автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование конструктивно-технологических параметров мобильного стригального пункта за счет совершенствования привода и реконструкции транспортера-классировщика шерсти

На правах рукописи

ЛЕБЕДЕВ ДМИТРИЙ СЕРГЕЕВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МОБИЛЬНОГО СТРИГАЛЬНОГО ПУНКТА ЗА СЧЁТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРИВОДА И РЕКОНСТРУКЦИИ ТРАНСПОРТЕРА-КЛАССИРОВЩИКА ШЕРСТИ

Специальность 05 20 01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кострома 2007

003162360

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования на кафедре «Механизация животноводства и переработка сельскохозяйственной продукции» Костромская государственная сельскохозяйственная академия

Научный руководитель доктор технических наук,

профессор

Мирзоянц Юрий Ашотович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор

Шевцов Виктор Васильевич

кандидат технических на\ к, профессор

Смирнов Николай Алексеевич

Ведущая организация Всеросийский на> чно-

исследовательский институт механизации животноводства (ВНИИМЖ)

Защита состоится «09» ноября 2007 г в 11°° часов на заседании диссертационного совета К-220 036 02 при ФГОУ ВПО Костромская ГСХА по адресу 156530, Костромская область Костромской район, поселок «Караваево», Учебный городок, Костромская ГСХА, зал заседаний Учёного совета а> дитория 403

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО Костромская ГСХА

Автореферат разослан « К » /О 2007 г

Интернет адрес http //www ksaa edu ru/science/obyavlemya/lebedev-dniitny-sergeevich

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент Клочков Н А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования' Овцеводство в нашей стране - одна из важнейших отраслей сельского хозяйства Развитие этой отрасли определяется удовлетворением потребностей народного хозяйства в сырье (шерсти, смушках, овчинах, кожах) и населения в продуктах питания (баранина, жир, молоко и др)

Из всех видов сырья, получаемого от овец, наибольшее значение имеет шерсть, которая, благодаря особым техническим свойствам (крепости, растяжимости, упругости, гигроскопичности, валкоспособности) и другим качествам, представляет собой незаменимое сырье для изготовления тканей, ковров, валяной обуви, фетровых и других изделий

Анализ ряда научных исследований, рекомендаций, традиционных технологий и технических средств машинной стрижки овец, а также работ по перспективным технологиям в этих направлениях, позволил сделать вывод, что ранее широко применяемое и выпускаемое серийное технологическое оборудование машинной стрижки овец, как правило стационарное, высокопроизводительное, энерго- и металлоемкое не может быть востребовано набольшей части территории России по целому ряду причин

Одной из основных причин, на наш взгляд, является непродуманное реформирование агропромышленного комплекса, в результате чего значительно сократилось количество хозяйств с большой концентрацией поголовья и увеличилось количество хозяйств с малой концентрацией погочовья, о чем свидетельствуют статистические данные по развитию сельского хозяйства в стране

Статистический анализ состояния овцеводства в нашей стране позволил установить тот факт, что хозяйства различных форм собственности, занимающиеся овцеводством, в том числе и вновь созданные фермерские хозяйства, имеют относительно небольшое поголовье овец, как правило, рассредоточенное на большой территории, что послужило основанием неэффективности использования для стрижки овец стационарных, ориентированных на крупные овцеводческие хозяйства стригальных пунктов

Проведенные нами исследования на предмет целесообразности использования технических средств машинной стрижки овец, с учетом сложившихся условий ведения овцеводства, дают основание для широкого применения мобильных агрегатов, которые могут быть доставлены непосредственно в места нахождения овцепоголовья

Научно обосновано, что при работе мобильного стригального пункта, одним из наиболее трудоемких процессов, требующих значительных затрат ручного труда, является классировка, а именно отделение растительных и минеральных примесей от руна шерсти

В настоящее время как у нас в стране, так и за рубежом при классировке шерсти используются классировочные столы Но использование их на мобильных стригальных пунктах не эффективно

В разработанном нами мобильном стригальном пункте предусматривается совмещение процессов транспортирования шерсти и отделение растительных и минеральных примесей от шерстяных волокон

Работа выполнена в соответствии с договором №15-07 «Совершенствование породно-продуктивных качеств овец и технологии выращивания молодняка, сохранение резервного генофонда овец романовской породы в условиях ЗАО «Родина» Судиславского и СПК «Андреевское» Сусанинского районов Костромской области» между ФГОУ ВПО Костромская ГСХА и Департаментом АПК Костромской области 3 раздел «Совершенствование автономного мобильного гидрофицированного стригального пункта для стрижки овец применительно к овцекомплексу ЗАО «Родина» Судиславского района Костромской области»

Цель исследования - повышение эффективности автономного мобильного стригального пункта и классировки шерсти

Объектом исследования является гидрофицированный привод мобильного стригального пункта и транспортер-классировщик шерсти

Методика исследования. При выполнении диссертации использовались как стандартные, так и частные методики исследования с применением математического планирования эксперимента и обработки данных на ПЭВМ

Научная новизна работы заключается в обосновании альтернативного привода технологического оборудования мобильного стригального пункта для стрижки овец, разработке маршрутов гона овец и перемещении стригального пункта, обосновании геометрических параметров битера, обосновании конструктивно-технологических параметров транспортера-классировщика шерсти овец

Практическая значимость и реализация результатов исследований Разработана усовершенствованная технология отделения растительных и минеральных примесей от руна шерсти Изготовлен экспериментальный образец автономного мобильного гидрофицированного стригального пункта (АМГСП) с возможностью транспортирования и разделения минеральных н растительных примесей из руна шерсти в момент транспортирования стриженой шерсти к классировочному столу Разработанный АМГСП позволил проводить процесс стрижки в любом удобном для хозяйств месте, при этом возрастает коэффициент использования оборудования за счет увеличения продолжительности сезонной работы пункта Хозяйственные испытания проводились в Судиславском, Сусанинском и Костромском районах Костромской области на поголовье 7181 голов

Апробация работы Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов в ФГОУ ВПО Костромская ГСХА 2005-2007 гг, Всеросийский научно-исследовательский институт механизации животноводства 2006-2007 гг, Ижевская ГСХА 2005-2007 гг По материалам диссертации автором опубликовано 6 печатных статей Основные положения диссертации, выносимые на защиту

обоснование привода мобильного стригального пункта, маршруты гона овец и перемещение автономного мобильного гидрофицированого стригального пункта, теоретические предпосылки по обоснованию геометрических параметров битера, конструктивные и эксплуатационные параметры транспортера-классировщика шерсти, результаты экспериментальных исследований транспортера-классировщика шерсти и маршрутов гона овец и перемещение стригального пункта

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов и предложений, списка литературы

Во введении кратко изложена актуальность работы и ее практическая значимость, сформулированы основные положения, выносимые на защиту

В первой главе «Состояние вопроса, цель и задачи исследований» рассмотрены особенности технологии машинной стрижки овец, проведен сравнительный анализ технических средств машинной стрижки овец и классировки шерсти

Вопросам машинной стрижки овец и первичной обработки шерсти занимались Мороз В А, Крисюк В И, Полозов П JI, Суюнчалиев Р С, Шевцов В В , Алексеенко Н П, Усаковский В М, Джапаридзе Т Г, Киселев В И, Мирзоянц Ю А, Фириченков В Е,Керимов У К , Мурадов Б Н, Аннакурдов А Д, Чистяков Н Д, и др

Научно обосновано, что применение стационарных средств для проведения стрижки овец нецелесообразно, т к поголовье овец в крупных овцеводческих хозяйствах снизилось Проведенные нами исследования на предмет эффективности использования технических средств машинной стрижки овец дают основание для широкого применения мобильных агрегатов

Вопросами мобильных пунктов занимались Полозов П J1, Киселев В И, Аннакурдов А Д, Мирзоянц Ю А, Фириченков В Е Мирзоянц С Ю , Мишанов А П и др ими были разработаны и изготовлены на основании полученных патентов на изобретения

«Автономный мобильный стригальный пункт» и «Мобильный стригальный пункт». Указанные пункты используются в настоящее время.

В существующих мобильных стригальных пунктах одним из существенных недостатков является электрический привод, и процесс классировки осуществляется вручную.

Для исключения данных негативов нами в дальнейших исследованиях сформулированы цели и задачи, решение которых позволит принять наиболее приемлемый мобильный стригальный пункт с безопасным и надёжным приводом и совместить процесс транспортирования и разделения минеральных и растительных примесей из руна шерсти

Целью работы является разработка автономного мобильного гидрофицированного стригального пункта и повышение эффективности классировки шерсти в момент её транспортирования на стол классировщика.

Задачи исследования1

обосновать альтернативный привод мобильного стригального пункта; обосновать алгоритм рациональных маршрутов гона овец и передвижение автономного мобильного гидрофицированного стригального пункта; обосновать конструктивно-технологические параметры транспортера-классировщика шерсти; изготовить экспериментальный образец транспортера-классировщика шерсти; обосновать геометрические параметры битеров транспортера-классировщика шерсти; провести лабораторно-полевые и производственные испытания АМГСП; провести технико-экономическую оценку.

Во второй главе «Теоретические предпосылки» по обоснованию альтернативного привода нами был проведен сравнительный анализ существующих видов привода электрический, пневматический и гидравлический.

Проведенный анализ показал, что наиболее эффективным и безопасным, при проведении стрижки с использованием АМГСП, является гидравлический привод.

Использование гидросистем позволяет непрерывно регулировать в широком диапазоне выходную скорость и осуществить высокую степень её редукции, плавность и равномерность движения, а также большой срок службы агрегатов.

На основании выше изложенного была составлена схема АМГСП (рисунок 1).

Рисунок 1 - Принципиальная схема автономного мобильного гидрофицированного стригального пункта: I - рабочее место стригаля; 2 - классировочный стол; 3 - гидромотор ЭВ-0,25/25; 4 - гидрораспределитель; 5 - заточное устройство ВНИОК; 6 - шестеренчатый делитель; 7 - тракторный прицеп; 8 - гидронасос НШ-67; 9 - масляный бак; 10 -стригальная машинка; 11 - привод заточного устройства гидромотор ЭВ-0,25/25; 12 -трактор класса 14 кН; 13 - привод транспортера шерсти; 14 - дроссельные устройства; 15 -транспортер-классировщик шерсти

ю

7

В выполняемой работе значительное место уделяется классировке шерсти. Для решения задачи нами было предложено совмещение процесса удаления минеральных и растительных примесей и транспортирования

Для выявления наиболее приемлемых критериев были теоретически обоснованы конструктивно-технологические параметры транспортера-классировщика шерсти.

Основным определяющим параметром в исследуемом нами транспортере-кдассировщике шерсти является битер, геометрия которого является одним из определяющих параметров в работе исследуемых объектов.

Для обоснования геометрических параметров битера нами были приняты следующие виды: эллиптической формы со смещенным центром, эллиптической формы с осью в центре, с утлом в 120° между ударяющими частями. Применение битера эллиптической формы со смещенным центром с точки зрения эксплуатационного режима не выгодно, т.к. количество воздействий будет в два раза меньше, чем у битера эллиптической формы с осью в центре, наблюдается наибольшая нагру зка на ударную часть в момент удара. Также данный битер необходимо вращать с частотой в два раза больше и. следовательно, износ данного битера будет в два раза быстрее. На рисунке 2 показано, что битер с углом в 120° между ударяющими частями создает наибольшее количество воздействий, но амплитуда ударения сравнительно меньше, чем у битера с осью в центре.

Рисунок 2 - Сравнительная характеристика битеров

Элементы теории работы элеваторов с эллиптическими битерами были разработаны рядом авторов: Фирсовым Н В . Летошневым Н.М.. Сорокиным А.А и др.

Подобное устройство применяется для очистки картофеля от земли в картофелеуборочных комбайнах. В отличии от этого устройства, в предлагаемом нами скорость движения ленты транспортера и угловая скорость вращения битеров и) не связаны друг с другом.

Данное исследование направлено на выбор таких значений параметров со и при которых будет достигаться достаточная степень очистки.

Предлагаемая нами у становка для очистки руна шерсти представлена на рисунке 3.

1

2

3

О

Рисунок 3 - Схема транспортера-классировщика шерсти. 1 - транспортирующий орган: 2 - битер; 3 - направляющий уголок

Анализ влияния этих параметров на качество очистки позволяет сделать следу ющие выводы.

]. Увеличение приводит к уменьшению времени нахождения шерсти в зоне очистки и тем самым к уменьшению числа воздействий на шерсть со стороны битеров Очевидно это приведет к ухудшению качества очистки.

2. Увеличение ш при неизменной вл приводит к интенсификации воздействий на шерсть со стороны рабочих органов, и тем самым к улучшению качества очистки

Следует отметить, что при достаточно большой величине ш возможен отрыв пучков шерсти от поверхности транспортирующего органа.

Данное исследование направлено на выбор таких значений параметров о) и "вл . при которых будет достигаться достаточная степень очистки.

Рассмотрим движение участка АВ полотна транспортера (рисунок 4) на этапе от момента, когда битер перестаёт взаимодействовать с полотном до момента, когда он вновь вступает во взаимодействие с ним. Задачу будем решать в предположении, что на этом интервале времени участок полотна АВ сохраняет прямолинейную форму.

В этом случае для описания движения участка АВ достаточно описать движение точки А, т.к. он будет двигаться посту пательно.

А

В

Рисунок 4 - Взаимодействие битера с сеткой в начале подъема

-------

Рисунок 5 - Схема взаимодействия битера с сеткой Уравнение эллипса 1 (рисунок 5) в системе ОХУ имеет вид

2-4.— - 1

где а и Ь - длина полуосей эллипса В полярной системе координат

\ = р ■ у - р > ¡ш#

Уравнение (1) с учетом (2) принимает вид

Ь Е 2< Ь

= 1

Отсюда

с * '-г;*' [.кг-

Тогда уравнение эллипса повернутого на угол е?; будет

9

где в?' = ¡р + (р>

Рассмотрим произвольную точку М с координатами р и тогда

_¿¿'¿^УУ_

Гвгмг?- * 0 % ваг»» Для определения движения участка АВ по вертикали найдем

Ун - тагф-у

Необходимое условие экстремума функции (4) имеем вид

^.. ас

или -—

здесь обозначено Д = й^Лг2^ -I- Ь^счз-^ Умножив (7) на Л3 имеем

Сократив на аЬ и сгруппировав члены получим

(1) (2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

{свкягЬг?-' — -!■ Ь^сшир • + }»© (9)

(10)

(И)

! -г Ь'сазфг — 1

Отсюда имеем

Учитывая, что ер-' - = у ?

почучим й;*гйг(®. -г + «ге(»г, т = 9

Или I<р - = - .'

Из рисунка видно, что при О 5 (? £ 7. тогда

ц/ + V —Я

Окончатсльно начодим угол определяющий положение точки А:

Ю = т — (агг+л —:--г ¡я )

Подставив (13) в (6) и учитывая, что <р = и з!п(,т — в) = ^¿п« Получим закон движения точки А

(12) (13)

(14)

Данный закон описывает движение точки А от момента i при котором начинается подъём участка АВ до момента, когда (р < — то есть на интервале времени "— < Г £ -—

Затем на интервале времени £ Г £ — происходит опускание участ ка АВ по симметричному, относительно вертикальной линии, закону.

Графически закон движения на участке АВ представлен на рисунке 6 У А

Рисунок 6 - Закон движения участка АВ по вертикали в зависимости от угла поворота

битера

Продифференцировав дважды у равнение (14) можно получить зависимость вертикальной составляющей скорости и ускорения точки А Поскольку в результате дифференцирования формулы (14) получаются громоздекие выражения, то дифференцирование проводилось численным методом по формулам:

. N-1 аАГ =

'=!».....Ч"1 Кю - £(£¿1

Законы изменения исследуемых величин Ь представлены на рисунке 7.

Переккшение вдоль оси V

Траектория полета лутка шерсти

Э. м у 4 а =0.13 Ь=0.0Ь У=10

Рисунок 7 - Выбор геометрических параметров битера

Рассмотрим движение клочка шерсти, приняв его за материальную точку. Выберем оси координат так, как показано на рисунке 8.

Рисунок 8 Траектория полета шерсти

Ось г - проходит через оси вращения битеров, а ось_у - через точку А в момент отрыва точки от полотна. Тогда начальные условия можно записать:

при 1=0; х=0; у=уо -

При движении точки на неё действуют - сила тяжести (Р) и сила сопротивления среды, направленная по касательной к траектории. Примем её пропорциональной квадрату скорости Гс « к$2.

Дифференциальные уравнения движения точки примут вид.

тх = — Рпса&сс (15)

ету — —тд — Гсгыгсг Здесь а - угол наклона касательной к траектории точки, тогда:

= | (¡6) Но «Мй ■ ' гЬга - У

VЧС ,,'1-Ив'«

Уравнения (15) примет вид:

тяг=-&(лг+у2).-=^=? (17)

Сократив на 4 у2, получим

{ш = + }"»г

т'}? = —тд - ку^х' + у*

Данные уравнения являются не линейными и не допускают аналитическою решения При небольших скоростях сопротивление среды можно принять пропорциональным первой степени скорости ^ =

В этом случае уравнения движения примут более простой вид

| тх = -М-

= — тд — ку К '

Решая систему (19) получим

шх= —кх

Решение уравнения

—

-=*>

—5Е

Запишем второе у равнение системы (20) в виде

(21)

Данное уравнение являются неоднородным уравнением второго порядка с постоянными коэффициентами Его решение примет вид

У-Л + Уа, (22)

где у] - общее решение соответствующего однородного уравнения

уг - частное решения неоднородного уравнения Запишем характеристическое уравнение уравнения ту ■£ ку = О

тДа4йА= 0

Его корни = Щ /Ц = —^

Тогда = С1е^-!г -¡- Сга-^г (23)

или = I-

Частное решение уравнения (21) имеет вид Тогда решение (22) примет вид

^ = + — —!.£ (24)

Возьмем производи} ю

f = (25)

Для определения постоянных интегрированных используем начальные условия

при г=0, у=уа у = ?а (26)

Подставив (26) в (24) и (25) получим

с -

I

(27)

<а-Л+7<Й + ?> (28)

Решение (24) с учетом (27) и (28) примет вид

У = (29)

Имея уравнение (21) и (22) можно определить время //, при котором произойдет падение пучка шерсти на полотно транспортера

Подставив это значение в (21) можно определить перемещение пучка шерсти вдоль транспортера за одно подбрасывание -Ах

Общее число взаимодействий пучка с полотном можно найти по формуле

где Ь - длинна транспортера

Для того, чтобы процесс очистки шерсти происходит наиболее эффективно необходимо, чтобы падение пучка шерсти на транспортирующий орган происходило на этапе подъема ленты так, чтобы нормальная составляющая скорости движения пучка относительно полотна была наибольшей

Исследования и выбор параметров устройства проводились с помощью программы составленной в среде МайЛСас!

Для обоснования расстояний между валами битеров нами была составлена схема размещения битеров и транспортирующего органа Транспортирующий орган расположен на двух битерах, находящихся в верхнем положении Расстояние между битерами изменяли от 0,9 до 1,1 м через 0,1 метр, данное расстояние связано с тем, что при большей длине возникают мертвые зоны, где битер не взаимодействует с сеткой, при меньшей длине идет большая нагрузка на привод так как сила трения увеличивается Общий вес транспортирующего органа и сетки составляет 150 Н/м

Для определения величины провисания полотна f необходимо составить уравнение равновесной кривой полотна Выбрав систему координат СХУ как показано на рисунке 9

У

Рис 9 - Схема размещения битеров и транспортирующего органа

Воспользуемся дифференциальным уравнением

iiy qs

fife я' где s - длина дуги CD

для интегрирования этого уравнения надо предварительно выразить длину s как функцию координат X и Y Для этого используем известное соотношение

(31)

= -J**' + & = J^+фЧх,

которое после подстановки в него значения сК'Мх из уравнения (31) примет вид

проинтегрировав это уравнение, получим

С,

? ¿г 1

Постоянная интегрирования С1 определяется из условия, что для выбранной системы координат я=0 при х=0 Отсюда С1=0 Тогда уравнение (34) примет вид

(32)

(33)

•"7'Мг (35>

? я

Подставив это выражение для б в уравнение (35), получим дифференциальное уравнение кривои полотна

= (36)

После интегрирования найдем

(37)

Поскольку при х=0 координата у=0, получаем С2= - H/q и окончательно

У-7(^-1) (38)

Теперь мы имеем все уравнения, необходимые для решения задачи Действительно, введя в уравнение (35) х=1/2

£=«^«1 (39)

г ¡¡а 4 '

Это уравнение вида 2 г^зЪ т. С помощью таблицы гиперболического синуса находим его решение

Искомое провисание полотна найдется теперь из уравнения (38) если введя в нем х=1/2

Для определения натяжения нити используем основное соотношение Т = ^Н* 4-Вспомнив, что Q=qs, и применив (37) найдем

£? (41)

Подставив это в уравнение получим

7 - V»' + <?а - (42)

или, используя соотношение (38) Г Я Я + ¡кг

Из последнего уравнения следует, что натяжение нити достигает максимума в точках крепления А и В

По результатам проведенного анализа было выявлено, что расстояние между валами битеров должно быть 450 мм

С целью обоснования оптимальных маршрутов перемещения овцепоголовья от места постоянной дислокации к месту проведения стрижки, а также движения технических средств к месту стрижки, на основании разработанного алгоритма были составлены маршруты и применен способ северо-западного угла

В качестве модельных хозяйств были приняты три района Костромской области Костромской, Судиславский и Сусанинский

При расчетах маршруты гона овец выбирались руководясь оптимальными потерями суммарных: затрат на перегон В данном случае учитывались, лесистость, рельеф местности, дорожные покрытия, а также потери веса и т д

С целью уменьшения затрат на перегон и выбора оптимальных маршрутов передвижения мобильного стригального пункта, предусматриваем оптимальные пункты стрижки овец при принудительном и свободном способе формирования На рисунке 10 показана карта исследуемых районов Черными стрелками изображено движение овец от мест постоянной дислокации к месту проведения стрижки, пунктирными стрелками показано перемещение АМГСП от места нахождения к месту стрижки

Разработанные нами маршруты гона овец и передвижение стригального пункта позволит нам, сопоставляя два критерия оптимизации при свободном (при помощи ЭВМ) и принудительном (автором) способе формирования выявить наиболее приемлемые на примере исследуемых районов Костромской области

При свободном способе формирования ЭВМ определила места расположения

Рисунок 10- Маршруты гона овец и перемещение АМГСП: а - свободный способ формирования; б - прину дительный способ формирования

Таблица 1 - Время стрижки и работы пункта в часах (при свободном способе

формирования).

№ пункта Кол- во голов весно й Время стрижки, час Время работы пункта, час Кол-во голов осенью Время стрижки, час Время работы пункта Время в пути, час

В1 1393 25,80 28.71 2188 40,52 43.73 1,0

В2 39 0.72 3,14 46 0.85 3.27 0.8

ВЗ 177 3.28 5.74 210 3,89 6.37 0,4

В4 99 1.83 4.27 121 2.24 4.69 1,8

В5 249 4.61 7.10 318 5.89 8.41 1,2

В6 182 3,37 5.84 216 4.00 6,48 1,2

В7 95 1.76 4.19 142 2.63 5.08 0,7

В8 354 6.56 9.09 439 8,13 10.69 0,8

В9 190 3,52 5.99 245 4.54 7.03 1.0

В10 266 4.93 7.42 384 7.11 9.65 1,0

В11 265 4.91 7,41 339 6.28 8,80 1,4

В12 57 1.06 3.48 69 1,28 3.70 0.5

итого 3366 62,33 65.988,2дня 4717 87.35 91,5/11.4дня 10..7

Итого общее время весной 77,68 общее время осенью 103,2

Полученные данные были сведены в таблицу 1. где показано количество стригальных пунктов, поголовье овец на стригальном пу нкте, время работы пункта в весенний и осенний периоды и время движения стригачьного пункта к месту проведения стрижки.

При принудительном способе формирования предлагается размещать стригатьный пу нкт на базе хозяйств, в результате которого составлена аналогичная таблица 2.

Выполненные теоретические предпосылки по алгоритму выявили, что при свободном способе формирования общая протяженность передвижения АМГСП составила 389.61 км, при принудительном 336,33 км

Таблица 2 - Время стрижки и работы пункта в часах (при принудительном способе

формирования)

№ пункта Кол-во готов весной время стрижки, час время работы пункта час Кол-во голов осенью время стрижки, час время работы пункта час Время в пути, мин

В1 1393 25 80 28,61 2188 40,52 43,63 0,8

В2 39 0,72 3,04 46 0,85 3,17 1.0

ВЗ 177 3 28 5,64 210 3 89 6,27 0,3

В4 99 1,83 4,17 121 2,24 4,59 1,6

В5 249 4,61 7,00 318 5,89 8,31 1,0

В6 240 4,44 6,83 320 5,93 8,34 0,7

В7 270 5,00 7,40 333 6.17 8,59 0,8

В8 190 3,52 5,89 245 4,54 6,93 07

В9 161 2,98 5,34 219 4,06 6,44 0,5

В10 105 1,94 4,28 165 3,06 5,42 0,6

В11 160 2,96 5,32 207 3 83 6,21 0,9

В12 172 3,19 5,55 210 3.89 6,27 0,6

В13 111 2,06 4,40 135 2,50 4,85 0,5

Итого 3366 62,33 65 88/8,2 дня 4717 87,35 91 40/11,4дня 10,1

Итого Общее время весной 75,98 Общее время осенью 101,5 -

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что для исследуемых объектов наиболее оптимальным маршрутом является принудительный способ формирования Однако достоверность результатов будет нами определена в период производственных испытании

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» изложена программа и методика экспериментальных исследований

Исследования проводились на экспериментальной установке разработанной и изготовленной в Костромской ГСХА на кафедре «МЖ и ПСП» с целью выявления и обоснования конструктивно-технологических, силовых и эксплуатационных режимов работы Конструкция установки предусматривает возможность изменять скоростные параметры как привода транспортера, так и привода битеров не зависимо друг от друга и количества битеров на валу (рисунок 11)

Рисунок 11 - транспортер-классировщик шерсти 1 - направляющий уголок; 2 - битера: 3 - натяжная станция: 4 - электрощитовая: 5 - мотор-редуктор: 6 - КПП FA3-53 для привода транспортирующего органа: 7 - мотор-редуктор: 8 - КПП ВАЗ-2106 для привода битеров; 9 - вал с битерами: 10 - несущий орган (сетка-рабица): 11 - вал привода транспортирующего органа: 12 - вал привода битеров; 13 -устройство по проведению теюометрирования.

Для регистрации перемещения точки полотна под битером нами как наиболее рациональный метод измерений, позволяющий регистрировать разнообразные процессы и синхронизировать их запись на персональном компьютере (ПК), использовался метод электротензометрирования.

Питание датчиков осуществлялось при помощи ИПС-1 (источник питания стабилизированый) напряжением 3 В Съем полученных электрических сигналов осуществлялся при помощи многоканальной платы аналового и цифрового ввода/вывода Л А 2 - USB14 и далее через USB на ПК.

Для регистрации исследуемых параметров нами были использованы приборы и оборудования для проведения экспериментов (рисунок 12), где показано размещение

Рисунок 12 - Размещение приборов на установке: 1 - считывающее устройство LA2- USB14; 2 - источник питания стабилизированный ИПС-1:

3 - балка с датчиками.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований» проанализированы закономерности измерений и значений экспериментальных исследований, дана оценка их достоверности и адекватности.

Одним из этапов проведения лабораторных испытаний было определение высоты перемещения полотна по осиУ(рисунок 13). определение скоростей и ускорений и

определение количества воздействий на сетку Для этой цели нами использовался метод электротензометрирования.

Полученные графики позволили определить скорости (рисунок 14) и ускорения рисунок 15) точки полотна относительно усилия передаваемое битерами.

Частота вращения битера 52 мин"1

3 2 1 «

100 50

о

-50

^ ОС 1£> ^Т

О О Г- н ш О

о -- -1. тН.

о с? о о о

О Т оо Т 1Л СГ» ГО Г^ Ю 00 - П" Г> гН 1Л О

- г-д гг, т го ^ «3 СО ОО О ГГ|

'ООО

Ю

О О О О

I с

-1 датчик • ? датчик 3 донник

1,0000 0,0000

О

-1,0000

о

-2,0000

0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2

Рисунок 13 - Зависимость перемещения полотна от времени.

Л Гч |Г| (О 1Л "К «7Г г 1Л го (И N 1Л Н 1Г) N ь" к

—I и~ с- ьп со «Д Г-. 1Л 10 ЬП (Л^Ч^гГш ГГ) т ■ • ч —1 « >

Н О II О >3 г-- Ю (5 И Ю О Ч <4 "1 •} N о Н со О

- о гп- о ^ о о ^ ^ П .ч «л - - ^

ООООО—(-Н—1

СП г-н 00

ГЧ*

I с

1 датчик

-2 ДО 14 ИИ

3 датчик

Рисунок 14 - График скорости

,.дV. и ¿Ш^ки.,* и*

- Ь ч. - . ■> Ч, 4'* ч '¿.

^ ¿¡>1 СС Ъ (?, . О ] . ^ к ся Ч- « М вд «Г (Г, о У.1 м' -г

ООО

о" о' о"

—I —» Г1

о о о о

^ го гг,

о о о о"

'гО Т О -Г г-

СО О С5 С>

о" о о* о'

---1 ДО 14 И к

— ¿датчик 3 датчик

1с

Рисунок 15 - График ускорения.

Аналогично были построены графики и при частоте 73 мин"1 ,119 мин"' и 194 мин"1 Анализируя представленные графики зависимости можно сделать вывод, что за один оборот битера происходит воздействие его на каждый датчик с равными промежутками времени.

По полученным данным и теоретическим предпосылкам были построены графики траектории полета шерсти (рисунок 16).

V 0.06 0.04 0,<32 и 1

\

> - .... — Ы- —

-0.02

и.2 0 3 0 4 0.5 05

52 мин"1

0 0.1 0.2 0,3 0,4 0,5 ■71 "I

73 мин

0.0? 0.06 0.05 0.04 0.03

014

0.12

0.05 0,1 0.15 0,2 0,25 0,3 м

119 мин"1

0.ОК 0 06

/ 'Л,

\ / V \

0,05 0,1 0.15 0,2

194 мин

Рисунок 16 - Траектория полета шерсти, при массе пучка шерсти 0,01 кг и коэффициенте сопротивления 0.03.

Из представленных графиков можно сделать вывод, что наибольшее сороудаление произойдет, как и было сказано при теоретических исследованиях, при частоте вращения битеров 119 мин"' При частоте 194 мин"1 произойдет выбрасывание руна и возможен его разрыв Однако достоверность результатов будет обоснована при лабораторно-полевых испытаниях при помощи скоростной видеосъемки

Целью лабораторно-полевых испытаний ставилось определение сороудаления в зависимости от изменения и сочетания параметров скорости движения транспортера и частоты вращения битеров, относительно рабочего места стригаля

Для решения задачи нами был изготовлен и установлен под всей длинной транспортера поддон (рисунок 17) для сбора отделившихся примесей из шерсти в момент ее транспортирования

2 46

стригаль стригаль стригаль

2,7 м 1,3 м

4 м

1 3 5

стригаль стригаль стригаль

Рисунок 17 - Схема размещения поддона под экспериментальной установкой

Исследование эффективности сороудаления из руна шерсти в зависимости от частоты вращения п мин"1, скорости перемещения транспортирующего органа V м/с, влажности руна Ж %, длинны транспортера Ь м, проводили с использованием трехуровнего плана 3-го порядка для четырех факторов Бокса-Бенкина Выбор данного плана обусловлен его положительными особенностями, такими как экономичность, максимальная точность в предсказании значений функции отклика Полученная модель исследуемого процесса будет иметь вид полинома второй степени

где У - критерий оптимизации (функция отклика). X, Х^ - исследуемые факторы, Ьо - свободный член уравнения, Ь, - коэффициенты регрессии при факторах,

-коэффициенты парных взаимодействий факторов, Ь„ -коэффициенты при квадратичных факторах

Факторы, значения их уровней и интервалов варьирования выбраны на основании предварительных сведений об исследуемом процессе отклонения, исходя из особенностей конструкции и режимов работы с учетом возможности варьирования на трех уровнях Каждый из выбранных факторов X варьировали на трех уровнях верхнем — Хв , нижнем -Хн и нулевом — Х°

В результате обработки экспериментальных данных по программе регриссионного анализа получено следующее регрессионное уравнение величины <; эффективности

сороудаления в зависимости от факторов V, п, XV, Ь. После исключения незначимых факторов уравнение регрессии имеет следующий вид:

Г = 65.5 1 4.0 ■ ¿? I 20.5 ■ п2 ! 0.04 • V2 I 0,46 • ! 14.05 ■ I I 33.8 ■ п I 15.7 • V I 1.11 ■ ИГ + Г.-п

где V, пД Ь - соответствующее значение факторов в кодированном виде.

Анализ уравнения регрессии показывает, что на эффективность сороудаления из руна шерсти растительных и минеральных примесей максимальное влияние оказывает частота вращения битеров (коэффициент регрессии 23.8), второй по значимости влияния показатель - скорость перемещения транспортиру ющего органа (коэффициент рсгрсссии 15,7), затем -длинна транспортера (коэффициент регрессии 14,05) и наименьшее значение на эффективность сороудаления оказывает влажность руна (коэффициент регрессии 1,11).

Анализ полученного уравнения регрессии с помощью двухмерных сечений (рисунок 18) показал, что при увеличении частоты вращения битеров (п) с 52 мин"1 до 194 мин"1 величина сороудаления составляет от 47% до 96%.

120 100

АП

-0,6 -0,2 0,2 0,6 1

Рисунок 18 - Двухмерное сечение поверхности отклика зависимости 4=(Ь, п) при 1, V—

1

"1 -0,6 -0,2 0,2 0,6 1 п

V

Рисунок 19 - Двухмерное сечение поверхности отклика зависимости 4=(п,У)

n

Рисунок 20 - Двухмерное сечение поверхности отклика зависимости ¡;=(п.

Анализ данных графиков позволяет сделать вывод, что основным параметром для эффективности сороудаления являются частота вращения битера и скорость перемещения руна.

При изменении длины транспортера видно, что при увеличении длинны качество очистки увеличивается. С увеличением частоты вращения и уменьшением скорости перемещения достигается наилучший эффект сороудаления на длине 4 и 2,7 метра. На длине

а б

Рисунок 21 - Эффективность сороудаления а - эффективность сороудаления при V=0,05м/с и n= 119 мин"1

б - эффективность сороудаления при V=0,05m/c и п=119 мин"'в первых двух секциях и 188 мин"1 в последней секции.

Из данной диаграммы видно, что при длине 4 м эффективность очистки составляет 97 %, при длине 2,7 - 93%, при длине 1,3 - 67%.

Для равномерного разделения по всей площади транспортера и предотвращения разбрасывания шерсти за пределы транспортера нами рекомендуется использовать частоту вращения 119 мин"1 в первых двух секциях, а в последней зоне установить приводную звездочку с меньшим числом зубьев, тем самым увеличивая частоту вращения и количество колебаний на последнем участке, что позволит улучшить показатели по обследуемому объекту.

После увеличения частоты вращения в последней части транспортера получили, что наилучший результат достигается при частоте вращения i 88 мин"1. Данные представленные на рисунке 216.

Проведенные нами лабораторно-полевые испытания показали, что наилучший эффект сороудаления достигается в первых двух секциях при частоте вращения битеров 119 мин"1, а

в последней при 188 мин"1 и перемещении транспортирующего органа со скоростью 0,5 м/с Хозяйственные испытания проводились именно на этих скоростных режимах

В пятой главе «Внедрение результатов исследований и оценка экономической эффективности» определена экономическая эффективность используемой установки Стоимость установки составляет 16283 рубля Стрижка одной головы в принятом нами за базис стригальном пункте составляет 7 рублей В проектируемом пункте стоимость стрижки с учетом классировки шерсти составляет 9,5 рублей При использовании транспортера-классировщика шерсти улучшается качество очистки и стоимость руна увеличивается на 1015%

Годовой экономический эффект составил яри стрижке 7187 голов 17952,5 рубля Срок окупаемости 0,9 года

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Изменение общественно-экономического развития РФ, включающее ликвидацию государственной собственности хозяйств и системное построение рыночной экономики на основе частной собственности, в корне изменило организационно-экономические, социальные и другие условия функционирования агропромышленного комплекса, в том числе состояние и структуру овцеводческой отрасли Это привело к резкому уменьшению овцепоголовья, снижению продуктивности, росту удельных затрат на получение продукции и как следствие, стало экономически не выгодным применение высокопроизводительного оборудования, разработанного для стационарных условий крупных овцеводческих хозяйств

На основании обобщенных научных и практических результатов можно сделать следующие выводы

1 Проведенные исследования на предмет целесообразности использования технических средств машинной стрижки овец, с учетом сложившихся условий ведения овцеводства дают основания для широкого использования мобильных агрегатов, которые могут проводить стрижку в местах нахождения овцепоголовья

2 Анализ по обоснованию альтернативного привода автономного мобильного гидрофицированного стригального пункта выявил целесообразность применения гидравлической системы трактора в качестве энергоисточника технологического оборудования, как наиболее эффективного и безопасного в работе в полевых условиях

3 Теоретические предпосылки по обоснованию конструктивно-технологических параметров транспортера-классировщика шерсти и геометрических параметров битера позволили выявить следующие зависимости количество битеров на валах в секции - 2 и 3, расстояние между валами битеров - 450 мм, котичество секций в транспортере - 3, оптимальная частота вращения битеров - 119 мин1, геометрические параметры - битер эллиптической формы с осью в центре вращения с габаритами 260x90 мм

4 Разработанный и изготовленный транспортер-классировщшс шерсти позволяет совместить ранее разрозненные процессы транспортирования и классировки шерсти в единую технологическую линию

5 Экспериментальными исследованиями установлено, что наиболее оптимальные сочетания режимов работы транспортера при разделении растительных и минеральных примесей в момент транспортирования в первых двух секциях частота вращения битера 119 мин"1, в последней секции 188 мин" и скорость перемещения транспортирующего органа 0,05 м/с

6 Хозяйственные испытания подтвердили адекватность теоретических предпосылок маршрутов гона овец и перемещения стригального пункта по принудительному способу формирования и позволили хозяйствам довести до минимума общие расходы при проведении машиной стрижки овец Применение алгоритма позволит уменьшить прогон овец на 10-12 % и за счет перемещения пункта повысить коэффициент использования технологического оборудования для стрижки овец на 20-23%

7 Разработанный нами транспортер-классировщик шерсти позволяет снизить затраты труда на классировке шерсти на 20-22%, улучшает качество очистки и стоимость руна при сдаче на заготовительные пункты увеличивается на 10-15% Годовой экономический эффект составит 17952,5 рублей при сроке окупаемости 0,9 года

8 Предложенные технологии и технические средства машинной стрижки и массировки шерсти при использовании мобильного стригального пункта с гидрофицированным приводом технологического оборудования представлены в завершенном виде и пригодны для широкого внедрения

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ:

1 Лебедев Д С К вопросу обоснования способа снятия шерсти с овец/ Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе, Кострома 2006

2 Мирзоянц Ю А , Фириченков В Е, Лебедев Д С Анализ привода технологического оборудования автономного мобильного пункта стрижки овец/ Актуальные проблемы сельского хозяйства, Ижевск 2005

3 Мирзоянц Ю А , Фириченков В Е, Лебедев Д С Автономный мобильный гидрофицированный стригальный пункт/ Подольск 2006

4 Мирзоянц Ю А , Фириченков В Е, Воронцов В П, Лебедев Д С Аналитические зависимости геометрических параметров транспортера по подаче овец на стол зооветработника/ Научные обеспечения реализации национальных проектов в сельском хозяйстве Ижевская ГСХА 2006

5 Лебедев Д С Совершенствование мобильного стригального пункта для овец/ Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе, Кострома 2007

6 Мирзоянц Ю А , Фириченков В Е, Лебедев Д С Модернизированный стригальный пункт /Тракторы и сельскохозяйственные машины 2006, №12 с-24-26

© Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" 156530, Костромская обл , Костромской район, пос Караваево, уч городок, КГСХА Лицензия на издательскую деятельность ЛР №021292 Выдана 18/06/98

Компьютерный набор Подписано в печать 04/10/2007 Заказ №224 Формаг 84x60/16 Тираж 100 экз Уел печ л 1,44 Бумага офсетная Отпечатано 05/10/2007

Отпечатано с готовых оригинал-макетов в академической типографии на цифровом дубликаторе Качество соответствует предоставленным оригиналам

Введение.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Значение продукции овцеводства в сельскохозяйственном производстве.

1.2. Специфика ведения машинной технологии овцеводства.

1.3 Технология и технические средства машинной стрижки овец.

1.3.1 Сроки проведения стрижки овец.

1.3.2 Технология машинной стрижки.

1.3.3 Технические средства машинной стрижки овец.

1.3.3.1. Стационарные электростригальные агрегаты.

1.3.3.2. Мобильные стригальные пункты.

1.4. Классировка шерсти.

1.5. Разработка принципиальной схемы автономного мобильного гидрофицированного стригального пункта.

1.6. Цель и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ.

2.1 Обоснование альтернативного привода технологического оборудования мобильного стригального пункта для стрижки овец.

2.2 Обоснование геометрических параметров битеров транспортера-классировщика шерсти.

2.3 Силовые соотношения транспортера-классировщика шерсти.

2.4 Обоснование конструктивно-технологических параметров транспортера-классировщика шерсти овец.

2.4.1 Обоснование расстояния между валами битеров.

2.5 Алгоритм рациональных маршрутов передвижения овец и технических средств.j.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа и задачи экспериментальных исследований.

3.2 Экспериментальная установка.

3.3 Подготовка установки и оборудования для экспериментальных исследований.

3.4 Лабораторные исследования работоспособности установки.

3.5 Порядок проведения лабораторно-полевых испытаний.

3.6 Условия проведения полевых опытов.

3.7 Методика обработки опытных данных.

3.7.1 Планирование эксперимента по определению засоренности при различных сочетаниях параметров.

3.7.2 Выбор способов управления факторами.

3.7.3 Определение фракционного состава сорных примесей и засоренности руна шерсти.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 Результаты лабораторных испытаний.

4.2 Результаты лабораторно-полевых испытаний.

4.2.1 Определение направления вращения битера.

4.2.2 Время нахождения руна на транспортере.

4.2.3 Результаты исследований по определению влияния конструктивных параметров на эффективность сороудаления.

4.3 Результаты хозяйственных испытаний.

5. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОЦЕНКА

ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.

5.1 Экономическая эффективность автономного мобильного гидрофицированного стригального пункта и транспортера-классировщика шерсти.

Актуальность темы исследования: Овцеводство в нашей стране - одна из важнейших отраслей сельского хозяйства. Развитие этой отрасли определяется удовлетворением потребностей народного хозяйства в сырье (шерсти, смушках, овчинах, кожах) и населения в продуктах питания (баранина, жир, молоко и др.).

Из всех видов сырья, получаемого от овец, наибольшее значение имеет шерсть, которая, благодаря особым техническим свойствам (крепости, растяжимости, упругости, гигроскопичности, валкоспособности) и другим качествам, представляет собой незаменимое сырьё для изготовления тканей, ковров, валяной обуви, фетровых и других изделий.

Анализ ряда научных исследований, рекомендаций, традиционных технологий и технических средств машинной стрижки овец, а также работ по перспективным технологиям в этих направлениях позволил сделать вывод, что ранее широко применяемое и выпускаемое серийное технологическое оборудование машинной стрижки овец, как правило стационарное, высокопроизводительное, энерго- и металлоемкое не может быть востребовано на большей части территории России по целому ряду причин.

Одной из основных причин, на наш взгляд, является непродуманное реформирование агропромышленного комплекса, в результате чего значительно сократилось количество хозяйств с большой концентрацией поголовья и увеличилось количество хозяйств с малой концентрацией поголовья, о чём свидетельствуют статистические данные по развитию сельского хозяйства в стране.

Статистический анализ состояния овцеводства в нашей стране позволил установить тот факт, что хозяйства различных форм собственности, занимающиеся овцеводством, в том числе и вновь созданные фермерские хозяйства, имеют относительно небольшое поголовье овец, как правило, рассредоточенное на большой территории, что послужило основанием считать о неэффективности использования для стрижки овец стационарных, ориентированных на крупные овцеводческие хозяйства стригальных пунктов.

Проведённые нами исследования на предмет целесообразности использования технических средств машинной стрижки овец, с учётом сложившихся условий ведения овцеводства, дают основание для широкого применения мобильных агрегатов, которые могут быть доставлены непосредственно в места нахождения овцепоголовья.

Научно обосновано, что при работе мобильного стригального пункта, одним из наиболее трудоёмких процессов, требующих значительных затрат ручного труда, является классировка, а именно отделение растительных и минеральных примесей от руна шерсти.

В настоящее время как у нас в стране, так и за рубежом при классировке шерсти используются классировочные столы. Но использование их на мобильных стригальных пунктах не эффективно.

В разработанном нами мобильном стригальном пункте предусматривается совмещение процессов транспортирования шерсти и отделение растительных и минеральных примесей от шерстяных волокон.

Работа выполнена в соответствии с договором №15-07 «Совершенствование породно-продуктивных качеств овец и технологии выращивания молодняка, сохранение резервного генофонда овец романовской породы в условиях ЗАО «Родина» Судиславского и СПК «Андреевское» Сусанинского районов Костромской области» между ФГОУ ВПО «Костромская ГСХА» и Департаментом АПК Костромской области. Третий раздел посвящен описанию совершенствования автономного мобильного гидрофицированного стригального пункта для стрижки овец применительно к овцекомплексу ЗАО «Родина» Судиславского района Костромской области»

Цель исследования - повышение эффективности автономного мобильного стригального пункта и классировки шерсти.

Объектом исследования является мобильный стригальный пункт и транспортер-классировщик шерсти.

Методика исследования. При выполнении диссертации использовались как стандартные, так и частные методики исследования с применением математического планирования эксперимента и обработки данных на ПЭВМ.

Научная новизна работы заключается в: обосновании альтернативного привода технологического оборудования мобильного стригального пункта для стрижки овец; разработке маршрутов гона овец и перемещения стригального пункта; обосновании геометрических параметров битера; обосновании конструктивно-технологических параметров транспортера-классировщика шерсти овец.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Разработана усовершенствованная технология отделения растительных и минеральных примесей от руна шерсти. Изготовлен экспериментальный образец автономного мобильного гидрофицированного стригального пункта (АМГСП) с возможностью транспортирования руна и выделения из него разделения минеральных и растительных примесей в момент транспортирования стриженой шерсти к классировочному столу. Разработанный АМГСП позволил проводить процесс стрижки в любом удобном для хозяйств месте, при этом возрастает коэффициент использования оборудования за счёт увеличения продолжительности сезонной работы пункта. Хозяйственные испытания проводились в Судиславском, Сусанинском и Костромском районах Костромской области на поголовье 7181 голов.

Апробация работы Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов в ФГОУ ВПО Костромской ГСХА 2005-2007 гг, во всероссийском научно-исследовательском институте механизации животноводства 2006-2007 гг, в Ижевской ГСХА 2005-2007 гг. По материалам диссертации автором опубликовано 6 печатных статей.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту: обоснование привода мобильного стригального пункта; маршруты гона овец и перемещение автономного мобильного гидрофицированного 6 стригального пункта; теоретические предпосылки по обоснованию геометрических параметров битера; конструктивные и эксплуатационные параметры транспортера-классировщика шерсти; результаты экспериментальных исследований транспортера-классировщика шерсти и маршрутов гона овец и перемещения стригального пункта.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов и предложений, списка использованных источников 110 наименований. Работа содержит 143 страницы машинописного текста, 59 рисунков и 22 таблицы.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Изменение общественно-экономического развития РФ, включающее ликвидацию государственной собственности хозяйств и системное построение рыночной экономики на основе частной собственности, в корне изменило организационно-экономические, социальные и другие условия функционирования агропромышленного комплекса, в том числе состояние и структуру овцеводческой отрасли. Это привело к резкому уменьшению овцепоголовья, снижению продуктивности, росту удельных затрат на получение продукции и, как следствие, стало экономически не выгодным применение высокопроизводительного оборудования, разработанного для стационарных условий крупных овцеводческих хозяйств.

На основании обобщенных научных и практических результатов можно сделать следующие выводы:

1. Проведенные исследования на предмет целесообразности использования технических средств машинной стрижки овец, с учётом сложившихся условий ведения овцеводства дают основания для широкого использования мобильных агрегатов, которые могут проводить стрижку в местах нахождения овцепоголовья.

2. Анализ по обоснованию альтернативного привода автономного мобильного гидрофицированного стригального пункта выявил целесообразность применения гидравлической системы трактора в качестве энергоисточника технологического оборудования, как наиболее эффективного и безопасного в работе в полевых условиях.

3. Теоретические предпосылки по обоснованию конструктивнотехнологических параметров транспортера-классировщика шерсти и геометрических параметров битера позволили выявить следующие зависимости: количество битеров на валах в секции - 2 и 3; расстояние между

133 валами битеров - 450 мм; количество секций в транспортере - 3; оптимальная частота вращения битеров - 119 мин*1; геометрические параметры - битер эллиптической формы с осью в центре вращения с габаритами 260x90 мм.

4. Разработанный и изготовленный транспортер-классировщик шерсти позволяет совместить ранее разрозненные процессы транспортирования и классировки шерсти в единую технологическую линию.

5. Экспериментальными исследованиями установлено, что наиболее оптимальные сочетания режимов работы транспортера при отделения растительных и минеральных примесей в момент транспортирования в первых двух секциях частота вращения битера 119 мин'1, в последней секции 188 мин"1 и скорость перемещения транспортирующего органа 0,05 м/с.

6. Хозяйственные испытания подтвердили адекватность теоретических предпосылок маршрутов гона овец и перемещения стригального пункта по принудительному способу формирования и позволили хозяйствам довести до минимума общие расходы при проведении машиной стрижки овец. Применение алгоритма позволит уменьшить прогон овец на 10-12 % и за счёт перемещения пункта повысить коэффициент использования технологического оборудования для стрижки овец на 20-23%

7. Разработанный нами транспортер-классировщик шерсти позволяет снизить затраты труда на классировке шерсти на 20-22%, улучшает качество очистки и стоимость руна при сдаче на заготовительные пункты увеличивается на 10-15%. Годовой экономический эффект составит 17952,5 рублей при сроке окупаемости 0,9 года.

8. Предложенные технологии и технические средства машинной стрижки и классировки шерсти при использовании мобильного стригального пункта с гидрофицированным приводом технологического оборудования представлены в завершенном виде и пригодны для широкого внедрения.

1. Мирзоянц Ю.А. «Машинная стрижка и купание овец (монография)». -Великие Луки, 2001.-166с.

2. Бать М.И. и др. «Теоретическая механика в примерах и задачах»Учеб. пособие для вузов. В 3-х т. Т. 1. Статика и кинематика.- 9-е изд., перераб. М.: Наука. 1990-672с.

3. Ерохин А.И., Карасёв Е.А. Романовская порода овец. М.: Изд-во МГУП, 2001.- 119с.

4. Есаулов П.А. «Справочник овцевода» М., «Колос», 1970, 416 с.

5. Тишкова Л.А. «Справочник овцевода» Изд. 2-е переработ. И доп. М., «Колос», 1970 г. 416 с.

6. Давлатова Л.В. «Биологические основы химической стрижки овец» Москва 1981г. 115 с.

7. Башта Т.М. «Машиностроительная гидравлика» Москва 1963 г. 697 с.

8. Алимов О.Д. «Пневмопривод и пневмоавтоматика с нестандартными схемами» Фрунзе 1970 г. 264 с.9. «Агрегаты гидроприводов сельскохозяйственной техники» Москва 1981 г.

9. Гавриленко Б.А., Минин В.А. «Гидравлический привод» Машиностроение 1968 г. 502 с.

10. Фрумкис И.В. «Гидравлическое оборудование тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин» Москва «Колос» 1971 г.

11. Шкрабак B.C. «Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве» М., «Колос» 2002 г.

12. Вильнер A.M. «Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам» Минск 1976 г.

13. Лепешкин А.В. «Гидравлические и пневматические системы» 2-е изд. Москва 2005 г.

14. Васильев Н.А., Целютин В.К. «Овцеводство». М.: Колос, 1979 - 384 с.

15. В.Н. Еременко «Механизация работ в овцеводстве». М.: Колос, 1966 -286с.

16. Г.Г. Зеленский «Разведение романовских овец в колхозах Костромской области» Костромское книжное издательство 1957 г.

17. И. Горанов, К.Гараничева «Технологические машинные комплексы в овцеводстве»

18. Джапаридзе Т.Г. «Овцеводство» М.: Колос, 1983 -446с.

19. Исанчурин Р.А. «Механизированная стрижка овец поточным методом» М.: 1963-41 с. .

20. Рязанцев В.П. «Механизация трудоемких процессов в овцеводстве». -М., 1981-48с.

21. Соков В.Н., Суюнчалиев Р.С. «Новые машины и оборудования для овцеводства». М.: Россельхозиздат 1986 - 72с.

22. Коба В.Г., Брагинец Н.В. и др. «Механизация и технология призводства продукции животноводства». -М.: Колос, 2000. 528 с.

23. Веденягин Г.В. «Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных» М.: Колос 1967

24. Высоцкий А.А. «Динамометрирование сельскохозяйственных машин» М.: Машиностроение 196826. «Использование безусилительной тензометрии при испытании сельскохозяйственных машин и тракторов» В.О. «Сельхозтехника» Бюро

25. Урусов М.С. и др. «Использование безусилительной тензометрии прииспытании сельскохозяйственных машин и тракторов» М., 1964

26. Шушкевич В.А. «Основы тензометрии» Минск, «Высшая школа» 1975

27. Зайдель А.Н. «Элементарные оценки ошибок измерений» Наука., JL, 1968

28. Александров С.Н., Косова Т.И. «Содержание овец и коз» М.: ACT Донецк: Сталкер, 2005. - 222 с.

29. Научно-производственный журнал «Овцы, козы шерстное дело» 2004 года Выпуск № 2

30. Научно-производственный журнал «Овцы, козы шерстное дело» 2006 года Выпуск № 1

31. Научно-производственный журнал «Овцы, козы шерстное дело» 2006 года Выпуск № 3

32. Научно-производственный журнал «Овцы, козы шерстное дело» 2006 года Выпуск № 4

33. Научно-производственный журнал «Овцы, козы шерстное дело» 2007 года Выпуск № 1

34. Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: материалы 57-й международной научно-практической конференции: В 5 т. Т.5. -Кострома: КГСХА, 2006 -130 с.

35. Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: материалы 58-й международной научно-практической конференции: В 3 т. Т.З. Кострома: КГСХА, 2007-194 с.

36. Фириченков В.Е., Мирзоянц Ю.А., Лебедев Д.С. Анализ привода технологического оборудования автономного мобильного стригального пункта Актуальные проблемы механизации сельского хозяйства, Ижевск 2005.

37. Полозов П.Л. и др. Автономный мобильный стригальный пункт. Временный патент к изобретению №172. Патентное ведомство при кабинете министров Туркменистана, Ашгабат, 1998

38. Мирзоянц Ю.А. и др Мобильный агрегат для стрижки овец. Патент на изобретение № 2195817 ФИПС, М., 2003

39. Амерханов Х.А., Джапаридзе Т.Г., Ревякин Е.Л., Чистяков Н.Д., Мирзоянц Ю.А. Рекомендации по развитию высокоэффективного овцеводства. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007.-124с.

40. Ануьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В. ЗТ T.l-8-е изд., перераб. и доп. Под редакцией И.П. Жестковой.-М.: Машиностроение, 2001.-912с

41. Аронов В.И., Кузнецов С.А., Пятницкая Е.А. Стригальные пункты в Австралии и Новой Зеландии. //Сельское хозяйство за рубежом. 1996, №4, с. 47-52.

42. Белехов И.П., Чёткин А.С. Механизация и электрификация животноводства. М., «Колос», 1984.-400

43. Белянчиков Н.Н., Белехов И.П., Механизация технологических процессов. М.: ВО «АГРОПРОМИЗДАТ», 1989. 399с.

44. Бусурин Я.А., Воронов Г.И. и др. Животноводство Новой Зеландии М.: Сельхозиздат, 1957.-86с.

45. Васильев Н.А., Танько Н.М. Овцеводство Австралии. М.: МСХ СССР, ВНИИТНЭСХ, 1968.-46с.

46. Исанчурин Р.А., Перфилов В.А. Новое в стрижке овец. //Овцеводство. 1958, №2, с. 31-32.

47. Крамаров Ю.И. Новое в электрострижке овец. Техника в сельском хозяйстве, 1960, №1, с.41-43.

48. Крисюк В.И. Основы научной организации на стригальных пунктах. Тезисы докладов на научно-производственной конференции ВНИИОК за 1967 год. Ставрополь, 1968, с.85-88.

49. Лебедев Д.С. Совершенствование мобильного стригального пункта для стрижки овец. Сборник научных трудов, КГСХА, КОСТРОМА, 2007.-е. 102104.

50. Мельников С.В., Алешин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1972.- 120с.

51. Мирзоянц Ю.А. Новое в механизации овцеводства. Ашхабад: изд. «Знание», 1982.-42С.

52. Мирзоянц Ю.А., Фириченков В.Е., Аннакурдов А.Д. Передвижной стригальный пункт. Материалы международной научно-практической конференции. Смоленск, 1999, с.61-63.

53. Мирзоянц Ю.А., Фириченков В.Е., Зудин С.Ю. Обоснование мобильного пункта для стрижки овец. Сборник научных трудов. Том И, часть 2, Москва-Подольск, 2002, с. 179-216.

54. Мирзоянц Ю.А., Фириченков В.Е., Лебедев Д.С. Модернизированный стригальный пункт/Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2006, №12, с.24-26

55. Мороз В.А. Каким быть овцеводству завтра.//Зоотехния. 2002, №11, с. 26-27

56. Мороз В.А. Овцеводство высокопродуктивная отрасль колхоза. М.:Колос, 1981.-80с.

57. Мороз В.А. Развитие и продуктивность чисто породных и помесных тонкорунных овец при разном уровне кормления. Автореф. Дисс. На соис. уч. степени кандидата с-х наук. Орджоникидзе, 1969. -24с.

58. Мягков В.Д. Краткий справочник конструктора. Л.: Машиностроение, 1975.

59. Основные показатели сельского хозяйства в России, 2006. 64с.

60. Полозов П.Л. Передвижной стригальный пункт для отгонного овцеводства./Ювцеводство. 1974, №3, с 42-45.

61. Полозов П.Л., Киселев В.И. Стригальный пункт. Ашхабад, изд. «Туркменистан», 1974.-48 с.

62. Российский статистический ежегодник. Статистический сборник, Федеральная служба Госстатистики (Росстат), М., 2006 824 с.

63. Россия в цифрах. Сельское хозяйство, животноводство. М., 2005.

64. Сельское хозяйство зарубежных стран. Статистический сборник. М., 2004.

65. Соколов В.М. Комплексная механизация овцеводства. ВО, Агропромиздат М., 1987, 175 с.

66. Спиваковский А.О., Дъячко В.К. Изд., 2-е перераб, и доп. «Машиностроение», М. 1968, 504 с.

67. Суюнчалиев Р.С., Шевцов В.В. Научно-исследовательские работы ВИЭСХ по электромеханизации пастбищного овцеводства. Научные труды ВИЭСХ, Часть 1,М. 2000, с. 199-208.

68. Суюнчалиев Р.С. Результаты и направления исследований по механизации овцеводства и созданию новой техники. Сборник научных трудов, том 15, часть 2, Подольск, 2005, с. 206-210.

69. Фириченков В.Е., Мирзоянц Ю.А., Лебедев Д.С. Анализ привода технологического оборудования автономного мобильного пункта стрижки овец. Актуальные проблемы механизации сельского хозяйства. Сборник научных статей Ижевск 2005, с. -108-112

70. Фириченков В.Е., Мирзоянц Ю.А., Лебедев Д.С. Автономный мобильный гидрофицированный стригальный пункт. Сборник научных трудов, 9-я международная научно-практическая конференция Подольск, 2006, с. 122-123.

71. Ерохин М.Н. Карп А.В. Проектирование и расчёт подъёмно-траснпортирующих машин сельскохозяйственного назначения. М.: Колос 1999-228с.

72. Спиваковский А.О., Дьяченко В.К. Транспортирующие машины. Учёб, пособие для машиностроительных вузов. 3-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1983-487с.

73. Яблонский А.А. Курс теоретической механики. Учебник для технических вузов. 8-е изд., стереотипное. СПб: Издательство «Лань» 2001. - 768с.

74. Аронов Д.А. Пятницкая Е.А. Стригальные пункты в Австралии и Новой Зеландии. «Сельское хозяйство за рубежом», №4,1986

75. Беляев В.П. Расчёт нормативов времени на электромеханическую стрижку овец. Труды ВНИИОК 1974, вып 35, т 1. 172-176

76. Белехов И.П. Практикум по машинам и оборудованию для животноводства. М.: «Агропромиздат», 1986, 287 с.

77. Бигман В.Ю. Шерсть и её свойства. М., «Гизлегпром» 1937,247с.

78. Бигман В.Ю. Что надо знать о качестве шерсти и её пороках. М. «Гизлегпром» 1937,27 с.

79. Бурдуковская Т.К. и др. Производство овцеводческой продукции. Справочник, М.: «Росагропромиздат», 1989 86с.

80. Вайсон А.А. Подъемно-транспортные машины. М.: «Машиностроение», 1975

81. Васильев Н.А. Щербатых М.А. Стрижка овец и классировка шерсти. М.: «Россельхозиздат», 1965,242с

82. Головко И.А. Передвижной стригальный пункт. Инф. лист Ставропольского ЦНТИ, 1969, №182

83. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы.

84. Жилин А.П. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт оборудования животноводческих ферм. Минск, «Уражай», 1973,392 с.

85. Каптур З.Ф. и др. Справочник механизатора животноводства. Минск, Ураджай 1981, 432с.

86. Косилов С.А. Режим труда и отдыха для работающих в разлиных отраслях народного хозяйства. М.: изд института санитарного просвещения, 1964,148с

87. Крисюк В.И. Основы научной организации на стригальных пунктах. Тезисы докладов на научно-производственной конференции ВНИИОК за 1967 г. Ставрополь, 1968.

88. Методические рекомендации по изучению качества шерсти. М,:Колос, 1977. -192 с.

89. Иванов М.Ф. Овцеводство. -М.: Сельхозгиз, 1935. 816с.

90. Йейтс Н. Проблемы современного зарубежного животноводства. М.: Колос, 1970-390с.

91. Диомидова Н.А. Развитие кожи и шерсти у овец. М.: Изд-во АН СССР, 1961.151с.

92. Типовая методика определения экономической эффективности капиталовложений. М.: Экономика, 1969.

93. Морозов Н.М. Экономическая эффективность комплексной механизации животноводства. М.: Колос, 1968.

94. Власов Н.С. и др. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1968.

95. Шпилько А.В., Драгайцев В.И., Морозов Н.М., Цой J1.M. Экономическая эффективность механизации сельскохозяйственного производства. -М.: Типография Россельхозакадемия, 2001.

96. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструктивных работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. -М.: Колос, 1980.

97. Юдин М.И. Планирование эксперимента и обработка его результатов: Монография . Краснодар: КГАУ, 2004-239с.

98. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий.-М.: Наука, 1976.283с.

99. Петров В.Г. Картофелеуборочные машины. 2-е изд., перераб и доп-М.: Машиностроение, 1984. - 320 с.

100. Василенко П.М. Основы научных исследований Киев.: Вища шк., 1985.-266с.

101. Завалишин Ф.С., Мацнев М.Г. Методы исследования по механизации сельскохозяйственного производства-М.: Колос, 1982.-232

102. A revelution needed in the wool industry. Austral. Contry Magaz., 1986,40, p.12-15

103. Londik L., Zpousoly prani kozichu ovsipred stzizi v prin polovine 19, stol, a Konstrukce Konpadel v cechache vedcke pracel984

104. Hommond L., Power Farming and Better Farming Digest in Austr and New Zealand, 1985

105. Montgomery R., The New Zeal. Farmer, 1983, 39, 2-4

106. Montgomery R., The New Zeal. Farmer, 1983,40, 6-8

107. Montgomery R., The New Zeal. Farmer, 1983,41,7-8

108. Jody s., Junok gepi furdetese Magyar Mezogard, E V f.22,1987