

3. Разработать основы теории разделения зерновых смесей на гибких рабочих органах.

4.Установить предельные законы теории производительности машинно-технологических агрегатов (МТА), на этой основе предложить алгоритм разработки системы повышения эффективности их использования.

5. Определить эффективность проведённых исследований и меры по её повышению.

Объект и предмет исследований. Объектом исследований являются рабочие органы сельскохозяйственных машин.

Предметом исследования являются методы порождения нового и прогнозирования, формы нетрадиционных высокопроизводительных рабочих органов сельскохозяйственных машин, а также теоретические основы и методы повышения производительности МТА как основного показателя эффективности их использования.

Методы исследований. Теоретические исследования проводились с использованием системного анализа, случайных Марковских процессов с дискретными состояниями и непрерывным параметром, Булевой алгебры, математической теории отношений, прогнозирования, теоретической и земледельческой механики и эксплуатации машинно-тракторного парка.

При проведении экспериментальных исследований использовались классические методы планирования, проведения опытов и обработки их результатов.

Научную новизну работы составляют:

- метод аналитического прогнозирования на основе математической теории отношений толерантности, позволяющий обоснованно определить новые перспективные (нетрадиционные) работоспособные формы рабочих органов с.-х. машин на допатентном уровне;

- развитый и адаптированный к условиям с. - х. производства метод оценки инженерно - технической значимости изобретений;

- рационализированные эвристические методы порождения нового;

- нетрадиционные перспективные формы рабочих органов: безвальные спирально - винтовые и гибкие с участками обратной кривизны, являющиеся основой создания новой системы машин для с. - х. производства;

- стохастическая модель сепарации при структурно-логическом подходе

4

как Марковского случайного процесса с дискретными состояниями и непрерывным параметром;

- новое направление в сепарации - использование гибких разделяющих поверхностей с участками обратной кривизны, дающих возможность многократного повышения производительности и выполнения сепарирующих рабочих органов (соломосепараторов, решёт и триеров) по единой схеме, а также реализовать новую технологию сепарации зерна с динамическим отделением частиц от разделяющей поверхности;

- общие закономерности сепарации на гибких разделяющих поверхностях с участками обратной кривизны;

- предельные законы теории производительности МТА.

Практическую ценность исследований составляют:

- методика аналитического прогнозирования, а также метода оценки инженерно-технической оценки изобретений, адаптированного к условиям сельскохозяйственного производства;

- рационализированные схемы классических рабочих органов: многофункциональной почвообрабатывающей машины, сепараторов почвы; параметры многофункциональной почвообрабатывающей машины;

- схемы нетрадиционных перспективных рабочих органов с.-х. машин: без-вальных спирально - винтовых, гибких с участками обратной кривизны, защищенные тридцатью тремя авторскими свидетельствами СССР;

- верификация прогноза тенденций развития сепараторов зерна, подтверждающая работоспособность и перспективность предлагаемых схем рабочих органов;

- технологические показатели работы и основные параметры сепараторов зерна с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны;

- методика расчета основных параметров сепараторов зерна с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны на основе стохастической модели сепарации при структурно-логическом подходе;

- алгоритм разработки системы повышения эффективности использования МТА, схемы сцепок, уменьшающие нерабочее время смены, защищенные пятью авторскими свидетельствами СССР.

Реализация результатов исследований. Результаты прогнозирования переданы для использования научно - исследовательским организациям - ФГНУ «Росинформагротех» и ОАО «ВИСХОМ». Элементы системы повышения производительности МТА были внедрены в с.-х. производство при оказании научно-производственной помощи ВСХИЗО хозяйствам Балашихинского района Московской области. Результаты прогнозирования и меры по повышению эффективности работы МТА используются сельскохозяйственной консалтинговой компанией ООО «ВИКТОРИЯ».

В учебном процессе сельскохозяйственных вузов используются результаты диссертационной работы, представленные в учебных пособиях по сельскохозяйственным машинам, по курсовому и дипломному проектированию, по эксплуатации МТП и в методических указаниях, изданных на систему е.- х. вузов

5

для студентов-заочников, а также в печатных изданиях, используемых в учебном процессе как дополнительная литература, что подтверждается актами Учебно-методического совета по высшему с.-х. заочному образованию, РГАЗУ и МГАУ им. В. П. Горячкина.

На защиту выносятся положения, перечисленные в рубриках о научной новизне работы и практической ценности исследований.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены: на научных конференциях ВСХИЗО, РГАЗУ с 1970 по 2008 гг.; на заседании НТС ГСКБ по комплексу машин для послеуборочной обработки зерна (Воронеж, 1972 г.); на II Всесоюзном научно-техническом совещании по послеуборочной обработке и хранению зерна, (Москва, 1973 г.); на научно - технической конференции ЧИМЭСХ (Челябинск, 1974 г.); на заседании координационного совета по проблеме «Разработать технологию и автоматизированные поточные линии для обработки и хранения семенного и продовольственного зерна» (Москва, ВИМ, 1974 г.); на бюро Отделения механизации и электрификации сельского хозяйства ВАСХНИЛ (Москва, 1977 г.); на кафедре сельскохозяйственных машин Воронежского СХИ им. К. Д. Глинки (Воронеж, 1977 г.); на Всесоюзной научно-технической конференции по современным проблемам земледельческой механики (Мелитополь, 1989 г.); на Международной научно-технической конференции «Перспективные технологии уборки зерновых культур, риса и семян трав» (Мелитополь, ТГАТА, 2003 г.); на 3-й научно-практической конференции, посвященной 40-летию ФГНУ «Росинформагротех» (пос. Правдинский Московской области, 2007г.); на международной научно-практической конференции, посвященной 140-летию со дня рождения В. П. Горячкина «Инновации в области земледельческой механики» (Москва, МГАУ, 2008 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 98 опубликованных печатных работах, в том числе в 38 а. с. СССР.

Структура и объём работы. Диссертация содержит 387 страниц, 75 рисунков, 22 таблицы, 7 приложений (43 е., 4 табл.). Список использованной литературы содержит 227 наименований, в том числе 21 на иностранном языке.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы, указаны источники, на основе которых написана диссертация, охарактеризована её структура.

В первой главе «Проблемы технико-технологической модернизации сельского хозяйства РФ. Цели и задачи исследований» вначале характеризуется производственно-технический потенциал сельского хозяйства, который за годы реформ значительно снизился. Так за 1985 - 2005 гг. число тракторов и зерноуборочных комбайнов уменьшилось примерно в 2,5 раза. Тракторы используются в среднем 15-16 лет при амортизационном сроке не более 10 лет. Уровень энергообеспеченности сельского хозяйства в России составляет около 1,8 кВт/га, в развитых

странах - от 3, 5 до 7,5 кВт/га. Нагрузка на зерноуборочный комбайн больше, чем в развитых странах, в 2 - 5, на тракторы - до16 раз.

Несмотря на это, в России наблюдается положительная динамика в развитии агропромышленного комплекса, реализуется приоритетный национальный проект «Развитие АПК». Для улучшения технической оснащенности сельскохозяйственных предприятий Министерством сельского хозяйства РФ было предпринято ряд мер. В результате покупательная способности с.-х. предприятий существенно повысилась, приобретение с. - х. техники возросло в 2,7 раза, а темпы выбытия техники снизились.

Затем проводится сравнительный анализ технического уровня зарубежной и отечественной сельскохозяйственной техники, в результате которого было установлено, что принципиально новых решений в отечественной и иностранной с.-х. технике немного. Совершенствование машин в настоящее время связано в основном с рационализацией длительное время существующих рабочих органов (РО) и схем с.-х. машин, что ведёт к их усложнению и удорожанию. Причём затраты ресурсов на совершенствование машин увеличиваются, а отдача уменьшается. Такое состояние дел объясняется установленной акад. В.П. Го-рячкиным общей закономерностью развития любых явлений, которое происходит по Б-образной кривой. В развитии любого объекта имеется три стадии: 1 - когда оно набирает темп, 2 - явление (объект) интенсивно развивается, 3 - развитие замедляется. Развитие с.-х. техники по данным многих исследователей находится на третьей стадии. Поэтому необходим прорыв на более высокий уровень - переход к следующему циклу развития. Это вызывает настоятельную необходимость введения в область исследования и конструирования новых форм рабочих органов. Но этот процесс сдерживается отсутствием, научно обоснованных методов определения (выбора) перспективных схем рабочих органов. С учётом этого намечаются пути решения проблемы технико-технологической модернизации сельскохозяйственного производства. На основе всего изложенного в конце главы сформулированы цели и задачи исследований, изложенные в соответствующих рубриках раздела «Общая характеристика работы» автореферата.

Во второй главе «Основы методологии выявления перспективных форм рабочих органов технических систем» проведено совершенствование эвристических методов, рационализирован метод оценки инженерно - технической значимости изобретений, разработан метод аналитического прогнозирования.

В разработку теории с.-х. машин, их создание, а также в развитие методов инженерного творчества большое вклад внесли: В. П. Горячкин, Д. Н. Лучин-ский, В. А. Желиговский, М. Н, Летошнев, И. Ф. Василенко, П. М. Василенко, X. И. Изаксон, А. Б. Лурье, А. Н. Карпенко, И. П. Терских, М. В. Сабликов,

A. Н. Гудков, В. А. Сакун, Н. И. Клёнин, Н. Е. Резник, Г. Д. Петров, Е. С. Босой, Г. Е. Листопад, П. Н. Бурченко, Н. М. Марченко, И. А. Долгов, А. А. Сорокин,

B. П. Елизаров, В. И. Анискин, Э. В. Жалнин, А. В. Авдеев, И. М. Панов,

Г. Ф. Серый, Ю. А. Утков, Ю. Ф. Лачуга, А. В. Шпилько, М. В. Туаев, Ю. А. Песков, В. П. Гаврилов, Ю. Н. Ярмашев и многие другие.

На основе анализа эвристических приёмов предложена общая стратегия и эвристическая методика изыскания способов воздействия на обрабатываемый материал.

Совершенствование метода оценки инженерно-технической значимости изобретений, предложенного В.Г. Гмошинским, заключается в разработке общей схемы и содержания позиций генеральной определительной таблицы, переводящей качественные признаки изобретения в количественные показатели, применительно к оценке рабочих органов с.-х. машин, а также в анализе ограничивающих производительность факторов и методов интенсификации.

Далее излагается методика рационализированного метода оценки инженерно-технической значимости изобретений (РМОИТЗИ). При этом методе анализируются и оцениваются уже структурно оформленные технические решения. Поэтому конструкторы имеют материал предконструкторского характера; разработчики принципиально новых процессов, способов и устройств таких материалов не имеют, что значительно затрудняет их работу.

Этот процесс может быть значительно ускорен использованием научно-обоснованного прогнозирования перспективных схем рабочих органов (РО), позволяющего доказательно констатировать их работоспособность и выявить преимущества до разработки технических решений (на допатентном уровне). Поставить на научную основу решения этой задачи позволяет наличие основополагающих (фундаментальных) общностей в формах рабочих органов, являющихся (как установил В.П. Горячкин) развитием пространственного трёхгранного клина. С учётом этого даже принципиально новые (нетрадиционные) РО находятся с известными в определенных отношениях, поэтому для решения указанной задачи нами разработан и использован метод аналитического прогнозирования на основе математической теории отношений толерантности.

Толерантность т элементов X и У (X т У) определяется условием X л У ф0. Их комбинации X V У, X л У, X"1, У*' также будут толерантны. Использование свойств отношений т даёт возможность аналитически распространять свойства и закономерности функционирования, например, работающего прототипа X на формы толерантных ему схем рабочих органов У. Пусть имеется соответствие 9 элементов X; множества М множеству Ь закономерностей Б(Х() их функционирования (ф:М—>Ь). Отношению Хт„У, на М соответствует Р(Х;) а Р(У,) ф 0 на Ь. Если соответствие ср:М—является функциональным, то отношение т„ тран-зитивно, так как Х;ТФУ, равносильно Р(Х0 = Р(У|).

Из этого следует, что при последовательном преобразовании элементов У, Хт,У: ,У,тф 7, ОД) = БО = ) (1)

Любой объект X характеризуется набором параметров XI (свойств, закономерностей воздействия на обрабатываемый материал, показателей качества работы и др.) - X (хь х2,..., х;, хп), который обычно именуют кортежем.

Тогда толерантность рабочих органов X и У (X т У) определяется условием, что пересечение их кортежей не пусто:

(хь...хп)л(уь...уп)#0... (2)

Следовательно, параметры толерантных РО, входящие в пересечение (2), эквивалентны (х, = у„ х, = у, и т.д.) в пространстве толерантности Мт, где X с М, У с М, т - признак толерантности.

Условие (1) можно представить в виде

(Нх, Эх) д(Эу, Пу) ф 0, (3)

где Нх, Эх, Эу, Пу - подмножества функционально определенных закономерностей (характеристик) прототипа Х(Нх, Эх) и нового РО У(Эу, Пу);

Эх, Эу - эквивалентные подмножества характеристик прототипа и нового РО, (ЭХ=ЭУ), образующие пересечение;

Нк, Пу - не входящие в пересечение (3) характеристики, содержащие недостатки прототипа (Ну) и преимущества прогнозируемого объекта (Г1,,у

Методика основанного на этих положениях аналитического прогнозирования содержит следующие этапы:

1. Выделение группы рабочих органов (РО) X¡ на основе фундаментальных общностей т, образующих множество М (Х;сМ), то есть образование пространства толерантности Мт, где т - отношение толерантности.

2. Анализ параметров выделенных рабочих органов с.-х. машин (свойств, закономерностей функционирования и ограничивающих факторов, препятствующих интенсификации) на основе опубликованных работ, отчетов по НИР, ОКР и др.

3. Выделение из Мт анализом подпространства нетолерантности форм рабочих органов, реализующих интенсификацию рабочего процесса и повышающих их показатели.

Базой прогноза являются любые объективные и достоверные источники информации. Время основания прогноза и упреждающий период не ограничены. Прогнозирование может осуществляться тремя методами: с использованием п -мерных симплексов (графов), прототипов, на основе теоремы Кальмара - Якубович.

Первый метод. При расположении в вершинах графа известных устройств Х\, Хь ... можно прогнозировать новые технические объекты, расположенные на рёбрах графа и толерантные Х\, Хъ Хъ... Они будут объединять свойства элементовХъ Хъ ...:(Хи,Х2г,Хзи...).

Второй метод. При наличии группы известных рабочих органов Х,,Х2,..с М, входящих в пространство Мт, на основе отношения толерантности прогнозируются общие формы новых рабочих органов У;,..., толерантных ХиХ2,.. с М, и доказательно констатируется их работоспособность.

При использовании теоремы Кальмара - Якубович соответствие (р:М ->Ь должно задаваться функциональной зависимостью. Если образ X в Ь есть однозначная функция Р(Х), то отношение Аср транзитивно, так как при

ХАфУ и УЛ<р2 соответствие <р:М->Ь определяет Р(Х) = ^^и F(У') = F(Z). Тогда Р{Х) = и имеет место соотношение ХА(р!. Отсюда следует, что всюду определенное соответствие 9): М —> I порождает в множестве М симметричное и рефлексивное соответствие - отношение толерантности. При использовании теоремы Кальмара - Якубович на основании всюду определенного соответствия <р\М-*Ь появляется возможность по закономерностям, действующим в Ь, определить формы толерантных рабочих органов в множестве М, на которые не действуют ограничивающие факторы.

В связи с тем, что в результате прогнозирования определяются общие формы РО, а не технические решения по определенным РО, мы не определяем их параметры, которые будут аналогичны прототипам и должны быть уточнены теоретически и экспериментально.

Так как общие формы не подлежат защите охранными документами, то полученные результаты прогнозирования могут использоваться другими лицами и организациями для создания технических решений с последующей защитой созданной ими интеллектуальной собственности.

В главе 3 «Результаты использования эвристических методов и рационализированного метода оценки инженерно - технической значимости изобретений» представлены результаты исследования многофункциональной почвообрабатывающей роторной машины (МПР), усовершенствованные схемы сепараторов почвы. Указанным методом прогнозирования определён уровень перспективности гибких сепарирующих рабочих органов. При разработке почвообрабатывающей машины с использованием эвристических методов была реализована идея профессора А. Н. Гудкова о желательности использования в обработке почвы деформаций растяжения. Для реализации такого воздействия была применена следующая схема работы машины МПР (рис.1): пласт почвы

подрезается лемехом 1 над которым установлен ротор 2, с пальцами 3. Под лемехом может быть установлен второй ротор 4 с пальцами 5. Роторы вращаются как показано на рис. 1. Степень рыхления почвы находилась по методу Н.А.Качинского определением плотности почвы т до и после её обработки: до обработки - горизонт 0...10 см, Рис. 1. Схема работы машины МПР т = 1,81 г/см3; горизонт 10.. .15см,

т = 1,81 г/см3; после обработки машиной МПР - горизонт 0...10 см, т = 1,46 г/см3, горизонт 10...15 см, т = 1,49 г/см3 и менее в зависимости от режимов работы. Экспериментальный образец МПР - 1,4 шириной захвата 1,4 метра (рис. 2) агрегатировался с трактором касса 1,4 (МТЗ-80) и за один проход производил основную обработку и подготов-

Таблица 1

Энергетическая оценка МНР -1,4

Показатели

Один нижний ротор, передача первая

Ротор над ротором, передача первая

Ротор над ротором, 1 передача вторая

Тяговое сопротивление, кН

Мощность на ВОМ трактора,

Частота вращения ВОМ трактора, мин"'_

ку почвы под посев. Энергетическая оценка работы почвообрабатывающей машины МПР-1,4 приведена в таблице 1.

Производительность агрегата, га /ч

Удельное сопротивление. кН/м

Удельное сопротивление, кН/м2

Удельная работа, кВт-ч/га

Рис.2. Общий вид экспериментальной установки МПР-1,4: а) вид спереди; б) вид сзади: 1 - рама, 2 - опорные колеса, 3 - лемех, 4 - нижний ротор, 5 -верхний ротор, 6 - пальцы нижнего ротора, 7 - пальцы верхнего ротора

Как видно из таблицы 1, удельное сопротивление машины колебалось в пределах от 47,7 до 58,5 кН/м", что сравнимо с сопротивлением плугов на данном типе почвы (К„= 55кН/м2). С учётом этого её энергоёмкость при выполнении двух операций сравнима с энергоемкостью вспашки четырёхкорпусным плугом. Области применения МНР: основная и предпосевная обработка почвы

за один проход, рыхление почвы, рыхление почвы с уничтожением высокорослых сорняков, с разрушением почвенных комков, с разрушением поверхностной корки, без разрушения поверхностного слоя (при снятом верхнем роторе), выкапывание корне - и клубнеплодов с рыхлением почвы перед подачей в уборочную машину, уничтожение высокорослых сорняков. Таким образом, появляется возможность реализовать 8 схем обработки почвы за счёт регулировок и изменения режимов работы.

С использованием эвристических методов предложены схемы сепараторов картофелеуборочных машин, которые дают возможность интенсифицировать этот процесс уменьшением слоя почвы на них. Уменьшение слоя почвы на сепарирующих рабочих органах дополнительно к просеиванию через сепарирующую поверхность предлагается реализовать постепенным увеличением её скорости по мере продвижения по сепарирующей поверхности. При использовании битерных (барабанных) сепарирующих рабочих органов одинакового диаметра каждому последующему битеру (планчатому барабану) необходимо сообщить всё увеличивающуюся угловую скорость: со, < и>2< Щ < «4,... Этот же эффект может быть получен при равенстве угловых скоростей со битеров (планчатых барабанов) роторного сепаратора за счет последовательного увеличения радиуса барабанов (рис.3).

а) со

Рис. 3. Роторный сепаратор почвы с планчатыми барабанами разного диаметра: 1, 2, 3,... - планчатые барабаны, по стрелке П - подача массы

Окружная скорость барабанов при этом будет увеличиваться пропорционально увеличению их радиусов. Уменьшение слоя почвы дополнительно к просеиванию может быть получено применением грохота, набранного из элементов, совершающих всё увеличивающиеся по амплитуде и скорости колебания от начала к концу сепаратора. Схема грохотного сепаратора почвы представлена в диссертации.

Уровень перспективности сепараторов зерна (выделителей зерна из соломы, решёт и триеров) был определён рационализированным методом оценки инженерно - технической значимости изобретений (РМОИТЗИ).

По выделителям зерна из соломы конкурирующие группы патентных решений имеют следующие обобщённые коэффициенты полноты (уровни перспективности): клавишные - 0,404 (средний), инерционно-пневматические - 0,586 (выше среднего), роторные - 0,332 (низший), шнековые роторные - 0,466 (средний), с неподвижной решёткой - 0,522 (средний), с гибкой разделяющей по-

12

верхностью и участками обратной кривизны - 0,812 (высший), молотильно -сепарирующие устройства - 0,464(средний).

Конкурирующие патентные решения по решётам имеют следующие обобщённые коэффициенты полноты (уровни перспективности): плоские решёта -0,338 (средний), цилиндрические решёта — 0,491 (средний), конические решёта - 0,441 (средний), решёта с активными элементами (роликовые) - 0,353 (низший), решёта транспортёрного типа - 0,419 (средний), решёта с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны - 0,812 (высший).

По триерам конкурирующие группы патентных решений имеют следующие обобщённые коэффициенты полноты (уровни перспективности): триеры с жёстким цилиндром - 0,383 (средний), планетарно - центробежные триеры - 0,578 (средний), триеры с эластичным полотном, работающие по принципу устройств с жёстким цилиндром - 0,383 (средний), пневмо-механические триеры - 0,522 (средний), триеры с эластичной ячеистой лентой и наружным расположением ячеек - 0,586 (выше среднего), триеры с облегающим полотном - 0,586 (выше среднего), цилиндрические триеры с эластичной ячеистой лентой и участком обратной кривизны - 0,7 (выше среднего), электротриеры - 0,639 (выше среднего). Эти данные по обобщенному коэффициенту полноты изобретений для рассматриваемых конкурирующих групп патентных решений позволяют сделать вывод о перспективности сепарирующих рабочих органов с гибкой разделяющей поверхностью и участком обратной кривизны.

В четвёртой главе «Нетрадиционные рабочие органы (результаты аналитического прогнозирования)» представлены результаты аналитического прогнозирования рабочих органов сельскохозяйственных машин. Наиболее общей формой рабочих органов в пространстве трех измерений, как. отмечает В. П. Горячкин, является винтовая поверхность. Поэтому за отношение толерантности было принято следующее: иметь винтовую рабочую поверхность - tj . Множеством М) исследованных и широко применяемых рабочих органов с отношением Т[ являются шнековые рабочие органы, которые были приняты за прототипы. Их недостатки общеизвестны. Устранение этих недостатков достигается изъятием вала, в результате чего получаются безвальные спирально-винтовые рабочие органы (БСВ РО). В связи с этим БСВ РО имеют со шнеко-выми в Mit, эквивалентные закономерности функционирования и могут применяться для выполнения тех же рабочих процессов: обработки почвы, срезания растений, обмолота и сепарации зерновых, прессования, транспортирования материалов. Но они имеют существенные преимущества, так как не имеют вала, ограничивающего их заглубление в почву, материал может перемещаться внутри витков спирали, в зазоре между БСВ поверхностью и кожухом происходит разрушение материала и выделение (например, зёрен) через отверстия кожуха. Возможность деформироваться вдоль оси БСВ РО позволяет усилить разрушающее воздействие за счет колебаний витков, а поперек неё - получать гибкий транспортёр. Результаты прогнозирования в представлены в таблице 2.

Таблица 2

Безвальные спирально - вннтовые (БСВ) рабочие органы

Формы БСВ РО Преимущества |

1 2

Почвообрабатывающие машины (плуги, комбинированные агрегаты и др.)

БСВ цилиндр с приводом от ВОМ трактора, расположенный под ZOC к продольной оси МТА. 0 < СС < 90° Уменьшение длины машины и Ркр за счёт привода от ВОМ, улучшение и регулирование крошения почвы

Режущие аппараты

Подвижный (вращающийся) БСВ нож с неподвижными пальцами. Вращающийся БСВ нож внутри, или снаружи неподвижного или подвижного БСВ ножа Отсутствие знакопеременных сил инерции и забивания, возможность копирования микрорельефа почвы, распределённая нагрузка резания, работа на скорости МТА до 20 км/ч.

Молотильно-сепарирующие устройства (МСУ)

БСВ МСУ с коническим домолачивающим барабаном в конце спирали. БСВ МСУ различной формы внутри концентрично расположенного решета. БСВ МСУ, расположенное вдоль продольной оси машины или перпендикулярно к ней. БСВ МСУ с измельчителем соломы или БСВ с прессом в конце молотилки. БСВ соломосепараторы Совмещение обмолота и сепарации с перемещением материала. Возможность совмещения с воздушной очисткой. Отсутствие забивания. Возможность увеличения пути и времени воздействия на элементы вороха при ограниченных габаритах. Повышение пропускной способности. Упрощение устройства, уменьшение его массы, упрощение регулировок. Упрощение автоматизации

Валкооборачиватели

БСВ цилиндр или усечённый конус Возможность заменить шнековый оборачиватель валка

Прессы

БСВ цилиндр или усечённый конус с переменным шагом витков Прессование соломы на выходе из МСУ. Возможность изменять плотность тюка и его длину

Транспортирующие элементы

БСВ транспортёры сыпучих материа-лов(применяются), загрузчики сеялок, навозотранспортёры, транспортёры комбайнов и с. - х. машин Увеличение производительности, совмещение транспортирования с технологическими операциями. Изгибание в поперечном направлении.

Основные ориентировочные параметры БСВ РО приведены в диссертации, примеры выполнения БСВ РО - на рис. 4 и 5.

б)

Рис.4. Схемы БСВ рабочих органов: а) почвообрабатывающий агрегат: 1 -БСВ рыхлитель, 2 - шнековый или БСВ рыхлитель выравниватель. 3 - кольца или диски крепления концов БСВ рыхлителя, 4 - рама; б) режущий аппарат:!- БСВ нож, 2 - неподвижные пальцы, 3 - пальцевый брус (может быть гибким)

Соломосепаратор содержит БСВ выделитель мелкого вороха, кольца крепления концов спирали, шнековый или струйный отделители соломы от спирали (а. с. СССР №578121, №858951).

Схемы БСВ МСУ представлены на рис. 5.

Рис. 5. Схемы БСВ МСУ: а) МСУ с коническим барабаном: 1 - БСВ транспортёр для предварительного обмолота и передвижения вороха к барабану, 2 - конический барабан (может быть установлено молотильное устройство любого типа), 3 - подбарабанье, 4 - цилиндрическое решето;

б) БСВ МСУ с подачей обмолачиваемой массы через коническую часть спирали: 1 - БСВ цилиндрический обмолачивающий сепарирующий и транспортирующий РО, 2 - дека-решето, 3 - наружный кожух, 4 - кольцо со спиралью, закреплённой передним концом на его внутренней поверхности, 5 - опорные ролики, 6 -кольцо крепления конца БСВ РО; -> - поступление зерносоломистой массы в МСУ, о—► - движение зерна и сбоины, - соломы

Работами многих исследователей (В. П. Горячкин, М. Н. Летошнев, П. М. Василенко, С. .М. Григорьев, М.В. Киреев и др.) установлено, что интенсифицировать сепарацию зерна целесообразно использованием центробежных сил инерции, которые возникают в цилиндрических (и в виде других тел вращения) сепараторах. Но до сих пор не удалось преодолеть их основного недостатка: при показателе кинематического режима К = га2^ »1 (где т - радиус цилиндра, (О - его угловая скорость, § - ускорение силы тяжести) усиливается забивание отверстий решёт, а в триерах зёрна не выпадают из ячеек. Применение разных методов уменьшения этих недостатков не дало существенного эффекта.

По теореме Л. Кальмара - С. Якубович произвольное отношение толерантности на М можно задать как отношение Аф с помощью некоторого всюду определенного соответствия (р: М-+Ь. В данном случае таким соответствием будет наличие центробежных сил Р = тгсо*. Это соответствие задаёт отношение толерантности т2 - разделяющие поверхности выполнены в виде тел вращения, в частности цилиндров или конусов.

В существующих жёстких рабочих органах эти силы инерции являются также и ограничивающими факторами. Поэтому целесообразно устранить указанные недостатки за счет изменения геометрии разделяющей поверхности: так перемена направления действия центробежных сил достигается изменением знака радиуса кривизны на определенной дуге. Это предполагает использование не всюду выпуклых гибких поверхностей, имеющих участки обратной кривизны (УОК).

Создать УОК можно двумя способами: деформацией направляющей окружности и поворотом образующей. В первом случае получаем цилиндрическую поверхность 1 с участком обратной кривизны 2 (рис.6, а), во втором - одностороннюю поверхность - лист Мёбиуса (рис.6, б).

3

Рис.6. Гибкие разделяющие поверхности с участками обратной кривизны: а) цилиндрическая (а. с. СССР № 205418 и др.); б) лист Мёбиуса (а. с. СССР № 493257). Список а. с. СССР, входящих в банк данных по гибким РО, приведён в приложении 5 к диссертации

У гибкой цилиндрической поверхности образовать УОК можно, например нажимным валиком 3. При недостаточной жесткости поверхности 1 по длине её необходимо вложить в жёсткий цилиндр (сплошной, с отверстиями, набранный из стержней), к которому её нужно прижать, например роликами 5. Рама, крепление валика 3, привод и другие элементы не показаны. При работе гибкая поверхность вращается вместе с жёстким цилиндром 4. Движение компонентов смеси указано стрелками: М - загрузка смеси, Мп, Мс - выделение проходовой и сходовой фракций, М„ - инерционное выделение на УОК. Сепараторы по схеме (рис.6, б) мы не исследовали.

Прогнозированием на основе математической теории отношений толерантности (аналитическим прогнозированием) с использованием графов были определены сепарирующие рабочие органы, интенсифицирующие выделение клубней из почвы, совмещающие преимущества пруткового элеватора и пальчатой горки, пальчатой горки и роторного пруткового битера, роторного пруткового битера и пруткового элеватора. Два последних вида сепарирующих рабочих органов выталкивают клубни вверх из слоя почвы на элеваторе пальчатыми транспортерами и битерами, расположенными под верхней ветвью пруткового элеватора (внутри его контура).

В главе 5 «Теоретические основы интенсификации сепарации зерна на гибких разделяющих поверхностях» разработаны стохастическая модель процесса сепарации на основе структурно - логического подхода и основы теории сепарации зерна на гибких разделяющих поверхностях. При стохастическом подходе за состояния системы принимаются логически возможные положения частицы: в слое смеси - 1, на разделяющей поверхности - 2, в её отверстиях (ячейках) - 3, выделение проходом -4. Сепарация рассматривается как случайный Марковский процесс с дискретными состояниями и непрерывным параметром и описывается системой дифференциальных уравнений Колмогорова (соответственно прямой и обратной)

(4)

{ А{ Л )} - матрица инфинитезимальных параметров. В развернутом виде матрица { А( X )} имеет вид

-Л, 2 0 0

•"(Лц+Лз) Къ 0

0 0 0 0

В явном виде система { Р'(0 }={ }'{ Л(Я) )

принимает вид

Рп = ■■^12'

¡Чъ - Лз-^г ~ (^32 + Лз4 '

^14 = ^34^13 •

При t -»оо Р|4 -> 1. Реальный процесс осуществляется при t =tk= const до значения

Л-8 = е

(7)

где S - полнота выделения, определяемая агротехническими условиями. Для таких процессов интенсификация заключается в исключении обратных переходов: Л( М = 0. С учетом этого система (б) запишется в виде

Ри - ~Л12

^=Л23Р12-Л}4Р13, (8)

Р» = ^34^13.

Для работы сепарирующего устройства в установившемся режиме необходимо выполнение условий Лп = Л2} = Лм = Л . При этих условиях решение системы уравнений (8) имеет следующий вид:

Л, = ех\ Рп = Xte~x\ Р1 з = Á2t2e~u /2. (9)

С учётом того, чтоРи+Р\2+ Р\з+ Ри=1, Рц=1-Р\\-Р\2- Рп-При этом вероятность частице попасть в поглощающее состояние

^.4=1-

Интенсивность выделения

2 + 2Af + ЯУ e-xt

р;А = ÁY не

Xt

(10)

ai)

На рис. 7 представлены результаты расчета Рц по (10) на ЭВМ при интерпретации параметра как длины Ь рабочего органа, Построение графика ¿=/(0) на основе графика Р14=Я(Ь) дали возможность графо - аналитическим методом

определить длину ячеистой ленты Ь = 0,8... 1,2л< соответственно при Р\4 = 0,9999...0,999, необходимую для получения удельной производительности ов-сюжного триера ()< 5т I м ч (рис. 8).

Методика расчета длины сепарирующей поверхности приведена в диссертации.

Рис.7. Графики функции Р = ДЬ) при различном значении Л, 1/м (0, кг/м2ч):1-14,10 (5400), 2-12,55 (4800), 3-10,55 (4200), 4-9,40 (3600), 5-7,85 (3000), 6-5,25 (2400), 7-4,70 (1800), 8-3,13 (1200), 9-1,57 (600)

гн 3,0 16 42 43

Рис.8. Зависимость рабочей длины ячеистой ленты триера Ь от удельной производительности при различной вероятности выделения в

жёлоб коротких зёрен (ценной фракции): 1-^4 =0,9999; 2-^4 = 0,999; 3-^=0,99; = 0,95

Далее изложены основы теории сепарации на гибких разделяющих поверхностях с участками обратной кривизны. Для описания движения частиц на участке постоянного радиуса кривизны г гибкой разделяющей поверхности с учётом отношения толерантности могут использоваться зависимости, полученные для жестоких разделяющих цилиндрических поверхностей М. Н. Летошневым, П. М. Василенко, Б. Г. Турбиным, С. М. Григорьевым, и другими. П. М. Василенко было получено общее решение системы уравнений Эйлера, на основе которого им было выведено уравнение движения материальной частицы

по жёстокой цилиндрической поверхности при ¥ = 0,Т = 0, где ХУ - угловая координата частиц. На основе общего решения системы уравнений Эйлера нами было получено частное решение для подачи материала в сепаратор при

У = Wo с начальной скоростью V — СО) ; где с = const, С < 1, (У - угловая

)ХНОСТИ,

cos(^/ - <р- е) +

скорость поверхности 2 cose

Кч =

cos <р

2 2 cos £ ЛС---cos(^0 - (р-Е)

cos<z>

(12)

где ц/ - угловая координата частицы, <р - угол трения, / - коэффициент трения зерна по решету, е = агс tg 2/.

Уравнение (12) описывает движение частицы при Кч < К. Из (12), полагая

Кч = К, мы определили значения К и V7 , при которых прекратится относительное движение частицы по цилиндру:

^^ • -<р-£)- соэ^о -(р- ]

соб (р

к =-^---т-^тт:-:--. (13)

Участок гибкой разделяющей поверхности 1, набегающий на нажимной валик 2, в общем случае состоит из четырёх частей (рис. 9, а): ВС {р * const),

СД ( р =00), ДЕ ( р 9s co/tti), EF ( р = ), где р - радиус кривизны участка. Частные случаи: участок EF отсутствует, при переход через валик 2 поверхность 1 имеет р> г;; имеется участок ВС (р ^ сода?), затем следуют

участки ДЕ

{рФ const) и EF

( р = I]); имеется два участка (рис.9,б): ДВ( р * const) и р * const). Зёрна при отделении от разделяющей поверхности будут двигаться как тело, брошенное под углом к горизонту. Теоретически установлено, что траектория зёрен не зависит от их свойств, поэтому будет чёткой и небольшой ширины. На участках, имеющих обратную кривизну, создаются условия для

выделения частиц, застрявших в отверстиях разделяющей поверхности. Такой

Рис. 9. Схема участков гибкой поверхности 1, набегающей на нажимной валик 2

участок может состоять из одной зоны ДД1 (рис. 10,а), у которой р ^ const, р > г, , или из зон ДЕ ( р > г,), ЕЕ, ( р = г,) и Д,Е, ( Р > ), (рис.10, б). Выделение застрявшей частицы из отверстия возможно при условии

Рис. 10. Схема выделения частиц, застрявших в отверстиях, ршн = г,

mvl

> Nnp + mg cos ß ^14)

где Р - угол между С и Л'пр, Ол =ГСО ,Ыпр = А?, где Р -сила, нормальная к кромкам отверстия, / - коэффициент трения.

Для установления путей интенсификации этого процесса условие (14) выделения частицы из отверстия целесообразно представить так:

КК^^ + соэР, (15) где ЛГ, — г 1 р .

В главе 6 « Верификация результатов прогнозирования» вначале излагается программа и методика экспериментальных исследований. Основной целью экспериментальных исследований является верификация прогноза о перспективности сепарирующих рабочих органов единой схемы для выделителей зерна из соломы, решёт и триеров с гибкой разделяющей поверхностью, полученного двумя методами (аналитическим прогнозированием и РМОИТЗИ). Программой были предусмотрены следующие исследования:

- проверка результатов прогнозирования, теоретических положений по сепарации на гибких разделяющих поверхностях, определение основных размеров рабочего органа;

-выявление характера движения зерновой смеси внутри сепарирующего цилиндра;

- определение основных показателей, характеризующих производительность и качество разделения зерновой смеси;

- определение энергоёмкости исследуемых рабочих органов. При проведении исследований были получены следующие зависимости: ß = ß{i]),ß = ß{q),E = еШе = e(q),0 = Q{q), E = E(?/),E = E{q),

где ß - чистота выхода основной фракции,

q - удельная подача смеси на сепарирующую поверхность,

- коэффициент воздействия щёточного отражателя триера,

е - полнота выделения ценной фракции,

<3 - удельная производительность по выходу основной фракции,

Е - эффективность разделения по Ньютонам.

Указанные зависимости были получены при различных режимах работы сепараторов, определяемых эквивалентными показателями: и - окружная скорость разделяющей поверхности, п - частота её вращения, К - показатель кинематического режима. Решето исследовалось при и = 4; 5; 6 м/с, триеры - при п = 60; 100; 140 мин-1.

Экспериментальные исследования по этой тематике велись на кафедре сельскохозяйственных машин ВСХИЗО, на опорном пункте ГСКБ ПО «Воронеж-зерномаш» (в настоящее время ОАО ГСКБ «Зерноочистка»), дополнительно к этому макетный образец триера исследовался в соответствии с планом НИР указанного ГСКБ по их методике. Результаты кино - и фотосъемки выделения зёрен в основном подтвердили положения теории и принятые допущения. При экспериментальных исследованиях решета с гибкой разделяющей поверхностью диаметром 600 мм и длиной 1 м была получена удельная производительность 2 более 5 т/м2ч при чистоте зерна р > 0,99 (рис.11), что превышает таковую плоских решёт в 1,5-3 раза.

Затраты мощности на работу гибкого решета представлены на рис. 12.Они в 2,5 - 2, 8 раза меньше, чем у плоскорешётных зерноочистительных машин.

1

ДО,кВт ^

РисЛ2.Поверхностьотклика функции N где N -мощность, ц - удель-

ная подача, и - скорость решета: 1 - общие затраты мощности на работу решета, 2 - затраты мощности на технологический процесс сепарации

Удельная производительность триера с гравитационной загрузкой смеси достигает 4,8 т/м2ч (рис. 13), кукольного со шнековой - 2,3 т/м2ч при К=6,6.

Рис.13. Нагрузочные характеристики овсюжного триера при показателях кинематического режима: 1 - К=1,2; 2 - К=3,35; 3 - К=6,6 (засоренность 2,5%)

При испытании нами макетного образца УТ-10000 в ГСКБ ПО Воронеж-зерномаш» на очистке пшеницы «Мироновская-808» достигнута максимальная производительность овсюжного триера Q = 5,2 т/м2ч при чистоте 99,4%, кукольного триера со шнековым загрузочным устройством — Q — 6,1 т/м2ч при чистоте 97,8%. По данным ГСКБ ПО «Воронежзерномаш» удельная производительность овсюжного триера достигает 5,2 т/м2ч, кукольного - 4, 73 т/м2ч при чистоте зерна 0,994 и 0,99 соответственно.

Экстраполяция зависимостей <2=ДК) рисунка 12 представлена на рис. 14. Аналитическая экстраполяция зависимостей 0,=/(К)) показывает, что удельная производительность триеров с сосредоточенной гравитационной загрузкой имеет горизонтальную асимптоту =12,5 т/м2ч.

Рис. 14. Зависимости <2=/(К) для овсюжного триера: 1 - удельная производительность по выходу Q, соответствующая концу линейной зависимости междуО и д, 2 -максимальная удельная производительность по выходу

При анализе энергоёмкости скоростных триеров следует учитывать, что энергоёмкость технологического процесса (без учёта холостого хода) характеризует их рабочий процесс, а энергоёмкость холостого хода - совершенство конструкции. В связи с тем, что конструктивно они ещё недостаточно отработаны, будет уменьшаться при совершенствовании конструктивного оформления. Зависимости N=/(0) для триеров приведены на рис. 15, где [с] = т/м2ч.

Г\т,кВт-ч/т

0,2

0.15 Ч.

/ / / 1

Рис. 15. Зависимости К=ДО) для триера: 1, 2 -К на технологический процесс кукольного триера со шнековым и лотковым загрузочным устройством

Особенностью скоростных триеров с гибкой ячеистой лентой является уменьшение Л^ с увеличением удельной производительности. У свсюжного триера с лотковой загрузкой Мт = 0,31 кВт-ч/т при <3 = 2 т/м2ч, К'ТГ, = 0,201 кВт-ч/т при <3 = 3 т/м2ч, ИТП — 0,146 кВт-ч/т при С? = 4,5 т/м2ч. Его полная энергоёмкость соответственно составляет 0,47; 0,377 и 0,315 кВт-ч/т.

Результаты экспериментов дают возможность установить следующие общие положения:

- сепараторы с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны работоспособны при значениях показателя кинематического режима К»1;

- зона выделения на участке обратной кривизны чёткая, отделение частиц происходит в месте перегиба разделяющей поверхности и не зависит от физико-механических свойств частиц;

- гибкая разделяющая поверхность с участками обратной кривизны является самоочищающейся;

- экспериментально полученная удельная производительность решета и триера значительно превышает таковую существующих рабочих органов.

Таким образом, результаты экспериментальных исследований подтвердили прогноз о перспективности сепараторов зерновых смесей с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны. Они являются абсолютной верификацией результатов, полученных аналитическим прогнозированием и рационализированным методом оценки инженерно-технической значимости изобретений (РМОИТЗИ) относительно указанных рабочих органов.

Совпадение результатов прогнозирования о перспективности безвальных спирально - винтовых (БСВ) и гибких рабочих органов с участками обратной кривизны, проведённое двумя методами: РМОИТЗИ и аналитическим прогнозированием на основе математической теории отношений толерантности,- является относительной верификацией прогностических результатов, подтверждающей их правильность.

Дополнительно к этому данные экспериментов повышают уровень обоснованности аналитического прогнозирования применительно к безвальным спирально-винтовым рабочим органам. Мониторинг тенденций развития БСВ рабочих органов также повышает обоснованность результатов аналитического прогнозирования применительно к ним.

В главе 7 «Эффективность результатов проведённых исследований и методы её повышения» для оценки эффективности применения в с.-х. технике принципиально новых, спирально-винтовых рабочих органов, которые могут заменить традиционные в почвообрабатывающих, уборочных, транспортных и др. машинах, была использована методика стоимостной оценки объектов интеллектуальной собственности, разработанная Российским агентством по патентам и товарным знакам. В соответствии с ней дополнительная прибыль (экономия затрат) от внедрения новых технических решений (спирально-винтовых рабочих органов) в с.-х. машинах взамен существующих составляет примерно 22,4 % затрат при производстве 1т пшеницы. В последнее время эф-

25

фективность от применения новых технических решений рекомендуется оценивать энергетическими показателями. Такой подход был использован ВИМом. С использованием подхода ВИМа был подсчитан энергетический эквивалент 1 тонны пшеницы, и на основе этого определена экономическая эффективность от применения БСВ рабочих органов. При полной замене существующих рабочих органов безвальными спирально-винтовыми при производстве зерна она составит 32,2 млрд. рублей.

Эффективность от применения триеров с гибким рабочим органом была определена расчётом экономического потенциала по формуле

-кь)-рд+Р)", (16)

где Qrt - количество зерна, которое необходимо обработать за один год, Г- число лет, за которое определяется экономический потенциал, и0,,и„ - эксплуатационные издержки на единицу обработанного зерна по базовому и новому триерам в каждом году,

Р - норматив для приведения разновременных затрат, Е- отраслевой нормативный коэффициент эффективности Е = 0,2, К0„Ки - удельные капиталовложения в сфере эксплуатации, Т„ - время вложения предпроизводственных затрат, S, - предпроизводственные затраты в каждом году.

Экономический потенциал от применения триеров с гибким рабочим органом и участком обратной кривизны составляет: Эмин = 484, 975 млн. руб., ЭмаКс= 799,904 млн. рублей.

Для повышения эффективности от использования высокопроизводительных рабочих органов в составе машинно-технологических агрегатов установлены предельные законы производительности МТА. Определено, что коэффициент использования времени смены т ф const:

T = H{\ + W4tlIEP), (17)

где w4 - производительность за час чистой работы, tHCp- удельное нерабочее время, приходящееся на единицу обработанной площади, ч/га.

Это объясняет замедление роста производительности МТА за час сменного времени при значительном увеличении W4. Для поддержания г = const tHep должно уменьшаться по гиперболе (1 - т)/ Ж,т. Поэтому основное внимание при значительном увеличении W4 необходимо уделять методам уменьшения составляющих нерабочего времени смены. В противном случае повышение производительности за час сменного (эксплуатационного) времени будет существенно отставать от роста производительности за час чистой работы (за час основного времени).

Для повышения эффективности использования МТА на базе высокопроизводительных рабочих органов предложен алгоритм разработки в с. - х. пред-

приятиях системы повышения производительности МТА с мероприятиями по уменьшению всех нормируемых затрат времени Тнер (приложение 6 диссертации). В связи с решающим значением кадрового потенциала в деле эффективного использования техники представлены рекомендации по улучшению подготовки специалистов технического профиля для АПК.

Общие выводы и рекомендации

1. Повышение уровня технического обеспечения модернизации сельскохозяйственного производства предопределяет необходимость создания нового поколения техники на основе перспективных, нетрадиционных рабочих органов сельскохозяйственных машин.

2. Разработан метод аналитического прогнозирования, использующий закономерности математической теории отношений толерантности. Он создает возможность на уровне общих схем (на допатентном уровне) выявить перспективные рабочие органы с.-х. машин и доказательно обосновать их работоспособность. Методом аналитического прогнозирования определены следующие группы перспективных рабочих органов с.-х. машин: безвальные спирально-винтовые и гибкие с участками обратной кривизны, на основе которых могут быть созданы с.-х. машины нового поколения, являющиеся основой новой системы машин. Основные параметры нетрадиционных рабочих органов, определенные аналитическим прогнозированием с использованием прототипов, приведены в тексте диссертации.

3. Развит и адаптирован к условиям с.-х. производства наиболее результативный метод инженерно-технического прогнозирования - метод оценки инженерно-технической значимости изобретений:

- отработано и апробировано содержание генеральной определительной таблицы, переводящей качественные признаки изобретения в количественные характеристики;

- предложено проводить исследование ограничивающих факторов и методов интенсификации в каждой конкурирующей группе технических решений.

4. Усовершенствованы эвристические методы порождения нового. Их применение создало возможность предложить перспективные технические устройства: многофункциональную ресурсосберегающую почвообрабатывающую машину (МПР), устройства для интенсификации сепарации почвы в картофелеуборочных комбайнах. Основные параметры МПР: диаметр верхнего ротора -300 мм, частота вращения - до 650 мин'1, диаметр нижнего ротора доЮО мм, частота вращения - до 750 мин'1. Машина может выполнять 8 схем обработок почвы: подготовку почвы под посев, фрезерования почвы с уничтожением высокостебельных сорняков и др.

5. Разработана стохастическая модель процесса сепарации с использованием Марковских случайных процессов с дискретными состояниями и непрерывным параметром при структурно - логическом подходе, дающая возможность получить основные закономерности сепарации и параметры гибких рабочих ор-

ганов с участками обратной кривизны. Решением системы дифференциальных уравнений Колмогорова определена вероятность попадания частицы в поглощающее состояние при установившемся режиме работы

р _1 '2 + 2Лг + Л212 -Я( М4 -1 2

также определена интенсивность сепарации (11). На основе этого решения может быть определена длина рабочего органа.

Длину рабочего органа Ь для разделения смеси при заданной вероятности выделения частицы в поглощающее состояние Рц в зависимости от производительности рекомендуется определять графо-аналитическим методом на основе зависимостей Ь=Г(С>). Для достижения <3<4,8-5 т/м2ч при Рц = 0,9999.. .0,999 длина рабочего органа овсюжного триера Ь=0,8 - 1,2 м, что было подтверждено исследованиями, проведенными во ВСХИЗО и ГСКБ ПО «Воронежзерномаш» (в настоящее время ОАО ГСКБ «Зерноочистка»).

Поскольку вероятностные решения обладают большой общностью, так как не связаны явно со схемой рабочего органа, то предложенный графо - аналитический метод может применяться для расчета длины рабочих органов всех видов сепараторов с гибкой разделяющей поверхностью.

6. Основы теории процесса сепарации на гибких разделяющих поверхностях, разработанные с использованием закономерностей земледельческой механики, позволили описать движения частицы по внутренней разделяющей поверхности сепараторов с учётом применённых в опытах режимов загрузки (12), получить условия самоочищения отверстий на участке обратной кривизны сепаратора от застрявших зёрен

ми2п о N

-+1ЩСОЪ13 и Ж >1Л£. + СОБ^,

Р

упростить формулы расчёта длины отверстия решета для прохождения частиц.

7. Верификация результатов прогнозированием, проведенная совокупностью методов, подтверждает их выводы о перспективности безвальных спирально - винтовых и гибких рабочих органов с участками обратной кривизны.

Результаты экспериментальных исследований подтвердили прогноз о перспективности сепараторов зерновых смесей с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны. Они являются абсолютной верификацией результатов прогнозирования относительно решёт и триеров с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны.

Результаты экспериментов дают возможность установить следующие положения:

- сепараторы с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны работоспособны при значениях К » 1;

- зона выделения на участке обратной кривизны чёткая, отделение частиц происходит в месте перегиба разделяющей поверхности и не зависит от физико-механических свойств частиц;

- экспериментально полученная удельная производительность решета составляет более 5 т/м2ч и превышает таковую плоских решет в 1,5-3 раза при чистоте зерна р > 0,99.

Удельная производительность триера с гравитационной загрузкой смеси достигает 4,8 т/м2ч, кукольного со шнековой - 6,1 т/м2ч при К=6,6. По данным ГСКБ ПО «Воронежзерномаш» удельная производительность овсюжного триера достигает 5,2 т/м2ч, кукольного - 4,73 т/м2ч при чистоте зерна 0,994 и 0,99 соответственно. Экстраполяция увеличения производительности триера - ов-сюгоотборника в зависимости от показателя кинематического режима К показывает, что удельная производительность триеров исследуемой схемы (с гравитационной загрузкой) не увеличивается бесконечно, а имеет горизонтальную асимптоту, значение которой для овсюжного триера - 12,5 т/м~ч; Сепараторы данной схемы хорошо сочетаются с воздушной очисткой.

8. Суммарное значение экономического потенциала от использования триеров с гибкой разделяющей поверхностью и участком обратной кривизны в современных условиях при округлении до тысяч рублей составит: минимальное значение 484, 975 млн. руб., максимальное - 799, 904 млн. рублей.

От применения спирально-винтовых рабочих органов может быть получена достаточно высокая экономическая эффективность. При ориентировочной цене 1 кг условного топлива 10 рублей максимальная прогнозируемая экономия денежных средств от замены существующих рабочих органов с. - х. машин спирально - винтовыми при производстве зерна составляет 32,2-млрд. рублей.

9. Значительное повышение эффективности использования машинно-технологических агрегатов, созданных на основе высокопроизводительных рабочих органов, возможно только при системном подходе с использованием предельных законов теории производительности МТА и основ производственной логистики с учетом особенностей работы мобильных МТА.

Установленные предельные законы теории производительности объясняют несоответствие расчетной и практически получаемой производительности за час сменного времени мобильных машинно-технологических агрегатов при значительном увеличении производительности за час чистой работы и создают возможность выявления резервов повышения производительности МТА.

Предельные законы теории производительности устанавливают следующее:

- коэффициент использования времени смены не является независимой переменной величиной, он определяется уравнением г = 1 /(1 + WjflEP);

- имеются две предельные зависимости изменения производительности за час сменного времени W от производительности за час чистой работы 1¥ч : при Т =const и при /нер= const;

- при увеличении производительности за час чистой работы WH (при /нер= const) Г уменьшается по гиперболе; это объясняет известное из экспериментов замедление роста производительности за час сменного времени W при значительном увеличении производительности за час чистой работы W4;

- для линейной зависимости W от W4 (Т =const) необходимо, чтобы i„£p

уменьшалось по гиперболе;

- при tK.р = const производительность W не увеличивается безгранично и при WH—юо асимптотически приближается к величине 1//,гер;

-значение г не может служить полным критерием совершенства организации работы машинно-технологических агрегатов (МТА), её правильнее оценивать величиной 1нер.

Для повышения эффективности использования машинно-технологических агрегатов, созданных на основе высокопроизводительных рабочих органов, предложен алгоритм разработки комплексной системы повышения производительности МТА с использованием логистических матриц. Для практического использования предложены мероприятия по уменьшению всех нормируемых составляющих нерабочего времени смены.

Основные опубликованные работы по теме диссертации

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Кузьмин М. В. Триер с эластичной ячеистой поверхностью / М. В. Кузьмин, М. В. Туаев II Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. - 1972. - №8 - С. 14 - 16.

2.Кузьмин М. В. Использование воздушного потока в скоростных триерах / М. В. Кузьмин, Ю. Г. Смирнов // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.- 1974.-№ 9. - С. 41 - 42.

3.Кузьмин М. В. Эластичное цилиндрическое решето / М.В. Кузьмин, В.Ю. Чурюмов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1987. - № 1. -С. 56.

4.Кузьмин М. В. Использование единой схемы сепарирующих рабочих органов с гибкой разделяющей поверхностью / М. В. Кузьмин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2005. - № 9. - С. 9 - 11.

5.Кузьмин М. В. Предельные законы теории производительности машинно-технологических агрегатов / М. В. Кузьмин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2005. - № 10. - С. 6 - 8.

6.Кузьмин М. В. Нетрадиционные рабочие органы сельскохозяйственных машин / М. В. Кузьмин // Техника в сельском хозяйстве. - 2006. -№6. - С. 23 -28.

7.Кузьмин М. В. Новая система машин на основе безвальных спирально-винтовых рабочих органов/ М.В. Кузьмин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2008. - № 3. - С. 37 — 39.

8.Кузьмин М. В. Значение идей В. П. Горячкина для создания новых рабочих органов / М.В. Кузьмин // Вестник федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина». Агро-инженерия. Научный журнал. - М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2008. - № 2(27). -С. 86 -88.

Учебные пособия для вузов

9.Сабликов М. В. Курсовое и дипломное проектирование по сельскохозяйственным машинам / М. В. Сабликов, М. В. Кузьмин. - М.: Колос, 1973. - 191 с.

10. Бубнов В. 3. Эксплуатация машинно-тракторного парка / В. 3. Бубнов, М. В. Кузьмин. - М.: Колос, 1980. - 231 с.

11. Кузьмин М. В. Интенсификация рабочих процессов сельскохозяйственных машин / М. В. Кузьмин. - М.: ВСХИЗО 1985. - 107 с.

12. Кузьмин М. В. Эксплуатация машинно-тракторного парка. Часть 1. Производственная эксплуатация / М. В. Кузьмин, В.М. Тараторкин. - М.: РГАЗУ, 1997.-91 с.

Книги и брошюры

13. Буряков А.Т. Механизация производственных процессов заготовки сена (обзор иностранных патентов) / А.Т. Буряков, М. В. Кузьмин, А. В. Реутов - М.: ЦНИИПИ, 1964.-40 с.

14. Буряков А.Т. Механизация производственных процессов заготовки сило-

м.^цниипи,Т964. - зо с. БурЯМВ'М ' ^

15. Буряков А. Т.Справочник по механизации полеводства / А. Т. Буряков, M. В. Кузьмин. - М.: «Колос», 1970. - 351 с.

16. Буряков А. Т. Новая техника для земледелия / А.Т. Буряков, М. В. Кузьмин. - М.: Россельхозиздат, 1973. (переиздана на татарском языке, Казань, 1973.).-223 с.

17. Кузьмин М. В. Интенсификация процесса сепарации при уборке и послеуборочной обработке зерновых / М. В. Кузьмин, Е. Г. Ермакова. - М.: МСХ СССР ВНИИТЭИСХ, 1975. - 66 с.

18. Комплексная механизация уборки зерновых / М. В. Кузьмин и др. - М.: Россельхозиздат, 1975,- 151 с.

19. Кузьмин М. В. Использование сельскохозяйственной техники: производительность и качество / М. В. Кузьмин. - М.: Россельхозиздат, 1983 - 189с.

20. Смирнов Ю. Г. Режущие устройства для уборки зерновых культур (обзорная информация) / Ю. Г. Смирнов, М. В. Кузьмин, А. Р. Барсов. - М.: ВНИИПИ, 1990. - 63 с.

21. Почвообрабатывающие машины для почвозащитного земледелия / Т. Г. Гурова, А. П. Ивашникова, М. В. Кузьмин, Ю. Г. Смирнов. - М.: ВНИИПИ, 1991.-99 с.

22. Прогнозы развития механизации в агропромышленном комплексе. / Ю. Г. Смирнов, М. В. Кузьмин, Н. П. Шепелев и др.- М.: ВНИИПИ, 1991.- 112с.

23. Смирнов Ю.Г. Молотильно-сепарирующие устройства (обзорная информация) /Ю. Г. Смирнов, А. Р. Баранов, М. В. Кузьмин. - М.: ВНИИПИ, 1991. -75 с.

24. Смирнов Ю. Г. Нетрадиционные рабочие органы сельскохозяйственных машин (обзорная информация) / Ю. Г. Смирнов, М. В. Кузьмин, Г. Ф. Серый. -М.: ВНИИПИ, 1992. -107 с.

25. Смирнов Ю. Г. Машинно-тракторные агрегаты для выполнения полевых работ / Ю. Г. Смирнов, М. В. Кузьмин. - М.: НПО «Поиск», 1993 - 60 с.

26. Кузьмин М. В. Нетрадиционные направления развития техники будущего / М. В. Кузьмин,- М.: ОАО ИНИЦ«ПАТЕНТ», 2006,- 104 с.

Статьи в журналах

27. Данилов В. А. Эффективное использование широкозахватных посевных агрегатов / В.А. Данилов, В.А. Родичев, М.В. Кузьмин и др. // Сельские зори-1969.-№ З.-С. 7,8.

28. Кузьмин М. В. Больше рабочего времени жатве / М.В. Кузьмин // Сельский механизатор. - 2005. - №9. - С. 36- 37.

29. Васюков Ю. Роторная машина для обработки почвы и уничтожения сорняков / Ю Васюков, М. Кузьмин, Ю. Юдин //Сельский механизатор,- 2007. -№3. - С. 12,13

30. Кузьмин М. В. Определение режимов работы гибкого цилиндрического решета с участком обратной кривизны, 0420700045 / 0068 / М. В. Кузьмин, В. Ю. Чурюмов // Электронное научное издание «Вестник РГАЗУ». - 2007. - № 2, www. RGAZU. ru.

31. Кузьмин М. В. Эффективность спирально - винтовых рабочих органов сельскохозяйственных машин, 0420700045 / 0097 / М. В. Кузьмин II Электронное научное издание «Вестник РГАЗУ». - 2007. - № 3, www. RGAZU. ru.

32. Кузьмин М. В. Переход к системной подготовке специалистов для АПК / М. В. Кузьмин // Вестник федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина». Теория и методика профессионального образования. Научный журнал.- М.гФГОУ ВПО МГАУ,2008. - № 6/1(31) - С. 93 - 95.

Статьи в сборниках и научных трудах

33. Родичев В. А. Исследование поворота широкозахватных агрегатов на повышенных скоростях / В. А. Родичев, М. В. Кузьмин // Сборник «Научные основы повышения рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов». - М.: Колос, 1968.-С. 12-14.

34. Кузьмин М. В. К вопросу обоснования технологического процесса скоростного цилиндрического триера. Механизация и автоматизация уборки и послеуборочной обработки зерновых культур / М.В. Кузьмин, М.В. Туаев // Труды ЧИМЭСХ, вып. 52. - Челябинск, 1971. - С. 130—137 .Кузьмин М.В. Оценка эффективности сельскохозяйственных машин. Комплексная механизация работ в полеводстве / М.В. Кузьмин // Труды ВСХИЗО, вып. XLIX. - М.: ВСХИЗО, 1973.-С. 49-58.

35. Кузьмин М. В. Исследование технологического процесса скоростного кукольного триера. Комплексная механизация работ в полеводстве / М.В. Кузьмин, И.Н. Кабаненков, М.В. Туаев. Труды ВСХИЗО, вып. XLIX. - М.: ВСХИЗО, 1973.-С. 59-64.

36. Кузьмин М. В. Основные положения методики прогнозирования развития соломотрясов, решет и триеров / М.В. Кузьмин // Комплексная механизация

32

сельскохозяйственного производства. Труды ВСХИЗО, вып. СО/. - М.: ВСХИ-30,1973.-С. 66-70.

37. Кузьмин М. В. Разработка генеральной определительной таблицы и оценочной матрицы для прогнозирования тенденций развития соломотрясов, решет и триеров /М.В. Кузьмин // Комплексная механизация сельскохозяйственного производства. Труды ВСХИЗО, вып. ЬХУ. - М.:ВСХИЗО, 1973. - С.71-77.

38. Кузьмин М. В. Триер с эластичной ячеистой лентой / М. В. Кузьмин // Сборник. Машины для уборки и послеуборочной обработки урожая, вып. 1. -М.: ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, 1973. - С. 8-12.

39. Кузьмин М. В.Опыт прогнозирования тенденций развития соломотрясов, решёт и триеров / М. В. Кузьмин // Сборник. Рабочие органы, узлы и детали сельскохозяйственных машин. - М.: ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, 1973. - С. 26-30.

40. Кузьмин М. В. Разработка математической модели сепарации как случайного процесса при структурно-логическом подходе / М.В. Кузьмин /7 Комплексная механизация сельскохозяйственного производства. Труды ВСХИЗО, вып. 83. - М.: ВСХИЗО, 1974. - С. 53-59.

41. Кузьмин М. В. Интенсификация сепарации с помошью гибких рабочих органов/ М. В. Кузьмин // Сборник. Комплексная механизация сельскохозяйственного производства. Труды ВСХИЗО, вып. 107.- М.:ВСХИЗО, 1975. - С. 79-86.

42. Кузьмин М. В. Определение экономического потенциала научно-исследовательской работы / М. В. Кузьмин // Сборник. Комплексная механизация сельскохозяйственного производства. Труды ВСХИЗО, вып. 107. - М.: ВСХИЗО, 1975. - С. 87-93.

43. Кузьмин М. В. Тенденции развития рабочих органов для сепарации зерно - соломистых и зерновых смесей / М. В. Кузьмин // Интенсификация процессов послеуборочной обработки зерна. Труды ЧИМЭСХ, вып. 117. - Челябинск: ЧИМЭСХ, 1976.-С. 4-9.

44. Кузьмин М. В. Особенности процесса разделения смесей на гибких рабочих органах / М.В. Кузьмин Н Комплексная механизация сельскохозяйственного производства. Труды ВСХИЗО, вып. 127-М.: ВСХИЗО, 1976. - С. 68 - 72.

45. Кузьмин М. В. Структурный анализ условий использования машинно-тракторных агрегатов в Нечерноземной зоне РСФСР / М. В. Кузьмин // Комплексная механизация и автоматизация с.-х. производства в Нечерноземной зоне РСФСР. Труды ВСХИЗО. - М.: ВСХИЗО, 1980. - С. 58-67.

46. Кузьмин М. В. Высокопроизводительные сепарирующие рабочие органы для зерноочистительно-сушильных комплексов / М.В. Кузьмин // Совершенствование сельскохозяйственной техники и повышение эффективности ее использования в условиях Нечерноземья. -М.: Знание, 1981. - С. 36-39.

47. Кузьмин М. В. Резервы повышения производительности и качества работы сельскохозяйственных машин при выполнении основных полевых работ в условиях Нечерноземной зоны / М. В. Кузьмин // Повышение производительности и качества работы сельскохозяйственных машин в условиях Нечернозем-

33

ной зоны РСФСР. Труды ВСХИЗО. - М.: 1985. - С. 3-19. Кузьмин

48. Кузьмин М. В. Совершенствование методики прогнозирования рззвития сельскохозяйственных машин/ М. В. Кузьмин, 10. Г. Смирнов// Комплексная механизация сельскохозяйственного производства. Межвузовский сборник научных трудов, - М.: ВСХИЗО. - 1989. - С. 14-26.

49. Кузьмин М. В. Нетрадиционные рабочие органы зерноуборочных комбайнов / М. В. Кузьмин // Сборник докладов международной научно-технической конференции «Перспективные технологии уборки зерновых культур, риса и семян трав».- Мелитополь: ТГАТА, 2003. - С. 56 - 62.

Авторские свидетельства

50. А. с. 205418 СССР, МКИ3 А 01 f 7/44. Цилиндрический триер [Текст] / А.Т. Буряков, М.В. Кузьмин, В.Н. Минаев и др. (СССР). - № 1082409/30 - 15; заявл. 13.06.66; опубл. 13.11.67, Бюл. № 23. - 3 е.: ил.

51. А. с. 209094 СССР, МКИ3А 01Ь 51/04. Тракторная сцепка [Текст] / Ю.А. Коваленко, М.В. Кузьми Ю.А, А.Г. Соловейчик (СССР). - № 1111350/30-15 заявл. 04.11.66; опубл. 17.01.68, Бюл. № 4. - 2с.: ил.

52. А. с. 264027 СССР, МКИ3 А 01 b 59/04. Прицепная сцепка: [Текст]: / М.В. Кузьмин, Ю.А. Коваленко, А.Г. Соловейчик и др. (СССР) - № 1198995/30-15; заявл. 22.11.67; -опубл. 10.11.70, Бюл. № 8. - Зс.: ил.

53. А. с. 298385 СССР, МКИ3 В 07 b 13/02. Цилиндрический триер: [Текст]: / М.В. Кузьмин, М.В. Туаев (СССР). - № 1321277/30-15; заявл. 12.01.70; опубл. 16.03.71, Бюл. № 11.-Зс.: ил.

54. А. с. 299274 СССР, МКИ3 В 07 Ъ 13/02. Цилиндрический триер: [Текст]: / М.В. Кузьмин, М.В. Туаев (СССР). - № 1321277/30-15; заявл. 04.04.69; опубл. 26.03.71, Бюл. № 12. - Зс.: ил.

55. А.с. 368820, СССР МКИ3 А 01 b 51/04. Тракторная сцепка: [Текст]: / Ю.С. Мухин, В.В. Мизюков, М.В. Кузьмин и др. (СССР). - № 1664348/30-15; заявл. 26.05.71; опубл. 08.02.73, Бюл. № 10. - 2с.: ил.

56. А. с. 402339 СССР, МКИ3 А 01 b 59/042. Прицепная сцепка: [Текст]: / Ю.А. Коваленко, Б. И. Пейсахович, М.В. Кузьмин и др. (СССР). -№1378844/3015; заявл. 21.11.69; опубл. 19.10.73, Бюл. № 42. - 2с.: ил.

57. А. с. 410824 СССР, МКИ3 В 07 b 1/00, А 01 f 12/30, 12/44. Устройство для очистки зерносоломистого вороха к зерноуборочному комбайну: [Текст]: / М.В. Кузьмин, Г.Ф. Серый, М.В. Туаев и др. (СССР). - № 1760961/30-15; заявл. 24.03.72; опубл. 15.01.74, Бюл. № 2. - Зс.: ил.

58. А. с. 412952 СССР, МКИ3 В 07 b 13/02. Рабочий орган триера: [Текст]: / М.В. Кузьмин, М.В. Туаев, С.В. Жихарев (СССР). - № 1731836/30-15; заявл. 31.12.71; опубл. 30.01.74, Бюл. № 4. - 2с.: ил.

59. А. с. 431913 СССР, МКИ3 В 07 Ъ 13/02. Цилиндрический триер: [Текст]: / М.В. Туаев, М.В. Кузьмин (СССР). - № 1731837/30-15; заявл. 31.12.71; опубл. 15.06.74, Бюл. № 22. - 2с.: ил.

60. А. с. 435868 СССР, МКИ3 В 07 b 13/02. Цилиндрический триер: [Текст]: / М.В. Кузьмин, М.В. Туаев (СССР). - № 1796848/30-15; заявл. 13.06.72; опубл. 15.07.74, Бюл. № 26. - Зс.: ил.

61. А. с. 435869 СССР, МКИ3В 07 Ь 13/02. Цилиндрический триер. [Текст]: / М.В. Кузьмин, Туаев М.В (СССР). - № 1727648/30-15; заявл. 21.12.71; опубл. 15.07.74., БИ № 26, 1974. - 2с.: ил.

62. А. с. 447181 СССР, МКИ3 В 07 Ь 1/22. Решето: [Текст]: /М.В. Кузьмин (СССР). - № 1847608/30-15; заявл. 20.11.72; опубл. 25.10.74, Бюл. № 39. - 4с.: ил.

63. А. с. 460079 СССР, МКИ3 В 07 Ъ 13/02. Цилиндрический триер: [Текст]: / М.В. Кузьмин, Ю.Г. Смирнов (СССР). - № 1922550/30-15; заявл. 22.05.73; опубл. 15.02.75, Бюл. № 6. - 2с.: ил.

64. А. с. 493257 СССР, МКИ3 В 07 Ь 13/02. Сепарирующее устройство: [Текст]: / М.В. Кузьмин (СССР). - №1880260 /30-15; заявл. 08.02.73; опубл. ЗОЛ 1.75, Бюл. №44.-2с.: ил.

65. А. с. 578121 СССР, МКИ3 В 07 Ь 1/22. Сепаратор зернового вороха: [Текст]: / М.В. Кузьмин, Г.Ф. Серый, Ю.Г. Смирнов (СССР). - № 2198161/3015; заявл. 13.06.72; опубл. 30.10.77, Бюл. № 40. - Зс.: ил.

66. А. с. 668720 СССР, МКИ3 В 07 Ь 1/00. Устройство для очистки зерносоло-мистого вороха к зерноуборочному комбайну: [Текст]: / Г.Ф. Серый, А.И. Русаков, М.В. Кузьмин и др. (СССР). - № 2496272/30-15; заявл. 14.06.77; опубл. 25.06.78, Бюл. № 25. - 2с.: ил.

67. А. с. №722614 СССР, МКИ3 В 07 Ь 13/02. Цилиндрический триер: [Текст]: / М.В. Туаев, М.В. Кузьмин, Сосновский и др. (СССР). - № 2596382/30-15; заявл. 27.03.78; опубл. 25.03.80 Бюл. № 11. - Зс.: ил.

68. А. с. 793469 СССР, МКИ3 А 01 Б 12/44, В 07 В 7/00. Устройство для разделения зерносоломистого вороха: [Текст]: / М.В. Кузьмин, Ю.Г. Смирнов (СССР). - № 2758239/30-15; заявл. 23.04.79; опубл. 07.01.81, Бюл. № 1. - Зс.: ил.

69. А. с. 858951 СССР, МКИ3 В 07 В 1/22. Сепаратор зернового вороха: [Текст]: / М.В. Кузьмин, Ю.Г. Смирнов, Г.Ф. Серый (СССР). - № 2799339/3015; заявл. 19.06.79; опубл. 30.08.81, Бюл. № 32. - Зс.: ил.

70. А. с. 982581 СССР, МКИ3 А 01 Б 55/18. Режущий аппарат косилки: [Текст]: / В.П. Балашов, Г.В. Соболев, М.В. Кузьмин и др. (СССР). - № 3285198/30-15; заявл. 08.05.81; опубл. 23.12.82, Бюл. № 47. -2с.: ил.

71. А. с. 1039583 СССР, МКИ1 В 07 В 1/22. Решето: [Текст]: / М.В. Кузьмин, В.Ю. Чурюмов (СССР). - № 3370539/30-15; заявл.04.12.81; опубл. 07.09.83, Бюл. № 33.-Зс.: ил.

72. А. с. 1044238 СССР, МКИ3 А 01 Б 12/44, В 07 В 1/22. Сепаратор зерна: [Текст] / М.В. Кузьмин, В.Ю. Чурюмов (СССР). - № 3459867/30-15; заявл. 23.06.82; опубл. 30.09.83, Бюл. № 36. - Зс.: ил.

73. А. с. 1142177 СССР, В 07 В 1/22. Цилиндрическое решето: [Текст]: / М.В. Кузьмин, В.Ю. Чурюмов (СССР). - № 3621152/30-15; заявл. 13,07.83; опубл. 28.02.85, Бюл. № 8.-Зс.: ил.

74. А. с. 1159664 СССР, МКИ3 В 07 В 11/06, в 01 Б 11|46. Питатель цилиндрического сепаратора: [Текст]: / В.Ю. Чурюмов, М.В. Кузьмин (СССР). - № 3688691/30-15; заявл. 10.11.83; опубл. 07.06.85, Бюл. №31.-3с.: ил.

35

Подписано в печать 12.05.2009 г. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная. Объем 2,0 п.л. Заказ 163 Тираж 100 эхз.

Издательство ФГОУ ВПО РГАЗУ 143900, Балашиха 8 Московской области

Введение.

Глава 1. Проблемы технико - технологической модернизации сельского хозяйства РФ. Цели и задачи исследований.

1.1. Уровень технического обеспечения сельскохозяйственного производства.

1.2. Сравнительный анализ технического уровня зарубежной и отечественной сельскохозяйственной техники.

1.3. Задачи и пути решения проблемы технико - технологической модернизации сельскохозяйственного производства.

1.4. Цели и задачи исследований.

Глава 2. Основы методологии выявления перспективных форм рабочих органов технических систем.

2. 1. Эвристические методы.

2.2.Эпистемология прогнозирования.

2.3. Разработка рационализированного метода оценки инженерно - технической значимости изобретений.

2. 4. Методика рационализированного метода оценки инженерно - технической значимости изобретений.

2. 5. Теоретические основы прогнозирования на основе математической теории отношений толерантности.

2.6. Методика прогнозирования на основе математической теории отношений толерантности.

2.7. Методы верификации результатов прогнозирования.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Результаты использования эвристических методов и рационализированного метода оценки инженерно - технической значимости изобретений.

3.1. Многофункциональная ресурсосберегающая машина.

3.2. Сепараторы клубней картофеля из почвы.

3.3. Определение уровня перспективности гибких сепарирующих рабочих органов рационализированным методом оценки инженерно - технической значимости изобретений.

Выводы по главе 3.

4. Нетрадиционные рабочие органы результаты аналитического прогнозирования).

4.1. Прогнозирование общих форм рабочих органов, с использованием основополагающих принципов В. П. Горячкина.

4.2. Структурный синтез общих схем безвальных спирально - винтовых рабочих органов и машин с их использованием:.

4.3. Сепарирующие рабочие органы с гибкой разделяющей поверхностью.

4. 4. Рабочие органы для выделения клубней.картофеля из почвы:-.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Теоретические основы интенсификации сепарации зерна на гибких разделяющих поверхностях.

5.1. Анализ исследований,основных закономерностей сепарации зерна.

5.2. Анализ исследований сепарации зерна на гибких

разделяющих поверхностях.

5.3. Разработка математической модели сепарации как случайного, процесса при структурно - логическом подходе.

5 4. Элементы метрического синтеза сепарирующих рабочих органов с использованием'стохастических методов.

5.5. Основы теории сепарации зерна на гибких

разделяющих поверхностях с участками обратной кривизны.

5. 5. 1. Движение частицы по внутренней поверхности сепарирующего рабочего органа.

5.5.2 Прохождение частиц через отверстия

разделяющей поверхности.

5. 5. 3. Отделение материала от разделяющей поверхности.

Выводы по главе 5.

Глава 6. Верификация результатов прогнозирования.

6.1. Программа экспериментальных исследований сепарирующих рабочих органов с гибкой разделяющей поверхностью и участком обратной кривизны.

6. 2. Методика проведения экспериментальных исследований.

6.3.Верификация результатов прогнозирования экспериментальными исследованиями сепарации зерна на гибких

разделяющих поверхностях.

6.4. Верификация результатов аналитического прогнозирования прогностическими методами и мониторингом тенденций развития

БСВ рабочих органов.

Выводы по главе 6.

Глава 7. Эффективность результатов проведённых исследований и методы её повышения.

7 1 .Эффективность проделанной научно - исследовательской работы.

7.2. Методы оценки экономической эффективности исследований.

7.3. Оценка эффективности использования результатов 1 аналитического прогнозирования.

7. 4. Оценка эффективности использования сепараторов зерна с гибкой разделяющей поверхностью.

7.5. Предельные законы теории производительности МТА.

7.6. Алгоритм разработки комплексной системы повышения производительности МТА с использованием логистических матриц.

7. 7. Реализация результатов исследований.

Выводы по главе 7.

Актуальность проблемы. Экономика Российской Федерации ориентируется в настоящее время на интенсивное, инновационное направление развития.

Разработка новых идей, научно-исследовательская деятельность представляет в настоящее время одну из наиболее рентабельных сфер вложения средств в развитых странах. Реализация достижений науки обеспечивает от 50 до 75% прироста их национального дохода. Эти черты современного научно-технического прогресса - увеличение привлекаемых в науку сил и ресурсов, а также возрастание её экономической эффективности — определяют необходимость и важность предвидения путей и результатов научно-технического развития [206].

В связи с этим в послании Президента России В. В. Путина Федеральному собранию в 2007 году отмечалось, что «богатство образовательного, научного, творческого достояния России дает нам видимые преимущества для создания конкурентоспособной, основанной на интеллекте и знаниях экономики. Такой экономики, где основным двигателем являются не темпы освоения природных ресурсов, а именно идеи, изобретения и умение быстрее других внедрять их в повседневную жизнь» [3]. Ускоренный переход на новые высокопроизводительные и ресурсосберегающие технологии - одна из основных целей, которую определила «Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 - 2012годы», подготовленная в соответствии с федеральным законом «О развитии сельского хозяйства» от 29 декабря 2006г. № 264 — ФЗ. В соответствии с этим «Концепция развития аграрной науки и научного обеспечения агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2025 года», утверждённая приказом Минсельхоза России от 25июня 2007 г. № 342, относит разработку новых высокоэффективных машинных технологий производства сельскохозяйственной продукции и создание научных основ для разработки техники нового поколения к стратегическим концепциям в области механизации[1, 2, 4].

Технологическая модернизация сельского хозяйства России требует смены вектора развития отрасли, перехода на интенсивные и высокие технологии. Эта смена направления развития с. - х. производства должна основываться на использование мирового опыта, на разработке и внедрении в производство эффективных методов использования существующей и новой техники, на создании нового поколения техники, на научном и производственном потенциале отрасли и опыте передовых отечественных хозяйств [99, 100, 101].

В настоящее время совершенствование сельскохозяйственной техники производится в основном совершенствованием длительное время существующих рабочих органов и схем сельскохозяйственных машин, что ведёт к их усложнению и удорожанию.

Основой нового поколения техники должны быть более высокопроизводительные, ресурсо — и природосберегающие, более простые и надежные рабочие органы. Это вызывает настоятельную необходимость введения в область исследования и конструирования новых форм рабочих органов. Но этот процесс сдерживается отсутствием научно-обоснованных методов определения (выбора) направления исследований и перспективных схем рабочих органов.

В связи с этим работа, посвященная разработке: методов прогнозирования, дающих возможность научно обоснованно определять перспективные формы рабочих органов, определению общих форм принципиально новых, нетрадиционных рабочих органов, которые могут явиться основой создания с. — х. техники нового поколения, а также эффективных методов её использования, является весьма актуальной.

Цель диссертации. Разработать метод прогнозирования, дающий возможность определять перспективные формы рабочих органов, а также позволяющий доказательно констатировать их работоспособность и выявить преимущества до разработки технических решений (на допатентном уровне).

Изыскать и обосновать общие формы перспективных, нетрадиционных рабочих органов сельскохозяйственных машин для технического обеспечения технологической модернизации сельскохозяйственного производства созданием с. - х. техники нового поколения, превосходящей по своим показателям лучшие отечественные и иностранные образцы.

Установить предельные законы теории производительности машинно - технологических агрегатов (МТА), на этой основе предложить алгоритм разработки системы повышения эффективности их использования.

Работа по этой тематике проводится с 1962 года. Большое влияние на выбор общего направления исследований оказала творческая атмосфера ВИМа, поддерживаемая тогдашним его директором академиком М.В. Сабликовым. На выработку общего подхода к интенсификации рабочих процессов с. - х. машин оказала влияние работа под руководством A.A. Дубровского. Направленность на повышение эффективности использования машинно - технологических агрегатов была заложена при работе в ВИМе под руководством А. Г. Соловейчика и при содействии А. Я. Поляка. Во ВСХИЗО данная работа велась при неуклонной поддержке и консультациях заведующего кафедрой сельскохозяйственных машин академика М.В. Сабликова:

Разработка данной тематики во ВСХИЗО и РГАЗУ велась по планам НИР (по госбюджетной тематике), по хоздоговорной тематике, а также по договорам о творческом сотрудничестве с ГСКБ по комплексу машин для послеуборочной обработки и хранения зерна в хозяйствах (в настоящее время ОАО ГСКБ «Зерноочистка») и НАТИ под нашим руководством.

Настоящая диссертационная работа обобщает результаты теоретических и экспериментальных исследований автора, ведущихся с 1962г. по настоящее время. Общей направленностью этих исследований является интенсификация рабочих процессах сельскохозяйственных машин применением нестандартных воздействий и рабочих органов, а также повышение эффективности использования машинно - технологических агрегатов. С самого начала автор стремился к выявлению новых перспективных форм рабочих органов (более производительных, ресурсосберегающих, простых и надежных), и к изысканию общих закономерностей повышению производительности МТА.

В диссертации решены следующие задачи:

1. Развита методология создания новых технических систем: усовершенствованы эвристические методы; рационализирован прогностический метод оценки инженерно-технической значимости изобретений с учётом особенностей с. - х. производства; разработан метод аналитического прогнозирования, позволяющий определить общие формы перспективных рабочих органов и научно обосновать их работоспособность на допатентном уровне синтеза технических систем; разработана методика аналитического прогнозирования, а также рационализированного метода оценки инженерно — технической значимости изобретений.

2. На основе использования эвристических и прогностических методов предложены усовершенствованные схемы существующих (классических) рабочих органов и основные типы (формы) нетрадиционных высокопроизводительных и более простых по устройству рабочих органов сельскохозяйственных машин для создания с.-х. техники нового поколения, превосходящей по своим показателям лучшие отечественные и иностранные образцы. Проведена верификация (проверка) прогностических результатов совокупностьюметодов.

3. Разработаны основы теории разделения зерновых смесей на гибких рабочих органах.

4.Установлены предельные законы теории производительности машинно -технологических агрегатов (МТА), на этой основе предложен алгоритм разработки системы повышения эффективности их использования.

5. Определена эффективность проведённых исследований и меры по её повышению.

Объектом исследований являлись рабочие органы сельскохозяйственных машин.

Предметом исследования являются методы порождения нового и прогнозирования, формы нетрадиционных высокопроизводительных рабочих органов сельскохозяйственных машин, а также теоретические основы и методы повышения производительности МТА как основного показателя эффективности их использования.

Теоретические исследования проводились с использованием системного анализа, случайных Марковских процессов с дискретными состояниями и непрерывным параметром, Булевой алгебры, математической теории отношений, прогнозирования, теоретической и земледельческой механики и эксплуатации машинно-тракторного парка.

При проведении экспериментальных исследований использовались классические методы планирования, проведения опытов и обработки их результатов.

Научную новизну работы составляют:

- метод аналитического прогнозирования на основе математической теории отношений толерантности, позволяющий обоснованно определить новые перспективные (нетрадиционные) работоспособные формы рабочих органов с.-х. машин на допатентном уровне;

- развитый и адаптированный к условиям с. - х. производства метод оценки инженерно - технической значимости изобретений;

- рационализированные эвристические методы порождения нового; нетрадиционные перспективные формы рабочих органов: безвальные спирально - винтовые и гибкие с участками обратной кривизны, являющихся основой создания новой системы машин для с. - х. производства;

- стохастическая модель сепарации при структурно-логическом подходе как Марковского случайного процесса с дискретными состояниями и непрерывным параметром;

- новое направление в сепарации — использование гибких разделяющих поверхностей с участками обратной кривизны, дающих возможность многократного повышения производительности и выполнения сепарирующих рабочих органов (соломосепараторов, решёт и< триеров) по единой схеме, а также реализовать новую технологию сепарации зерна с динамическим отделением частиц от разделяющей поверхности;

- общие закономерности сепарации на гибких разделяющих поверхностях с участками обратной кривизны;

- предельные законы теории производительности МТА.

Достоверность научных положений обеспечивается использованием классических методов теоретических и экспериментальных исследований, тщательно разработанной методикой экспериментальных исследований и обработки опытных данных, подтверждена результатами экспериментальных исследований автора, а также других исследователей, работавших в данной области.

Практическую ценность исследований составляют:

- методика аналитического прогнозирования, а также метода оценки инженерно-технической оценки изобретений, адаптированного к условиям сельскохозяйственного производства;

- рационализированные схемы классических рабочих органов: многофункциональной почвообрабатывающей машины, сепараторов почвы; параметры многофункциональной почвообрабатывающей машины;

- схемы нетрадиционных перспективных рабочих органов с.-х. машин: без-вальных спирально - винтовых, гибких с участками обратной кривизны, защищенные тридцатью тремя авторскими свидетельствами СССР;

- верификация прогноза тенденций развития сепараторов зерна, подтверждающая работоспособность и перспективность предлагаемых схем рабочих органов;

- технологические показатели работы и основные параметры сепараторов зерна с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны;

- методика расчета основных параметров сепараторов зерна с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны на основе стохастической модели сепарации при структурно - логическом подходе;

- алгоритм разработки системы повышения эффективности использования МТА, схемы сцепок, уменьшающие нерабочее время смены, защищенные пятью авторскими свидетельствами СССР.

На защиту выносятся положения, перечисленные в рубриках о научной новизне работы и практической ценности исследований.

Область применения результатов: совершенствование методов порождения новых технических систем; выявление, разработка и исследование принципиально новых технологических элементов технических систем, в частности рабочих органов сельскохозяйственных машин; практические мероприятия по повышению производительности машинно - технологических агрегатов.

Апробация и внедрение результатов работы. Основные положения и результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены: на научных конференциях ВСХИЗО, РГАЗУ с 1970 по 2006 гг.; на заседании НТС ГСКБ по комплексу машин для послеуборочной обработки зерна (Воронеж, 1972 г.); на II Всесоюзном научно-техническом совещании по послеуборочной обработке и хранению зерна, (Москва, 1973 г.); на научно - технической конференции ЧИ-МЭСХ (Челябинск, 1974 г.); на заседании координационного совета по проблеме «Разработать технологию и автоматизированные поточные линии для обработки и хранения семенного и продовольственного зерна» (Москва, ВИМ, 1974. г.); на бюро Отделения механизации и электрификации сельского хозяйства. ВАСХНИЛ (Москва, 1977 г.); на кафедре сельскохозяйственных машин Воронежского СХИ им. К. Д1 Глинки (Воронеж, 1977.); на Всесоюзной научно-технической конференции по современным; проблемам земледельческой механики (Мелитополь,. 1989г.);: на Международной научно-технической конференции «Перспективные технологии уборки зерновых культур, риса и семян трав» (Мелитополь, ТГАТА, 2003 г.); на 3- й научно - практической конференции, по-свящённой 40-летию. ФГНУ «Росинформагротех» (пос. Правдинский Московской области, 2007г.), на международной научно - практической? конференции, посвященной 140-летию со дня рождения В. П. Горячкина «Инновации в области земледельческой механики» (Москва, МГАУ, 2008г.).

Результаты прогнозирования переданы для использования: научно - исследовательским организациям - ФГНУ «Росинформагротех» и ОАО «ВИСХОМ». Элементы системы повышения производительности МТА были внедрены в с. -х. производство при оказании научно - производственной помощи ВОХИЗО хозяйствам Балашихинского района Московской области. Результаты прогнозирования и меры по повышению эффективности работы МТА используются сельскохозяйственной консалтинговой компанией ООО «ВИКТОРИЯ».

В учебном процессе сельскохозяйственных вузов используются результаты диссертационной работы, представленные в учебных пособиях по сельскохозяйственным машинам, по курсовому и дипломному проектированию, по эксплуатации МТП и в методических указаниях, изданных на систему с .- х. вузов для студентов - заочников, а также в печатных изданиях, используемых в учебном процессе как дополнительная литература, что подтверждается актами Учебно - методического совета по высшему с. — х. заочному образованию, РГАЗУ и МГАУ им. В. П. Горячкина (приложение 7).

По теме диссертации опубликовано 98 печатных работ, в том числе: 8 печатных трудов в изданиях, входящих перечень ВАК, 5 учебных пособий для ВУЗов, 17 книг и брошюр, 30 статей в других изданиях, получено 38 авторских свидетельств СССР на изобретения, перечень которых, включённых в банк данных по перспективным рабочим органам, приведён в приложении 5.

Структура и объём работы. Диссертация содержит 387 страниц текста, 75 рисунков, 22 таблицы, 7 приложений (43 е., 4 таблицы). Список использованной литературы содержит 227 наименований, в том числе 21 на иностранном языке. Данная диссертация написана по материалам научных отчетов, представленных в министерство сельского хозяйства СССР и РФ, а также заказчикам хоздоговорных работ. Перечень отчетов по хоздоговорным работам представлен в приложении 2.

В первой главе «Проблемы технико - технологической модернизации сельского хозяйства РФ. Цели и задачи исследований» вначале характеризуется производственно - технический потенциал сельского хозяйства, анализируются методы его восстановления, и обосновывается необходимость введения в область исследования и конструирования новых перспективных рабочих органов для создания и внедрения в производство с.-х. техники нового поколения, превосходящей лучшие отечественные и зарубежные образцы.

Во второй главе «Основы методологии выявления перспективных форм рабочих органов технических систем» для повышения обоснованности методов порождения новых технических систем изложены следующие вопросы: рационализация эвристических методов, рационализация научно-технического прогнозирования на основе метода инженерно-технического прогнозирования, разработка метода аналитического прогнозирования на основе математической теории отношений толерантности.

В главе 3 «Результаты использования эвристических методов и рационализированного метода оценки инженерно - технической значимости изобретений» представлены результаты исследования многофункциональной ресурсосберегающей почвообрабатывающей машины, а также приведены схемы сепарирующих рабочих органов картофелеуборочных комбайнов.

В четвёртой главе «Нетрадиционные рабочие органы (результаты аналитического прогнозирования)» методами аналитического прогнозирования определены общие формы нетрадиционных перспективных рабочих органов сельскохозяйственных машин: безвальные спирально - винтовые и гибкие с участками обратной кривизны.

В, главе 5 «Теоретические основы интенсификации сепарации зерна на гибких разделяющих поверхностях» изложены стохастическая модель процесса сепарации с использованием структурно-логического подхода и основы теории сепарации зерна на гибких разделяющих поверхностях с участками обратной кривизны.

В шестой главе «Верификация результатов прогнозирования» проведена верификация аналитического прогнозирования данными экспериментальных исследований и другими методами.

В главе 7 «Эффективность результатов проведённых исследований и методы её повышения была определена эффективность проведенной работы. Экономический потенциал проделанной работы составляет более 30 млрд. рублей от использования безвальных спирально - винтовых и гибких рабочих органов при возделывании и уборке зерновых культур. Установлены предельные законы теории производительности МТА; на этой основе предлагается алгоритм разработки в с. - х. предприятиях системы эффективного использования высокопроизводительных МТА.

В приложениях помещены следующие материалы:

Приложение 1. Материалы оценки полноты изобретений по конкурирующим группам патентных решений.

Приложение 2. Перечень отчетов по теме диссертации, выполненных во ВСХИЗО по хоздоговорной тематике и договорам о творческом сотрудничестве под руководством и при участии автора.

Приложение 3. Информационные материалы для мониторинга тенденций развития гибких рабочих органов.

Приложение 4. Методика испытания триера в ГСКБ по комплексу машин для послеуборочной обработки и хранения зерна в хозяйствах.

Приложение 5. Перечень авторских свидетельств СССР, составляющих банк данных (группу патентных решений) по схемам нетрадиционных перспективных рабочих органов с.-х. машин и сцепок.

Приложение 6. Мероприятия по уменьшению затрат времени Тнер при использовании МТА.

Приложение 7. Акты и справки об использовании результатов исследований.

Общие выводы и рекомендации

1. Повышение уровня технического обеспечения модернизации сельскохозяйственного производства предопределяет необходимость создания нового поколения техники на основе перспективных, нетрадиционных рабочих органов сельскохозяйственных машин.

2. Разработан метод аналитического прогнозирования, использующий закономерности математической теории отношений толерантности. Он создает возможность на уровне общих схем (на допатентном уровне) выявить перспективные рабочие органы с. - х. машин и доказательно обосновать их работоспособность.

Методом аналитического прогнозирования определены следующие группы перспективных рабочих органов с. - х. машин: безвальные спирально-винтовые и гибкие с участками обратной кривизны, на основе которых могут быть созданы с. - х. машины нового поколения, являющиеся основой новой системы машин.

Основные параметры нетрадиционных рабочих органов, определенные аналитическим прогнозированием с использованием прототипов, приведены в тексте диссертации.

3. Развит и адаптирован к условиям с. - х. производства наиболее результативный метод инженерно-технического прогнозирования: метод оценки инженерно-технической значимости изобретений:

- отработана и апробирована структура генеральной определительной таблицы, переводящей качественные признаки изобретения в количественные характеристики;— предложено проводить исследование, научной и технической оценки изобретений в каждой конкурирующей группе технических решений. 4. Усовершенствованные эвристические методы дали возможность предложить перспективные технические устройства: многофункциональную ресурсосберегающую почвообрабатывающую машину (МПР), устройства для интенсификации сепарации почвы в картофелеуборочных комбайнах.

Основные параметры МПР: диаметр верхнего ротора - 300 мм, частота вращения - до 650 мин"1, диаметр нижнего ротора до 100 мм, частота вращения - до 750 мин"1. Машина может выполнять 8 схем обработок почвы: подготовку почвы под посев, фрезерования почвы с уничтожением высокостебельных сорняков и др.

5. Разработана стохастическая модель процесса сепарации с использованием Марковских случайных процессов с дискретными состояниями и непрерывным параметром при структурно-логическом подходе, дающая возможность получить основные закономерности и параметры гибких рабочих органов с участками обратной кривизны. Решением системы дифференциальных уравнений Колмогорова определены вероятности попадания частицы в поглощающее состояние при установившемся режиме работы

2 + 2Át + X2t\-At 2 ' а также определена интенсивность сепарации (5.82). На основе этого решения может быть определена длина рабочего органа.

Длину рабочего органа L для разделения смеси при заданной вероятности выделения частицы в поглощающее состояние Р14 в зависимости от производительности Q рекомендуется определять графо-аналитическим методом на основе зависимостей L=f(Q). Для достижения Q<4,8-5 т/м ч при jPi4 = 0,9999. .0,999 длина рабочего органа овсюжного триера L=0,8 - 1,2 м, что было подтверждено исследованиями, проведенными во ВСХИЗО и ГСКБ ПО «Воронежзерномаш» (в настоящее время ОАО ГСКБ «Зерноочистка»).

Поскольку вероятностные решения обладают большой общностью, так как не связаны явно со схемой рабочего органа, то предложенный графо -аналитический метод может применяться для расчета длины рабочих органов всех видов сепараторов с гибкой разделяющей поверхностью.

6. Основы теории процесса сепарации на гибких разделяющих поверхностях, разработанные с использованием закономерностей земледельческой механики, позволили описать движения частицы по внутренней разделяющей поверхности сепараторов с учётом применённых в опытах режимов загрузки (5.91), получить условия самоочищения отверстий на участке обратной кривизны сепаратора от застрявших зёрен т°Л лг о N

-J-L>Nnp+mgcosJЗ и КК} > + сое /?,

Р ■ упростить формулы расчёта длины отверстия решета для прохождения частиц.

7. Верификация результатов прогнозированием, проведенная совокупностью методов, подтверждает их выводы о перспективности безвальных спирально - • винтовых и гибких рабочих органов с участками обратной кривизны.

Результаты экспериментальных исследований подтвердили прогноз о перспективности сепараторов зерновых смесей с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны. Они являются абсолютной верификацией результатов прогнозирования относительно решёт и триеров с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны.

Результаты экспериментов дают возможность установить следующие положения:

- сепараторы с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны работоспособны при значениях К»1;

- зона выделения на участке обратной кривизны чёткая, отделение частиц происходит в месте перегиба разделяющей поверхности и не зависит от физико

- механических свойств частиц;

- экспериментально полученная удельная производительность решета составляет более 5 т/м ч и превышает таковую плоских решет в 1,5-3 раза при чистоте зерна |3 > 0,99.

Удельная производительность триера с гравитационной загрузкой смеси

2 2 достигает 4,8 т/м ч, кукольного со шнековой - 6,1 т/м ч при К=6,6. По данным

ГСКБ ПО «Воронежзерномаш» удельная производительность овсюжного

О О триера достигает 5,2 т/м ч, кукольного — 4,73 т/м ч при чистоте зерна 0,994 и 0,99 соответственно.

Экстраполяция увеличения производительности триера - овсюгоотборника в зависимости от показателя кинематического режима К показывает, что удельная производительность триеров исследуемой схемы (с гравитационной загрузкой) не увеличивается бесконечно, а имеет горизонтальную асимптоту, значение которой для овсюжного триера - 12,5 т/м ч; Сепараторы данной схемы хорошо сочетаются с воздушной очисткой.

8 . Суммарное значение экономического потенциала от использования триеров с гибкой разделяющей поверхностью и участком обратной кривизны в современных условиях при округлении до тысяч рублей составит: минимальное значение 484, 975 млн. руб., максимальное - 799, 904 млн. рублей.

От применения спирально-винтовых рабочих органов может быть получена достаточно высокая экономическая эффективность. При ориентировочной цене 1 кг условного топлива 10 рублей максимальная прогнозируемая экономия денежных средств от замены существующих рабочих органов с. - х. машин спирально - винтовыми при производстве зерна составляет 32.2-млрд. рублей. ■ 9.Значительное повышение эффективности использования высокопроизводительных машинно-технологических агрегатов возможно только при системном подходе с использованием предельных законов теории производительности МТА и основ производственной логистики с учетом особенностей работы мобильных МТА.

Установленные предельные законы теории производительности объясняют несоответствие расчетной и практически получаемой производительности за час сменного времени мобильных машинно-технологических агрегатов при значительном увеличении производительности за час чистой работы и создают возможность выявления резервов повышения производительности МТА.

Предельные законы теории производительности устанавливают следующее:

- коэффициент использования времени смены не является независимой переменной величиной, он определяется уравнением г = 1 /(1 + W4tHrp);

- имеются две предельные зависимости изменения производительности за час сменного времени W от производительности за час чистой работы WH : при Г =const и при iHep= const;

- при увеличении производительности за час чистой работы Ж,( (при tmv=const) Т уменьшается по гиперболе; это объясняет известное из экспериментов замедление роста производительности за час сменного времени W при значительном увеличении производительности за час чистой работы W4;

- для линейной зависимости W от W4 при т =const необходимо, чтобы tHep уменьшалось по гиперболе;

- при tuep=const производительность W не увеличивается безгранично и при W4—>оо асимптотически приближается к величине 1/ tHep\

-значение т не может служить полным критерием совершенства организации работы машинно - технологических агрегатов (МТА), её правильнее оценивать величиной tHep.

Для повышения эффективности использования машинно-технологических агрегатов, созданных на основе высокопроизводительных рабочих органов, предложен алгоритм разработки комплексной системы повышения производительности МТА с использованием логистических матриц. Для практического использования предложены мероприятия по уменьшению всех нормируемых составляющих нерабочего времени смены.

1. О развитии сельского хозяйства. Федеральный закон от 29 декабря 2006 г. № 264 ФЗ. - М.: «Росинформагротех». -2007.

2. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 -2 012 годы. М.: «Росинформагротех». — 2007.

3. Послание Федеральному Собранию Российской Федерации Президента России Владимира Путина // Российская газета 27.04.07-№9014353.

4. Концепция развития аграрной науки и научного обеспечения агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2025 года. М.: «Росинформагротех». - 2007.

5. Абликов В.А. Машины для уборки сельскохозяйственных культур: Конструкции, теория и расчет: Учебное пособие для студентов высших сельскохозяйственных заведений / В.А. Абликов— Краснодар: КГАУ, 2001.

6. Авдеев Н.Е. Об интенсификации процессов сепарации зерновых материалов /Н.Е. Авдеев // Актуальные вопросы послеуборочного обработки и хранения зерна. Тезисы докладов П Всесоюзного научно-технического совещания (23-26 апреля).-М.: ВИМ, 1973.-С.29-30.

7. Авдеев Н.Е. Центробежные сепараторы для зерна / Н.Е. Авдеев.-М.: Колос, 1975.

8. Авдеев Н.Е., Тарасенко А.П. О прогнозировании развития

9. Список использованной литературы

10. О развитии сельского хозяйства. Федеральный закон от 29 декабря 2006 г. № 264 ФЗ. - М.: «Росинформагротех». -2007.

11. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 -2 012 годы. М.: «Росинформагротех». - 2007.

12. Послание Федеральному Собранию Российской Федерации Президента России Владимира Путина // Российская газета— 27.04.07 — №9014353.

13. Концепция развития аграрной науки и научного обеспечения агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2025 года. М.: «Росинформагротех». - 2007.

14. Абликов В.А. Машины для уборки сельскохозяйственных культур: Конструкции, теория и расчет: Учебное пособие для студентов высших сельскохозяйственных заведений / В.А. Абликов Краснодар: КГАУ, 2001.

15. Авдеев Н.Е. Об интенсификации процессов сепарации зерновых материалов /Н.Е. Авдеев // Актуальные вопросы послеуборочного обработки и хранения зерна. Тезисы докладов П Всесоюзного научно-технического совещания (23-26 апреля).-М.: ВИМ, 1973.-С.29-30.

16. Авдеев Н.Е. Центробежные сепараторы для зерна / Н.Е. Авдеев — М.: Колос, 1975.

17. Авдеев Н.Е., Тарасенко А.П. О прогнозировании развитиязерноуборочной техники / Н.Е. Авдеев, А.П. Тарасенко // Техника в сельском.хозяйстве — 2001 — №4. С. 7-10.10. .Агромашхолдинг: Каталог. М.: Агромашхолдинг, 2005.

18. Альтшуллер Г. Найти идею: Введение в ТРИЗ теорию решения изобретательских задач/ Генрих Альтшуллер. - М.: Альпина бизнес Букс, 2007.

19. Алферов С.А., Брагинец B.C. Обмолот и сепарация зерна в молотильных установках как единый вероятностный процесс./С.А Алферов, B.C. Брагинец// «Тракторы и сельхозмашины». 1972. - №4. -С.3-5.

20. Анискин В.И. Развитие зерноочистительной техники / В.И. Анискин, А.Н. Зюлин // Тракторы и с.-х. машины.— 2005 №1.- С. 6 - 8.

21. Аронов Э.Л. «День российского поля-2007» в Ростовской области (Э.Л. Аронов)/Техника и оборудование для села- 2007.-№8-С. 46,47.

22. Архангельский H.A. Длина продолговатого отверстия вращающегося решета / H.A. Архангельский // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1971—№1. - С. 31,32

23. Бакатин А.К. Смотр достижений и передового опыта в АПК / А.К. Бакатин и др. // (ФГНУ «Росинформагротех»). Техника и оборудование для села 2004 - №2 - С. 44 - 47.

24. Барам Х.Г. Научные сновы технического нормирования механизированных полевых работ/ X. Г. Барам .— М.: Колос, 1970.

25. Барский Л.А. Критерии оптимизации разделительных процессов /

26. JI.А. Барский, H.H. Плаксин. М.: Наука, 1967.

27. Баруча Рид А.Т. Элементы теории марковских процессов и их приложения / А.Т. Баруча - Рид. - М.: Наука, 1969.

28. Бахтеев Ю.Д. Прогноз развития рынка сельскохозяйственной техники / Ю.Д. Бахтеев // Техника в сельском хозяйстве 2007 - № 1. -С.36 -39.

29. Белинский A.B. Интенсификация рабочих процессов мобильных сельхозмашин / A.B. Белинский, М.А. Милюкова // Тракторы и сельскохозяйственные машины -2000-№9-С. 34-35.

30. Бледных В.В., Свечников П.Г. Горькая судьба сельского хозяйства России/В.В. Бледных, П.Г. Свечников.-М.: колос, 2007.

31. Бондарев С.И. Исследование технологического процесса планетарного триера с целью улучшения качества очистки: автореф. дис. канд. техн. наук: 14.06.74/ С.И. Бондарев. Омск, 1974.

32. Буклагин Д.С. Состояние и меры по развитию российского сельскохозяйственного машиностроения / Д.С. Буклагин, Э.Л. Аронов // Техника и оборудование для села. — 2006. — № 3. — С. 32 — 34.

33. Бурдейный B.C. Исследование технологического процесса работы клотоидного триера: автореф. дис. канд. техн. Наук: 19.06.74/ B.C. Бурдейный. -М.: 1974.

34. Буряков А. Т. Механизация процессов заготовки сена (обзор иностранных патентов) / А.Т. Буряков, М.В. Кузьмин, A.B. Реутов М.: ЦНИИПИ, 1964.-40 с.

35. Василенко ILM. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин / ILM. Василенко- Киев: УАСХН, I960.

36. Варламов А.Г. Очиститель вороха картофеля с пружинными рабочими органами// Техника в сельском хозяйстве—2007— №5. — С.35 -36.

37. Василенко И.Ф. Теория соломотряса / И.Ф. Василенко // Сборник трудов по. земледельческой механике: том V1.-M.: Сельхозиздат, 1961.-С. 25-37.

38. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. -Сталинград: Стал, книжн. изд., 1959.

39. Веденяпин Г.В. Общая* методика, экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. — М.: Колос, 1973.

40. Вентцель Е.С. Теория случайных процессов и её инженерные приложения / Е.С. Вентцель, А. А. Овчаров М.: Высшая школа, 2000.

41. Виноградов Ю.С. Математическая статистика и ее применение к исследованиям В' текстильном производстве / Ю.С. Виноградов. — М.: Гизлегпром, 1956.

42. Владимирова Л.П. Прогнозирование и планирование в условиях рынка: Учебн. пос. / Л.П. Владимирова. М.: Издательско — торговая корпорация "Дашков и К0", 2004.

43. Глазьев С. О стратегии экономического развития России / С. Глазьев // Вопросы экономики 2007 - №5- С.30-51.39: Гмошинский В.Г. Инженерное прогнозирование / В.Г. Гмошинский.-М.: Энергоиздат, 1982.

44. Гмошинский В.Г. Практика прогнозирования / В.Г. Гмошинский.-М.: Знание", 1972.

45. Гмошинский В.Г. Приведенное число патентов и приведенныйпоток патентной информации. Тематический патентно-информационный поиск / В.Г. Гмошинский — М.: ЦНИИПИ и ЦНИИ МПС, 1967.

46. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей / Б.В. Гнеденко.- М.: Гос.изд.физ. мат. литературы, 1967.

47. Голик М.Г. Научные основы обработки зерна в потоке / М.Г. Голик, В.Н. Демидович, Б.Е. Мельник. -М.: Колос, 1972.

48. Гордеев A.B. О развитии отечественного сельскохозяйственного машиностроения) (Тезисы выступления на заседании Правительства Российской Федерации 9 марта 2006 г.) / A.B. Гордеев //. Техника и оборудование для села. 2006. - №4. - С. 2.

49. Горелова В Л. Основы прогнозирования систем: Учебн.пос / B.J1. Горелова, E.H. Мельникова. — М.: Высш.шк., 1986.

50. Гортинский В.В. Процессы сепарирования на зернообрабатывающих предприятиях / В.В. Гортинский и др. М.: Колос, 1973.

51. Горячкин В.П. Собрание сочинений. Том 1 / В.П. Горячкин.- М.: Колос, 1965.

52. Горячкин В.П. Собрание сочинений. Том 2 / В.П. Горячкин. М.: Колос, 1965.

53. Горячкин В.П. Собрание сочинений, том 3 / В.П. Горячкин М.: Колос, 1965.

54. Гражданников Е.Д. Экстраполяционное прогнозирование / Е.Д. Гражданников. Новосибирск: Наука, Сиб. от-ние, 1988.

55. Грэм Т. Россия: упадок и неопределенные перспективы возрождения/ Томас Грэм. М.: «Российская политическая энциклопедия»1. РОССПЭН), 2002.

56. Гуд Г. X., Системотехника. Введение в проектирование больших систем / Г. X. Гуд, Р. Э.Маккол. М.: «Советское радио»,1962.

57. Гудков А.Н. Теоретические основы вспашки твёрдых почв/А.Н.Гудков.-М.: Материалы НТС ВИСХОМ. Вып.5, 1959.

58. Давидсон Е., Эффективный сепаратор/Е. Давидсон, Е. Круглов // Сельский механизатор. 2007. - №8. - С. 19.

59. Дуб Д.Л. Вероятностные процессы / Д.Л. Дуб. М.: Изд-во Иностранной литературы, 1956.

60. Дубровский A.A. Основные принципы применения вибраций для повышения эффективности почвообрабатывающих орудий: автореф. дис. д-ра техн. наук: 28.01.64 / A.A. Дубровский. М.: Тип. ГОСНИТИ, 1963.

61. Елоев А.Х. Перспективы применения гибких перфорированных цилиндров для окончательной очистки семян / А.Х. Елоев, М.В. Туаев // Развитие комплексной механизации производства зерна с учетом зональных условий.-М.: ВСХИЗО, 1982.-С.193.

62. Ермичев В.А. О равнозначности применения энергетических и экономических критериев / В.А. Ермичев, А.И. Купреечко // Техника всельском хозяйстве. — 2006. № 5. - С. 23.

63. Жалнин Э.В. Аксиоматизация земледельческой механики / ЭЛЗ. Жалнин. М.: ВИМ, 2002.

64. Жалнин Э.В. Роль и место высокопроизводительных зерноуборочных комбайнов нового поколения в повышении конкурентоспособности отечественных товаропроизводителей / Э.В. Жалнин // Техника и оборудование для села. — 2005 — №7. С. 27 - 29.

65. Журавлёва, Г.М. Инженерная методика прогнозирования, развития зерноуборочных комбайнов / Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997. №1. - С.14 - 20.

66. Заика П.М. Изобретательство в сельскохозяйственном вузе / П.М. Заика, М.В. Трифонова М.: МИИСП, 1985.

67. Зайниев Г. А. эволюция и изобретательность/ Гафур Зайниев. — М.: Academia,2007.

68. Игонин В.Н. Внесение жидких комплексных удобрений с применением пружинного рабочего органа / В.Н. Игонин // Техника в сельском хозяйстве. 2006. - №6. - С. 42.

69. Игонин В.Н. Оптимизация параметров сушки зерна в спирально-винтовой зерносушилке/В.Н. Игонин, М.В. Сотников// Техника в сельскомхозяйстве. 2007- №5. - С.32,33.

70. Игонин В.Н. Спирально-винтовой рабочий орган для смешивания и раздачи кормов / В.Н. Игонин // Техника в сельском хозяйстве. 2006. -№5. - С.7.

71. Игонин В.Н. Спирально-винтовой рабочий орган для удаления навоза / В.Н. Игонин // Техника в сельском хозяйстве. 2006. - № 5. - С. 37.

72. Инженерно-техническая система агропромышленного комплекса (Предметно-адресный справочник). М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2001.

73. Инновационное развитие мирового сельскохозяйственного . машиностроения: научный аналитический обзор / В.Ф. Федоренко и др. — М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2006.

74. Исаев Ю.М. Влияние заборной части на производительность пружинного транспортера сыпучих кормов / Ю.М. Исаев // Техника в сельском хозяйстве. 2006. — № 5. — С. 36.

75. Исаев Ю.М. Устройство для подпочвенной подкормки растений с одновременной очисткой трубопроводов / Ю.М. Исаев, С.А. Кожевников // Техника в сельском хозяйстве. — 2006. — №6. — С. 41.

76. Карлин С. Основы теории случайных процессов / С. Карлин- М.: Мир, 1971.

77. Клинов В. Современные тенденции развития машиностроения/В. Клинов//Вопросы экономики. 2006. -№9. - С.31- 46.

78. Кендалл М. Геометрические вероятности / М. Кендалл, П. Коран-М.: Наука, 1972.

79. Киевский В.Г. Экономическая эффективность научно -исследовательских работ в строительстве / В.Г. Киевский. — М.: Стройиздат, 1971.

80. Киреев М.В. Послеуборочная обработка зерна в хозяйствах / М.В. Киреев, С. М. Григорьев, Ю. К. Ковальчук. Л.: Колос, 1981.

81. Кожуховский И.Е. Зерноочистительные машины / И.Е. Кожуховский-М.: Машиностроение, 1965.

82. Колышев П.П. Технология поточной обработки семенного и продовольственного зерна в колхозах и совхозах / П.П. Колышев, С.П. Писанко. М.: Колос, 1971.

83. Комаров Л.И. Прогнозирование научно—технического прогресса в сельском хозяйстве за рубежом / Л.И. Комаров, В.М. Бондаренко. М.: ЦНИИТЭИ, 1970.

84. Комаров Л.И. Прогнозирование развития сельскохозяйственной техники и потребности в ней / Л.И. Комаров. М.: ЦНИИТЭИ, 1972.

85. Кононенко А.Ф. Состояние и перспективы механизации уборки зерновых культур / А.Ф. Кононенко. М., ВНИИТЭИСХ, 1976.

86. Кормановский Л. П. К 100-летию агроинженерной науки. Подвиг науки и народа/ Л. П.Кормановский// Техника в сельском хозяйстве. -2007. №4. - С.З - 6.

87. Краснощёков Н.В. Логистика производства сельскохозяйственной продукции/Н.В. Краснощёков// Техника в сельском хозяйстве. 2007. - №3. - С. 3 - 8.

88. Кубышев В.А. Филатов Н.А. Обоснование и исследование процесса работы скоростного ленточного триера. Механизация иавтоматизация уборки и послеуборочной; обработки зерновых культур. Вып. 52. Челябинск, 1971. -С.120 -129.

89. Кудзиев Э.П. Исследования процесса транспортирования сыпучих сельскохозяйственных материалов спиральными конвейерами: автореф. дис. канд. тех. Наук : 13.02.1973 / Э.П. Кудзиев М.: ВИМ, 1972.

90. Кузьмин МЛЗ. Изобретения, усовершенствования и рационализаторский предложения в МТС, РТС и совхозах Красноярского края / М.В. Кузьмин, С.С. Черепанов, А.П. Шабрин . — Красноярское книжн. изд., 1958:

91. Кузьмин М. В. Интенсификация процесса сепарации при уборке и послеуборочной обработке зерновых/ М. В. Кузьмин, И. Г. Ермакова. — М.: ВНИИТЭИСХ, 1974.

92. Кулюткин Ю. Н. Эвристические методы в структуре решений / Ю.Н. Кулюткин. — М<:.Педагогика; 19701.

93. Лачуга- Ю. Ф. Агроинженерная наука производству в 2002 -2006 годах/Ю, Ф. Лачуга // Техника в сельском хозяйстве. - 2007. — №1-С. 3 -5.

94. Лачуга Ю.Ф. Достижения: агроинженерной науки по приоритетным направлениям / Ю. Ф. Лачуга. // Техника в сельском хозяйстве. 2006. - №3 - С. 3.

95. Лачуга Ю1 Ф. Новые технологии и техника для сельского хозяйства России / Ю.Ф. Лачуга // Техника в сельском хозяйстве. 2004. -№6. -С. 4-9.

96. Лачуга Ю. Ф. Проблемы материализации новых знаний винженерной сфере АПК / Ю.Ф. Лачуга // Техника в сельском хозяйстве. -2005. №4. - С. 3-7.

97. Летошнев М. Н. Сельскохозяйственные машины, теория, расчет, проектирование и испытание / М.Н. Летошнев М.-Л.: Гос. издательство сельскохозяйственной литературы, 1955.

98. Липкович Э. И. Научно-техническое обеспечение создания зерноуборочных комбайнов нового поколения/ Э.И. Липкович // Техника и оборудование для села. 2005. - №7.- С. 26,27.

99. Липкович Э. И. Некоторые элементы аналитических основ процесса обмолота и сепарации зерен./ Э.И Липкович// Сборник работ по механизации и электрификации с.х. производства.- вып. 11.- Ростовское кн.изд.- 1969.- С.37 45.

100. Липкович Э. И. Сепарирующее действие роторного соломоотделителя. /Э. И. Липкович// «Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства» -1968. №10. - С.9 —11.

101. Лисичкин В. А. Отраслевое научно-техническое прогнозирование / В. А. Лисичкин.- М.: Экономика, 1971.

102. Маслов Г .Г. Прогнозирование технического уровня отечественной и зарубежной техники / Г. Г. Маслов, В.Н. Плешаков // Техника в сельском хозяйстве. 2001. - №5. — С. 31-33.

103. May В. Экономическая политика 2006 года: на пути к инвестиционному росту/В. May// Вопросы экономики. -2007 №2. - С.4 -25.

104. Машины для механизации растениеводства и животноводства. Листки каталоги. - М.: ФГНУ, Росинформагротех, 2001.

105. Машины и оборудование для АПК, выпускаемые в ассоциациях экономического взаимодействия субъектов Российской Федерации: каталог. Том 7 (ц. — чернозем.). — М.: ФГНУ Росинформагротех, 2003.

106. Машины и оборудование для АПК, выпускаемые в регионах России: каталог. Дополнение. -М.: ФГНУ Росинформагротех, 2001.

107. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники / Под ред. A.B. Шпилько. — М.: МСХиП РФ, 1998.

108. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Часть 2. Нормативно-справочный материал / Под ред. A.B. Шпилько-M.: МСХ и П РФ, 1998.

109. Митин G.F. О мерах по организованному проведению весеннее-полевых работ и? реализации приоритетного национального проекта "Развитие АПК" в 2006 г. / С.Г. Митин // Техника и оборудование для села. 2006. - № 3. - С. 2 - 7.

110. Непомнящий Е.А. Кинетика сепарирования зерновых смесей / Е.А. Непомнящий-М.: Колос, 1982.

111. Обработка семян зерновых культур / М.А. Теленгатор и др.- М.: Колос, 1972.

112. О государственной программе развития сельского хозяйства/по материалам пресс центра Минсельхоза Росси // Техника и оборудование для села. — 2007. - №8. — С.7,8.

113. Ope О. Теория графов. 2-е изд. /О. Ope. M.: Наука, Главнаяредакция физико-математической: литературы, 1980.

114. Панов И. М. Теория, конструкция и расчет ротационных почвообрабатывающих машин/И. М. Панов, Ж. Е. Токушев. -Кокчетау,2005.

115. Подскребко М.Д. Теоретические основы и способ определения приведенной производительности пахотных^ агрегатов/ М.Д. Подскребко // Весщ нацыянальнай акадэмИ' навук Беларус1. Серыя аграрных навук.2006. -т.- С. 12 -16.

116. Почвозащитные технологии надежный путь стабилизации иповышения плодородия пашни / А.С Извеков и др. // Техника и оборудование для села. 2006. - № 2. - С. 7 - 9.

117. Прейскурант № 21-03. Оптовые цены на машины сельскохозяйственные-М.: Прейскурантгиз., 1971.

118. Пыхтин И. Минимальная обработка почвы: плюсы и минусы/ И. Пыхтин, С.Мащенко // Сельский механизатор 2005.-№ 7 - С. 26 - 28.

119. Рабочая книга по прогнозированию / И.В. Бестужев Лада и др.— М.: Мысль, 1982.

120. Раговик Л. Техника компании «Ростсельмаш»-соответствие стандартам Евросопта /Лариса Раговик//Техника и оборудование для села. — 2007.-№10.-С. 18.

121. Регуш В. В. Восстановление и развитие технического потенциала сельского хозяйства / В. В. Регуш и др. — М.: Типогр. ФГУП «Агропрогресс», 2002.

122. Резник Е. И. Исследование процесса перемещения сыпучих кормов спирально винтовыми транспортёрами: автореф. дис.канд. техн. наук: / Е. И. Резник. - М.: ВИМ, 1970.

123. Резниченко М.Я. Цилиндрические барабаны зерноочистительных машин / М.Я, Резниченко. -М: Машиностроение, 1964.

124. Репетов А.Н. О прогнозе развития зерноуборочных комбайнов / А.Н. Репетов // Техника в сельском хозяйстве. — 2003. — № 1. — С. 14,15.

125. Речкалов П.И. Система сил при обмолоте с деформацией перетирания // Интенсификация процессов послеуборочной обработки зерна. Труды, выпуск 117.-Челябинск: ЧИМЭСХ. 1976. - С. 45 - 48.

126. Романятова Т. В. Эффективность агрегатов для поверхностной обработки почвы / Т. В. Романятова, А.Н. Назаров, Д.А. Петухов.// Техника и оборудование для села. 2007. - № 1. - С. 37 - 40.

127. Российская промышленность на перепутье: что мешает нашим фирмам стать конкурентоспособными (доклад ГУ ВШЭ)//Вопросы экономики.-2007.-№3.- С. 4-35.

128. Ротационный комбинированный сепаратор /В: Морозов и др. // Сельский механизатор.—2007-№2.-С.41-42.

129. Румшисский Л. 3. ■ Математическая обработка результатов эксперимента / Л. 3 Румшисский. — М.: Главная редакция физико-математической, литературы изд. «Наука», 197 Г.

130. Саакян Д. Н. Система показателей комплексной оценки мобильных машин /Д. I I. Саакян. М.: Агропромиздат, 1988.

131. Сабликов М. В; Курсовое и дипломное проектирование: по сельскохозяйственным машинам7 М. В. Сабликов, М. В. Кузьмин. М.: Колос, 1973.148; Сабликов М. В1 Сельскохозяйственные машины; Часть 27 М. В. Сабликов М.: Колос, 1968.

132. Селиванов В. А. Исследование винтового; ротационного режущего? аппарата к уборочным сельскохозяйственным машинам: автореф. дис.к-та:техн.наук: 10.06.1968 / В. А. Селиванов — Волгоград, Волгоградский СХИ, 1968.

133. Сельскохозяйственная техника из Европы. Выборочный каталог 2004. ООО «ЭкоНива -Техника». -М.: ООО «Полиграфия Сервис», 2004:

134. Сельскохозяйственная техника: Кат, Т. 1." Техника для растениеводства". М; : ФГНУ "Росинформагротех", 2005.

135. Семёнов В. А. НТП в зерновом производстве. — М.: Изд-во ФГУ РЦСК, 2006.

136. Серый Г. Ф.Результаты полевых исследований молотильно-сепарирующего устройства в наклонной камере зерноуборочного комбайна // Комплексная; механизация сельскохозяйственного производства. Труды ВСХИЗО. Вып. 65. М.:ВСХИЗО, 1973.-С. 153-160;

137. Система использования; техники в сельском? хозяйстве производстве./ И. В. Краснощёков и др. М:: ФГНУ «Росинформагротех», 2003.

138. Скорняков Э. П., Горбунова М. Э. Как оценить коммерческуюзначимость изобретений (изд. 3-е, дополнительное и исправленное) / Э. П. Скорняков, М. Э. Горбунова. М.: ИНИЦ Роспатента, 2001.

139. Славкин В. И. Динамика рабочих органов самоходных картофелеуборочных комбайнов: автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.20.04 / В. И. Славкин. М, 1997.

140. Смирнов Ю. Г. Изобретательство в агропромышленном комплексе / Ю. Г. Смирнов. М.: ИНИЦ Роспатента, 2003.

141. Смирнов Ю. Г. Прогнозирование развития соломосепараторов зерноуборочных комбайнов: автореф. дис.к-татехн. наук: 13.04.1988 /Ю. Г. Смирнов.-Балашиха: ВСХИЗО, 1988.

142. Смирнов Ю. Г. Режущие устройства для уборки зерновых культур / Ю. Г. Смирнов, М. В. Кузьмин, А. Р. Барсов М.: ВНИИПИ, 1990.

143. Соловейчик А. Г. Влияние скорости на эксплуатационные показатели машинно-тракторных агрегатов / Соловейчик А. Г. // Научные основы повышения рабочих скоростей Машинотракторных агрегатов. — М.: Колос, 1965.-С. 415-421.

144. Сорокин А. А. Метод сепарации клубней картофеля на тяжелых влажных почвах / А. А. Сорокин, А. Г. Пономарев- Тракторы и сельхозмашины. 2007. - №2. - С. 28 - 31.

145. Сорокин A.A. Теоретические и экспериментальные основы создания картофелеуборочного комбайна расширенного диапазона применения: автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.20.04 / A.A. Сорокин. — М., 1973.

146. Состояние материально-технической базы сельского хозяйства.I

147. По материалам Госкомстата России) // Техника и оборудование для села. — 2004. — № 2. С.4.

148. Стребков Н. Ф. Зерноуборочный агрегат на смену комбайну / Н. Ф. Стребков // Техника и оборудование для села. — 2004. №1. - С. 24, 25.

149. Тараканов М. А., Бондаренко П. А. // Безрядковая технология посева зерновых культур // Техника и оборудование для села. — 2007. — №6.-С. 16-17.

150. Тардов Б. Н. Определение тенденций и прогнозирование мирово1го научно-технического прогресса с помощью качественноколичественного анализа динамики выдачи патентов. Тематическийспатентно-информационный поиск / Б.Н. Тардов. М.: ЦНИИПИ и ЦНИИ МПС, 1967.

151. Тенденции развития сельскохозяйственной техники (научныйj аналитический обзор) / В.Ф.Федоренко и др. М.: ФГНУ1. Росинформагротех, 2006.

152. Тенденции развития сельскохозяйственной техники за рубежом /

153. B.Ф. Федоренко и др. М.: ФГНУ, Росинформагротех, 2004.

154. Терсков Г.Д. Расчет зерноуборочных машин / Г.Д. Терсков. М.1. C.: Машгиз, 1961.

155. Тиц 3.JI. Машины для послеуборочной поточной обработки1 *

156. Туаев М. В. Энергоемкость технологического процесса скоростного цилиндрическоготриера //Комплексная механизация сельскохозяйственного производства. Труды ВСХИЗО. Вып. 65. М.: ВСХИЗО, 1973. - С. 150 - 152.

157. Туаев М.В. Исследование процесса отделения длинных компонентов зерновой смеси в скоростном цилиндрическом триере/ М.В. Туаев // Комплексная механизация работ в полеводстве. Труды ВСХИЗО. Вып.ХЫХ -М.: ВСХИЗО, 1973.-С. 40-48.

158. Туаев М.В. Исследование деформаций эластичной ячеистой ленты скоростного цилиндрического триера / М. В. Туаев //Труды ВСХИЗО. Вып. 141.-М.: ВСХИЗО, 1977.-С. 108-114.

159. Туаев М.В. Исследование скоростного технологического процесса цилиндрического триера с эластичной ячеистой поверхностью: автореф. дис.к-та техн. наук: 03. 03. 1974 / М.В. Туаев. М.: ВСХИЗО, 1970.

160. Туаев М.В. Исследование формы ячейки скоростного цилиндрического триера / М.В. Туаев // Труды, Вып. 127. М.: ВСХИЗО, 1976. - С. 117-127.

161. Туаев М.В. Исследование эффективности работы щёточного ускорителя зернового потока в скоростном триере / М.В. Туаев // Труды ВСХИЗО. -М.: ВСХИЗО, 1981.-С. 131-135.

162. Туаев М.В. Математическая модель движения тела в цилиндрических рабочих органах и методика ее численной реализации / М.В. Туаев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1986. — № 5. - С. 10-15.

163. Туаев М.В. Методика оптимизации формы ячейки скоростного триера / М.В. Туаев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1984. -№12.-С. 22-24.

164. Туаев М.В. Моделирование процесса разделения семян в триерахс гибкими рабочими органами / М.В. Туаев // Повышение производительности и качества работы сельскохозяйственных машин в условиях Нечерноземной зоны РСФСР. -М.: ВСХИЗО, 1986. С. 55 - 69.

165. Туаев М.В. Нагрузочные характеристики фракционного модуля триерного блока с гибкими рабочими« орган / MiB. Туаев, К.А. Тургиев // Комплексная механизация возделывания сельскохозяйственных культур. -М.: ВСХИЗО, 1991.-С.8-13.

166. Туаев М.В. Обобщенная математическая модель сепарации зерна в триерах с гибкими ячеистыми цилиндрами / М.В. Туаев // Комплексная механизация сельскохозяйственного производства. М.: ВСХИЗО, 1989 — С. 80 - 87.

167. Туаев М.В. Обоснование рабочих параметров питателя -распределителя зерновой смеси для скоростного триера / М.В. Туаев, К.А. Тургиев // Комплексная механизация сельскохозяйственного производства. М.: ВСХИЗО, 1989. - С. 33 - 38.

168. Туаев М.В. Теория и синтез триерных машин с гибкими рабочими органами: автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.20101 / М.В. Туаев -М.: СюздорНИИ, 1995.

169. Турбин Б.Г. Сельскохозяйственные машины / Б.Г. Турбин и др. -JL: Машиностроение, 1967.

170. Федеральный регистр сельскохозяйственной техники / Кат. — М.: ФГНУ Росинформагротех, 2001.

171. Федоренко В.Ф. Тенденции инновационных агротехнологий на выставке «SIMA-2007» / В.Ф. Федоренко //Техника и оборудование для села / В.Ф. Федоренко. 2007. -№4. - С. 47.

172. Федоренко В1Ф. Инновационные решения в, зарубежной сельскохозяйственной технике / В.Ф. Федоренко // Техника и оборудование для села. — 2006. — №-2. С. 34 - 36.

173. Хафизов Д.Ф. Сельскохозяйственная техника и повышение эффективности предпринимательской деятельности в аграрной сфере /

174. Д.Ф. Хафизов, М.М. Хисматуллин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2005. - №6. - С. 34,35.

175. Хроликов В.М. О закономерностях технологического процесса сепарации / В.М. Хроликов, Л.И. Середа // Тракторы и сельхозмашины-1971.-№1.- С. 23,24.

176. Чепурин Г.Е. Инновационная деятельность научных учреждений Сибирского отделения Россельхозакадемии в области механизации сельскохозяйственного производства / Г.Е. Чепурин // Техника и оборудование для села. 2004. - №8. - С. 13-15.

177. Чепурин Г.Е. Интенсификация и экологизация производства продукции растениеводства в Сибири / Г.Е. Чепурин // Техника в сельском хозяйстве. 2006. - №4. - С. 3.

178. Чурюмов В.Ю. Обоснование основных параметров эластичного цилиндрического решета и режимов его работы автореф. дис.к-та техн. наук: 11 .12. 1985 / В.Ю. Чурюмов. Балашиха: ВСХИЗО, 1985.

179. Целль В.Г. Скоростная киносъемка камеров СКС 1М / В.Г. Целль, В.И. Лаврентьев. — М.: Искусство, 1963.

180. Циолковский К.Э. Исследование мировых пространств реактивными приборами» / К.Э. Циолковский // Научное обозрение. — 1903. -№ 5. -С.45 75.

181. Шаповалов В.И. О прогнозах развития зерноуборочной техники / В.И. Шаповалов // Техника в сельском хозяйстве. 2005. - №4. - С 28 — 30.

182. Шварц Л. Анализ. Том III / Л. Шварц. М.: Мир, 1972.

183. Шварцман А.З. Решение нестандартных новаторских задач / А.З. Шварцман // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1989. - №6. - С. 61-64.

184. Шевцов В. Закупить 740 тысяч тракторов и подготовить 780 тысяч механизаторов / В. Шевцов // Сельский механизатор. — 2006. — № 7. -С. 8,9.

185. Шпилько А. В. Технология и машины для заготовки грубыхкормов в крупных прямоугольных тюках / А. В. Шпилько. М.: «ИНФРА-М», 1998.

186. Эйдис A.JI. Методические аспекты формирования банка инновационных разработок / A.JI. Эйдис // Тракторы и с.-х. машины. -2002.-№7.- С. 35-39.

187. Эйрес Р. Научно-техническое прогнозирование и долгосрочное планирование / Р. Эйрес. М. : Мир, 1971. #

188. Ямпольский С.М. Проблемы научно технического прогнозирования / С.М. Ямпольский, Ф.М. Хилюк, В.А. Лисичкин. - Ml: Экономика, 1969.

189. Яценко В.А. Уборка зерновых в сложных условиях / В.А. Яценко-М.: Колос, 1975.

190. Aslund A. The Myth of Output' Collapse after Communism: Carnegie Endowment Working Paper 18 / A. Aslund. Washington, D - C: Carnegie Endowment, 2001.

191. Bogatyrev N.R. A Living machine / N.R. Bogatyrev //J.Bionics Eng . 2004. - 1. - №2. - P.79 - 87.

192. Ditrich J. Sistem i konstrukcia / Janusz Ditrich. Warszawa Wydawnictwa Naukowo — Techniczne, 1987.

193. Feiffer P. Homogene Bestände steigern die Druschleistung / Feiffer

194. Peter, Feiffer Andrea // Getreide Mag. 2002. - 8. - №2. P. 116 - 119.

195. Gnudi G. John Deere, le nuove ammiraglie per la raccolta / Gnudi Gianni //Macch. e mot. agr. 2001. 59. -№12. P. 40, 41.

196. Гуков Я. С. Науковотехшчне забезпечення створення, прискореного випробування, доводки i впровадження ново! сшьськогосподарсько! техшки / Я.С. Гуков, Л.В. Погорший, М.К. Пшник // Техн. АПК.- 2001.- №3.- С. 6-8.

197. Kendall D.G. Deterministic and stochastic epidemics inclosed populations. Proceedings of the Third Berkley Sumposium on Mathematica Statistic and Probability. 7.IT. UGP/ D.G. Kendall. Berkley and Los Angekes, 1956.

198. Kendall D. G. On the generalized "birth — and — death" process / D. G. Kendall//AMS, 19. 1948. - №1. - P. 12-19.

199. Kozielecki J. Zagadnienia psyhologii myslenia / J. Kozielecki. -Warszawa: PWN, 1966.

200. Кравчук В.И. Концепщя гарантовано адаптованого управлшня рабочими процессами сшьськогосподарських агрегатов та машин /Володимир Кравчук//Техн. АПК-2000.-№11- 12, С. 14-16.

201. Mareska A. Con la Lexion 470 arriva il roto plus / Maresca Alessandro // Macch. e mot. agr. 2001. - 59. - №12. - P. 47,48/

202. Nagasaka Y. Nihon kikai gakkaishi / Nagasaka Yoshisada // J. Jap. Soc. Mech. Eng. 2003. - 106. - №1015. - P. 458 - 459.

203. Neue Mahdrescherbaureihen // Fortschr. Landwirt. 2001.- №191. P. 31.

204. Ogburn W. F. Technological Trends and National Policy, U. S. / Ogburn W. F. National Research Council, Natural Resources Committee, 1937.

205. Reddway P. The Tragedy of Russia's Reforms: Market Bolshevism against Democracy / Reddway P., Glinski D. Washington, D. C.: United States Institute of Peace, 2001.

206. Same Deutz Fahr raccoglie in collina // Macch. e mot. agr. - 2005. -63.-№6.-P. 53 - 55.

207. Trebbia G. Le machine del terzo Millennio / Trebbia Guido // Macch. e mot. agr. 2002. - 60. - №1. - P. 29,30.