автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование оптимального режима работы молотильного аппарата зерноуборочного комбайна для уборки семян клевера лугового

Всесоюзный ордена 'Знак Почета* сельскохозяйственный институт заочного образования

На правах рукописи

НИКУЛОЧКИН АЛЕКСЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ МОЛОТИЛЬНОГО АППАРАТА ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА ДЛЯ УБОРКИ СЕМЯН КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО

05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1992

Работа выполнена в отделе механизации кормопроизводства Всесоюзного научно-исследовательского института кормов имени В.Р.Вильямса в 1987-1990 гг.

Научный руководитель

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Журкин В.К.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Косилов Н.И.

кандидат технических наук, доцент Кузьмин М.В»

Ведущая организация - Центральная машиноиспытательная станция (ЦМИС, г. Солнечногорск)

Защита состоится "В ~р (1ггр4X/ 1992 г. в ч.

на заседании специализированного совета К 120.30.01 Всесоюзного сельскохозяйственного института заочного обучения.

Отзывы и замечания по автореферату в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, просьба направлять по адресу: 143900 Московская обл., г. Балашиха, ВСХИЗО.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. ■

Автореферат разослан * ¥ * (А&рш1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Петренко А.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Клевер луговой - наиболее урожайная бобовая кормовая культура. Интенсивные сорта его формируют до 100 ц/га сухого вещества. Ежегодная потребность сельского хозяйства в семенах клевера обеспечивается только на 10%. Одной из основных причин этого являются большие потери семян клевера при уборке. Семенные посевы убирают в основном прямым комбайни-рованием зерноуборочными комбайнами со специальными приспособлениями. По данным Государственных испытаний, проведенных на Центральной машиноиспытательной станции (ЦМИС) за. 1961-1989 гг., потери сешш за молотилкой комбайна СК-5 с приспособлением 54-ЮЗА составляют, в среднем 17,6$, а для комбайна ДРН-1500 с приспособлением ПСТ-10-12,2%, что выше допустимого пятипроцентного уровня потерь. При неблагоприятных погодных условиях потери семян за комбайном достигают половины урожая.

Причины больших потерь семян клевера объясняются резким отличием их от зерновых культур по физико-механическим и агробиологическим свойствам. Клевер характеризуется неравномер-■ ностью созревания семян, повышенной влажность» травостоя во время уборки, малыми размерами семян, низкой их урозгайностью и необходимостью кроме обмолота (отрыва головок от стеблей) дополнительной операции - вытирания семян. При создании комбайнов эти особенности клевера не учитывались. Вследствие чего режимы работы молотильного аппарата и очистки, принятые для зерновых, не обеспечивают должного качества работы на клевере.

Цель исследований - обоснование оптимального режима работы и параметров молотильного аппарата, обеспечивающих сокращение потерь семян при уборке клевера лугового.

Исследования проведены согласно задании Всесоюзному научно-исследовательскому институту кормов по теме 03.05.(0.51.12.01. ОЗД) "Разработать проект системы машин для комплексной механизации кормопроизводства на 1991-^000 гг. и уточнить долгосрочный прогноз по механизации кормопроизводства до 2010 г." и хоздоговорам с .ГСКБ ПО "Ростселшаш".

Объектом исследования явились молотильные аппараты комбайнов СК-5, ДСП-1500 и приспособления к ним для уборки семян трав.

Методика исследований. Эксиериментальныэ исследования проводились с использованием методов планирования эксперимента по стандартным методикам, с применением приборов и приспособлений. В лабораторных исследованиях для измерения скорости растительной массы в молотильном пространство использовали стенд, разработанный ЦМИС (а.с. 647604). Полевые исследования проводили согласно ОСТ 70.2Л-80, 70.8.1-81 " Испытания сельскохозяйственной техники. Машины зерноуборочные. Программа и методика испытаний".

Результаты экспериментальных исследований обрабатывались методами теории вероятностей и математической статистики о применением персонального компьютера "Роботрон-1745".

Экономическая эффективность применения переоборудованного комбайна рассчитана в соответствии с ГОСТ 23728-88, 23730-88 п методикой определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений.

Научная новизна исследований заключается в обосновании оптимального ре гасла работы молотильного аппарата комбайнов СК-5, Д0Н-1500 на уборке клевера лугового и необходимых конструктивных изменении для его осуществления.

11а заявку К- 4812290/15 по разработанному способу обмолота ыэлкосемянных бобовых трав получено положительное решение ШИИГПЭ от 11.12.90 г.

Практическая пенность. Использование оптимального решша работы молотильного аппарата комбайна с установкой терочной поверхности на переднюю часть деки позволяет снизить потери семян до уровня не превышающего' агротехнические требования.

Реаллзатя результатов исследования. В 1989-1990 гг. переоборудованные комбайны СК-5 "Нива" с новым реаимом работы молотильного аппарата я установкой терочной поверхности на деку внедрены в совхозе "1убянои'Владимирской области, ОПХ "Ермолино" Московской области и Московской селекционной станции. Материалы исследований и техническая документация на переоборудование коыбайнод СК-5, Д0Н-Т500 пэрзданы ГСКБ "Ростсельмар" для. внедрения рекомендуемого режима работы молотильного

аппарата в конструктивных его изменений в комбайн я в инструв-цвю по пршенвнив приспособлений к комбайнам для уборшг семян трав.

Апробация работы. Результаты проведенного исследования доложены и обсуздены на научно-технических советах отдела механизации ВНИИ кормов имени В.Р.Вильямса (D87-D90 tr.), научно-практической конференции молодых ученых и специалистов в ВКМ "Молодые ученые и научно-технический прогресс в агропромышленном производство" (3-5 апреля 1990 г.), а также на научно-технической совете ПЖБ ПО "Ростселькаш" (1Э90-1Э91 гг).

Публикации. По материала!! диссертации опубликовано 4 работы.

Структура и объем работа. Диссертация состоит из введения, вести глав, выводов и приложений. Она содержит 183 страниц машинописного текста с 44 рисунками, 20 таблицами в списком литературы из III наименований, в том числе Id зарубежных источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, ее цель, научная новизна.

В первой глава дан краткий обзор приспособлений для уборки семенных посевов трав. Анализируя конструкции этих машин и устройств, установлено, что наименее энерго-металлоемкое, простое в конструкции, дасщее большой эффект при вытирании семян трав является приспособление, в котором передняя часть деки закрывается терочной поверхностьо.

Из проведенного анализа по влиянии различных терочных поверхностей на вытирание семян сделан вывод, что терочные поверхности повышают степень вытирания семян до дв% при увеличении дробления до 1,2-2,0%. Однозначного ответа по типу терочкчх поверхностей нет, так как одни исследователи (Ян Ex.3as.yH., Sei//2<сШ и т.д.) предлагает энтгракерную, другие \г^равип И.Н.,

Филиппов А.И.) ребристую и энтгранарную, третьи (Котельников A.M., Микотин В.Я.) бугорчатую поверхности, и Хренов С.П. девает вывод, что все терочные поверхности, в отличие от гладкой, повышает вытирание семян, но существенной разницы между вши нет.

На основании этого критерием выбора объекта исследований явилась простота конструкции и несложность в изготовлении терочной поверхности, устанавливаемой на додбарайанье, с последующим изысканием параметров данной поверхности (ее длиш, толщины пластин).

На вытирание семян оказывает влияние ренин работы молотильного аппарата. В настоящее время при уборке трав рекомендуется устанавливать зазоры мэзду декой и бичами барабана на входе -13 из, на выходе - 2 ш. Даишй режим работы рекомендуется такяе для обмолота зерновых культур с подачей хлебной кассы 5...6 кг/с. Как показали хозяйственные испытания, подача растительной массц при уборке сешн клевера составляет 1,5... 2,5 кг/с. При данной подаче толщина слоя на входе молотильного аппарата и нормальные усилия скатил, подсчитываемые по формулам Пустыгдна М.А., Лидковича Э.И. составляют 9,5 мм и 2, I-ICT^kt соответственно. Это говорит о той, что сжатие массы в М. практически отсутствует и происходит лишь обмолот головок клевера ш бобики за счет ударов бичей, а не вытирание.

Проведенные исследования Клениньш Н.И., Лачугой Ю.Ф,, Гетьшновыа А.И. на уборке зерновых культур и Котелььдковшл A.M., Длуконисоы И.Т. на уборке семян трав показывают необходимость уменьшения зазоров на входе молотильного аппарата с целью интенсификации процесса обмолота и вытирания семян трав.

Окружная скорость.бичей барабана iaai® оказываот влияние на показатели работы молотильного аппарата. С ее. ростом скорость потока стеблей увеличивается, но показатель недомолота уменьшается по кривой близкой к экспонеяционаяьной зависимость. Предельное ее значение, по' данным исследований, рада авторов, ко-деблзтея от 30 до 35 м/с.

Ба основании выполненных исследований и поисковых опытов поставлена цель работы - обосновать оптимальный режим работы

и параметры молотильного аппарата с терочным устройством, обеспечивающих сокращение потерь семян при уборке клевера лугового.

В соответствии с поставленной целью задачей исследования являлось следующее:

- аналитически обосновать изменения в режиме работы и •конструкции МА для повышения вытирания семян;

- на основании определения скорости движения растительной массы в МА наметить пути повышения эффективности вытирания;

- установить закономерности изменения технологических и энергетических показателей работы молотильного аппарата от конструктивных, регулировочных параметров и технологических свойств растительной массы, в том числа:

а) окружной скорости барабана,

б) зазоров на входе и выходе,

в) параметров вытирающей поверхности,

г) подачи и влажности растительной массы;

.- обосновать оптимальный режим работы и параметры терочного устройства молотильного аппарата;

- оценить разработанный режим работа Ш. комбайнов в сравнении с существующим режимом их работы;

- рассчитать экономическую эффективность разработанного режима работы МА и его конструктивных изменений.

Во второй глава приведены аналитические исследования процесса обмолота, вытирания и сепарации семян клевера лугового по аналогии с исследованиями С.А.Алферова, В.С.Брагинцева, Э.И. Липковича по обмолоту зерновых культур.

Математическая модель процесса обмолота зерновых не в полной мере отражает процесс обмолота и сепарации сешш клевера билышм молотильным аппаратом. Это объясняется тем, что этот процесс на клевере имеет несколько иной характер по сравнению с обмолотом зерновых культур.

При составлении дифференциальных уравнений, описывающих данный процесс, было учтено, что он является установившимся при принятых неизменных внешних условиях и регулировках. Для дальнейших рассувденкй приняты следующие допущения:

1. Процесс разрушения головок начинается до входа растительной массы в молотильный аппарат и продолжается до выхода из него.

2. Головки клевера через деку не сепарируются.

3. Вытирание семян на деке происходят только из бобиков, т.е. после расчленения головок на бобики.

4. Учитывая, что процесс единый и установившийся,допускали:

а) при движении растительной массы'по всей длине деки молотильного устройства проиоходит расчленение головок о интенсивностью, которая характеризуется постоянным коэффициентом ос ;

б) интенсивность вытирания семян из бобиков по всей дайне деки характеризуется постоянным коэффициентом £. ;

в) интенсивность сепарации бобиков и семян по всей длине деки характеризуется постоянными коэффициентами, соответотвен-

Уравнение материального баланса для'участка деки, ограниченного длиной £ , в относительных единицах будет иметь вид: Х1 + Х+ Ц + У+2«1, (I)

где - количество семян в нерасчлененных головках, со- -шедших с деки;

X - количество семян в бобиках (невытертых семян), находящихся на деке;

и. - количество невытертых семяа, просеявшихся через деку;

У - количество вытертых семян, находящихся на деке; - количество вытертых семян, прошедших через деку.

Дяя определения количества семян в целых или частично расчлененных головках, сошедашх с деки, воспользуемся формулой С^АЛлферова ^ ■ (2)

где А - коэффициент,, учитывающий раочленекио головок до первой планки деки, т.е. до входа массы в молотильный аппарат;

£ - текущая координата положения клеверной массы на деке.

Интенсивность расчленения головок по длине деки будет равна цроизБоднол Еырахеняя (2)

- «ЯГ- (3) -

Количество семяа в йобкках, полученных путем расчленения головок, солел^'-х с деки лх'.нон 2 , определим из уравнения

^ <LZ = X - (£ X (4)

cLl

Интенсивность сепарации невытертых семян выразим аналогично dlL _ .. ,,

d.i 1 } Скорость изменения числа вытертых сеглян, находящихся на деке, представится в виде разности числа вытертых семян и проведших через деку

= ¿'X - //¿У (6)

Интенсивность сепарации вытертых семян запитом в вида

Систему дгояферекцгалышх уравнений (4), (5), (6), (7) решим, нримоняя операторное исчисление. Заменяя неизвестную Функцию во изображением по кзтоду Лапласа-Карсоиа, находки взобргзхоиао аоизиостпы;; фупчцяй яри аподу-'чглк изчяльвнх уояо-елях: I - 0; Х(0) = I; 1-1(0) -- 0; У(0) = 0; £(0) - 0. Тогда пар- юнпя (4, 5, 6, 7) приму? шд олораторячх урзвиоиа!::

Р • Х(р) - I - - Х(рМ* + jw ) = - -

]>!• л

- Х(р) ■ (6 i- ,«„..)> (8)

'' Си

Р . LL (р) --- /,{сп . Х(р), (У)

Р • У(р) = с Х(р) • У(р), (10)

Р • 2 (р) ~ у-/Qy(p) (II)

На основэн;ш формул перехода от изображении к орипшэлу из уравнении (Ь, 9, 10,11) определим:

X = в-е'^ + К +j,oiO , (12)

где В и К - постоянные коэффициенты, которые соотвототвенно

Равнн: Б = __(13)

« ~ t -JAсн

К = ы -Оы - £ - JJgi . (14)

- t - N сн

ц + f1 -5-(£ ^ у e . JlJlI. (1Б)

■¿.м-ь -в /1-д-^ I- е ) + к

«с I' ><с « / • £ ^он-^о

I лс " е + мсн )'

Яс . е + ^сн 7' (17)

Проведем анализ полученных уравнений. При А=0 расчленение головок до входа в молотильный аппарат не происходит, оно произойдет по всей дайне деки с интенсивностью о/ , при I =0 общее количество семян в нерасчлененных головках = 8 Тогда количество семян в бобиках, находящихся на деко получим из уравнения (12):

• X = В + К = ——--+ ы-~ Сд< ~<£

Так как степень вытирания £ и сепарации новытертых семян/1 сц при I ~0 также равны нулю, то . X в £_ + в I.

СЛ. ОС

При этомколичество невытертнх семян, просеявшахоя через деку и и 0, количество вытертых семян, находящихся на деке У » 0 и просеявшихся чэрез ноо 2 = 0. Значит уравнение (12, 13, 16, 17) адекватно описывают технологический процесс.

Рассмотрим процесс вытирания и сепарации оемяп, приняв допущение, что при входе стеблей клевера в молотильный-аппарат головки клевера будут отделены от стеблей и разделены на соцветия до встречи растительной массы с бичами барабап. Тогда, ' коэффициент, характеризующий интенсивность расчленения головок в иолотяяьком устройства ос= 0. Подставляя его значения в формулы (13, 14), получаем В=0,К=1.

Отсвда х-е ' • " (18)

\ижЛ£аи (I (19)

(е -е~(£ (20)

У

7,

( ЪхМ^М. . >. (21)

Пропадем анализ полученных уравнений: при I -=0, Хн1, У==0,и=0, 2 -=0;

при £-«> Ц» >

£

сн

2" -Яо ( Д„ I ■. )

Из полученных выражений видно, что о увеличением длины подба-рабанья количество невытертых семян, находящихся на дэкэ - X и просеявшихся через нее - и. , уменьшаются до нуля и до

... .Л,сн . соответственно. Для полного вытирания семян йеобхо-£

дкмо увеличить £ и уменьшить Это мояно сделать путем ус-

тановки терочной поверхности на переднюю чаоть дуги подбара-банья.

Для определения длины терочной поверхности составляем систему дифференциальных уравнений с учетом ее установка на дайну £0 и допущения, что процесс разделения головок закончился до входа в молотильный аппарат.

Количество нввытертых семян, находящихся на терочной поверхности длиной Ь 0: - X, ■ • (22)

а на оставшемся участке деки ¿{: = - (£х + ^Ц>нх). (23)

Решаем данные дифференциальные уравнения методом операционного исчисления 9 « Х0 = е'&Св , XI = б "(£ сн^-Так как X = Хх + Х0 + 2 (24).

Количество невытертнх семян просеявшихся через деку „ пи -сГ а +Мзн-'£. -Я" = . X, откуда Ц = - -1- (25)

аС< & + >^он

Количество вытертых семян, находящихся на терочной поверхности

10 и оставшейся длине деки 1.1 определяем, решая следующие

дифференциальные уравнения:

г^-"0' -аЙ-"!-**

Уо

I _ ут ___§_ ( г*1 -е-и

3 т

у = (I+-1---- ) (26)

Количество Еытортых семян, .прошедших через деку = СУ

с11,

г-.«.»-«-**

Полученные уравнения показывают, что с увеличением зоны перекрытия деки терочной поверхностью I 0, У I, а Я-^О, т.е. уравнения адекватно описыьают технологический процесс.

В третьей здзве описаны программа и методика экспериментальных исследований, стенды, лабораторная установка, приборы и другие технические средства, используемые при проведения экспериментов, методики проведения лабораторрцх и полевых опытов.

Экспериментальные исследования процесса обмолота, вытирания и сепарации семян нлевора проводили на лабораторной установке, разработанной в отдало механизации ВНИИ кормов. Технологические и энергетические показатели работы молотильного аппарата определяли по существующим методикам и известным формулам.

Для определения скорости движения растительной массы в молотильном аппарате использовали стенд, разработанный ЦШС (а.о. 647604).

Технологические свойства растительной кассу и семян клевера изучали с применением стандартных методик. Пата ело ксследования проводили согласно ОСТ 70.2.1-80, 70.8.1-81 "Испытания сельскохозяйственной техники. Машины зерноуборочные. Лрограы-ма и методика испытаний".

При определении технологических н энергетических показателей работы молотильного аппарата в зависимости от его зазоров на входе и выходе, длины терочной поверхности использовали полный трехфакторный эксперимент с определением .оптимального режима. Далее, при постоянных оптимальных значениях указанных параметров, выявлялось влияние остальных факторов (алаглость, подача кассы, окружная скорость бараиана, толщина планок) на показатели работы молотильного аппарата.

Результаты экспериментальные исследований обрабатывались методами теории вероятностей и математической статистики, а. также подвергались корреддяцлонному и реггрессаонпому анализу на персональном комльюторе "Роботрон-1745".

" 1 о *

В четвертой глаЕв изложены результаты лабораторных исследований и дан их анализ. Установлено^ что окорость движения растительной массы V м зависит от зазоров на входе, виходо Ж, окружной скорости барабана, подачи массы. Определение V и в зависимости от перечисленных факторов позволило наметить тенденции повышения эффективности работы IIA.

Результаты исследований процесса сепарации семян но длила деки показывают, что в 1-ой зоне дуги подбарабанья выделилось 60,2;? вытертых и 64,4$ невытертых семян, во второй соответственно - 23,3 и 22,04$ а в третьей - 11,3 и 32,9б£. Следовательно, процесс вытирания и сепарации семян происходит наибо-лзе интенсивно ка передпэй части деки. Поэтому целесообразно устанавливать терочную поверхность на начальную ей часть.

При установке терочной поверхности на УЗ длины дека процесс сепарации .как бы смеиаетея на одну зону к концу деки. При этом во второй зоне выделяется 62,2? вытертых и 62,5% невытер-тих семян, остальное в третьей зоне.

В результате установка терочной поверхностч ыа 2/3 длины деки, сход вытертых и невытертых семян в солому составляет 13 п Т3,д% соответственно, что увеличивает потери семян за соломотрясом.

В серии .табораторных исследований при пр' задании полного трехфакторного опыта установлено, что наибольшая степень вытирания семян наблюдается при уменьиэниц входных зазоров молотильного аппарата и достигает 76,4£ при работе без терочной поверхности. Входные зазоры А Б1 оказывают воздействие на вытирание семян э болыдей степепл, чем выходные Д вцх .При диапазоне регулирования А вых от 2 до 5'км, абсолютные значения степени вытирания, почти одинаковы, но довреадоние семян уменьшается в два раза. При этом снижается полкота просыпания полови ка 7-Юл и додача ее на очистку на 10-20!«. •

Это объясняется тем, что с уменьшением зазоров на входе, несмотря на увеличение скорости движения массы по доке и снижение времени ее пребывания с< 0,039 до 0,0а л, нормальнее усилия сжатия на входе молотильного аппарата увеличиваются, что являемся определяющим феятором для вытирания семян клевера лугового, Б результате этого, степень вытирания семян повышается

Рис.1. Влияние зазоров на входе Д вх , выходе Д Бых молотильного аппарата на степень вытирания семян £ при различной длине терочной поверхности: Л - без терочной поверхности, 0—1 т= уз£$> , о2/3£э .

при всех значениях зазоров на выходе и длине терочной поверхности на 23...24$. (рис.1).

Зазоры на выходе молотильного аппарата оказывают влияние на степень вытирания семян в меньшей степени в виду того, что скорость движения массы по деке в начальных зонах дуги подба-рабанья изменяется незначительно и параметры характеризующие процесс обмолота и вытирания семян (количество ударов, нормальные усилия сжатия на данном участке подбарабанья) остаются почти постоянными. При дальнешем продвижении массы по деке процесс вытирания неэффективен, так как наряду с вытиранием

происходит сепарация пыжины. Поэтому, с уменьшением зазоров на выходе, несмотря на снижение скорости массы, увеличение времена ее пребывания на деке, повышения количества ударов на оставшейся .длине подбарабапья а увеличения нормальных усилий сжатия степень вытирания семян увеличивается на 7...В силу этих пе причин возрастает степень перебивания соломы, полнота просыпания половы и подача ее на очистку.

С увеличением длины терочной поверхности 2 т до ХЛЗ длины деки степень вытирания £ возрастает ка 07-27% ц достигает 90,-4? (рисЛ).' Дальнейшее увеличение £ приводит к незначительному повышению £. на 2-4,?. Наряду с этим, увеличивается дробление в 2-2,5 раза, уменьшается сепарация свмял через подбарабанье на 5-12^. Удельная технологическая мощность повышается на 5,8$. Данные получены без учета эффекта рециркуляции вороха.

Так ил образом, лабораторными исследованиями установлено, что при уборке травостоя клевера вяакяостыо 13-18$ наибольший эффект достигается при зазорах ка зходо 9 мм, зазорах на выходе молотильного аппарата 5 км, установке терочной говерхности на 1/3 длины деки.

При постошшых значениях указанных параметров бчяя проведены опыты по виявкэлию влияния остальных ¿акторов на показата-,чи работа молотильного аппарата. Установлено, •.то толщина пластин терочной поверхности в пределах 3-6 ил не оказывает суи;ес:т-Г.0ШЮГО влияния на технологические и энергетические показатели работы МА.

Повышение округлой скорости барабана о 31,4 до 40 и/с. приводит к росту скорости движения растительной массы до всей длина деки, сниязпка нормальных усилий скатил а толщины потока вороха. В связи с этим, уменьшается плотность и связность потока обрабатываемо! массы, следовательно, снижается интенсивность воздействия рабочих органов на солому, снятая степень перебивания соломы и подачу половы на очистку га 14,5$ (рко.2).

Уменьшение плотности и связности потока стеблей повышает вероятность соударения головок и семян о рабочими элементами ЧА с одной стороны, а с другой снижаются нормальные усилил сжатия. Поэтому степень вытирания семян увеличивается незиячнтелз-

2«м

У*

АО 30 20 {О

% 90

80

70

□ о

1Г*"

о—_____

У и --- □ —о-- -—о

о \f-tc

31

ъу. 1,5

(0 0,5

9«.

ёг

с

0,5 0?5

}>с, %

95 ■90

о г, ой

33

35

57

53 Уй,М/с

[?кс.2. Влияние округлой скорости барабана V^ на удельную технологическую мощность, степень вытирания £ , дробление О , сепарация семян /-/ ,

полю ту просыаапая полозы очистку ц, 0.

пы

и подачу ее на

ко (на 6%). Увеличено £. и вероятности взаимодействия семян с рабочими органами повышают дробление в 3,3 раза и степень сепарации семян через подбарабанье на 6,7%.

Удельная технологическая мощность возрастает на 19,7%, в основном за счет роста мощности на холостой ход.

Увеличение подача растительной массы с I до 3 кг/с приводит к сокращению дробления семян с 2,7 до 0,2> и увеличению загрузки очистки кокйайка в 4 раза. Затирание и сепарация се~ ычн через подбарабанье изменяются незначительно. Удельная технологическая мощность возрастает в 2 раза (рис.3).

/

¡5,г. з

2

/

%

£5 ■Я25

■Вю.4. Влияние влажности растительной массив на технологические показатети работы МА.

?

50 АО 30 20

Ю

90

аз

П. V . < --1 В Г ,

1 5 -э Г-

1 2--- 1пн \ Г ^^

7- ■ - ■ 1

70

45 2 2,5 9,^/С

Рис.3. Влияние подачи растительной гяссы ц,

на технологические показатели работы МА.

Установлено, что с увеличением влажности растительной масон V/ 0 с 6 до Г7-20& степень вытирания снижается незначительно на 2,3% при уменьшении дробления семян в 7 раз, полноты просыпания половы на и подачи на очистку на 9,75?. С увеличением \\/с до 30 и более процентов степень вытирания семян снижается до 73,5$ (рис.4). Удельная технологическая мощность возрастает в 3,43 раза и составляет о,57 квт/кг:с.

В пятой главе приведены результаты полевых исследований и хозяйственных испытаний комбайна С&-5 "Нива". Полевые испытания проводили в совхозе "Губьно" Владимирской области при уборке клевера лугового ВИК-7 с целью определения оптимального режима работы молотильного аппарата.

Из анализа данных (рис.5) следует, что с уменьшением зазоров на входе молотильного аппарата выход семян в бункер т с увеличивается при всех значениях зазороБ на выходе и окружной скорости барабана (в среднем на 24,9$). Одновременно можео заметить, что наибольший выход семян в бункер щс и наименьшие потери получены при зазоре на выходе молотильного аппарата в диапазоне 4...5 мм. С ростом окружной скорости барабана т 0 увеличивается в среднем на 6%.

° Таким образом, наибольший выход семян в бункер в наименьшие потери семян получены при зазоре на входе - 8 мм, выходе -4...5 мм и окружной скорости барабаиа 40,8 м/с. о

Данный режим работы молотильного аппарата был проверен в хозяйственных условиях в совхозе "Губино" Владимирской области в объеме - 30 га и ОПХ "Ермолино" Московской области в объеме -40 га, а также в Московской селекционной станции и в Липецком филиале научно-исследовательского проектного и внедренческого центра организации производства, труда и социального развития Агропромышленного комплекса РЭДСР. В результате были получены следующие показатели: выход семян в бункер увеличился на 20-25^, содержание чистых семян в бункере возросло с 52 до 71% при дроблений 0,2-0,4£ и всхожести семян 93%. Результаты подтверждены актами внедрения от 4 сентября 1989 г. в ОПХ "Ермолино" Московской области и от 9 октября 1989 г. в совхозе "Губино" Владимирской области.

Эффективность установки терочной поверхности на переднюю часть деки также проверена в хозяйственных условиях, выход се-

Рве.5. Выход свит в бункер т с комбайна з зависимости от зазороэ в молотильном аппарате при различной окружной скорости барабана (результаты половых испытаний).

мян в бункер увеличился на 20-25%,

В шестой главе дан расчет экономической эффективности комбайна СК-5 с рекомендуемым рзжкыоа работы мслотильпого аппарата при установке терочной поверхности.

В результате установлено, что за счет снижения потерь со-

мян за молотилкой комбайна приведенные затраты с учетом стоимости этих потерь уменьшается в 3,6 раза, по сравнению с эталоном.

Расчетный годовой экономический эффект на один комбайн за сезон работы составляет 12520 рублей.

ОБЩИЕ вывода ■

1. Результаты испытаний комбайнов СК-5 с приспособлением 54-1СЙА и ДОН-1500 с приспособлением ОСТ-10 на уборке семян трав показали, что в ряде случаев потери семян за молотилкой превышают допустимые по агротребованвям. Проведенные исследования показывают, что режимы работы молотильного аппарата не достаточно обоснованы.

2. Скорость потока стеблей зависит от зазоров на входе, выходе Ш., окружной скорости барабана, подачи растительной массы. Определение у/и в зависимости от перечисленных факторов позволило наметить тенденции повышения эффективности работы ЫА.

3. По результатам лабораторных исследований установлено, что наибольшая степень вытирания семян наблюдается при меньших входных (8 мы) и выходных зазорах (2 мм) и достигает 92,3+0,58$. Вх9£кце зазоры оказывают воздействие на вытирание семян в большей степени, чем выходные. При диапазоне регулирования выходных зазоров от 2 до 5 мм абсолютные значения степени вытирания почти одинаковые, но уменьшается повревдение семян в два раза,0 полнота просыпания половы на 7-10$ и подача ее на очистку на 10-20/?. Следовательно, улучшается работа очистки комбайна, что приводит к снижению общих потерь семян и выхода их в бункер.

По результатам полевых в хозяйственных испытаний при зазорах на входе 8 мм и выходе 5 мм выход семян в бункар увеличился на 20-25? по сравнению с существующим режимом работы молотильного аппарата комбайна СК-Ь. •

4. При установке терочной поверхности на деку длиной Ь т, равной УЗ длины деки'?- , степень вытирания семян £- повышается ш 17-27+0,&% по сравнению с комбайном с обычной декой. Дальнейшее увеличение £г до 2/3^ приводит к незначительному повышению £ (2-Ш, то есть вытирание семян изменяется по экспоненциальной зависимости. При; это:.'. увеличивается подача половы ща очждау до 12,ь,' резко возрастает-повреждение семян в

2-2,5 раза, снижается степень их сеоарадии через подбарабанье на 8-13;».

5. Толщина пластин терочной поверхности в диапазоне от 3 до 6 мм не оказывает существенного влияния на технологические и энергетические показатели работы МА. Поэтому, даишй размер целесообразно принять равным 3 мм.

6. Увеличение окружной скорости барабана с 31,4 до 40 м/о приводит к повышении степени вытирания семян на 6+0,463, дробления в 3,3 раза и сепарации семян на 6,7* при влажности массы 10... 1255. Дальнейшее увеличение скорости барабана свншо 40 д/с ведет к резкому росту дробления семян, больше 2%.

7. Увеличение подачи растительной массы с I до 3 кг/с приводит к сокращению дробления семян с 2,7 до 0,2% и-увеличении загрузки очистки комбайна в 4 раза. Вытирание семян и сепарация их через подбарабаньо изменяется незначительно.

8. Влажность растительной уясси с оказывает существенное влияние па технологический процесс. Црп увеличении плавности о 5 до ТУ-20% степень вытирания снижается незкачиельно на 2,3% при уменьшении дробления семян в 7 раз, полноты лроон-палия полови ка ш подачд ее ка очистку на 9,7%, С увеличением \л/с до 30 и более процентов стелонь вытирания семян сна-яяется до 73,5+1,5$.

9. Энергозатраты на осуществление технологического процесса при рекомендуемом реалме работы ыоиотпяьйого аппарата

( Л вх< = 8 км, Л Бш:> - 5 мм," = 40 м/о, - 2 кг/о) увеличиваются незначительно (на 3,8%) по сравнении с базовым ро телом работы МА. Увеличение длины терочной поверхности с 1/3 до 2/3 длины деки влечет к повышению Д/,' т на 5,3,'?.

10. Для уборни семян клевера лугового рекомендуется оборудовать ыолотяяьшй аппарат терочной поверхностью, кмзюадай длину в пределах 1/3-1/2 длина дечи и устанавливать зазоры

на входе, равные 7...8 мм, на выходе 4...5 мм, окружную скорость барабана 40-40,5 м/с.

' II. Расчетный годовой экономический эффзкт на один комбайн, с предлагаемым рвядаоы работы мяотилького аппарата в установкой терочной поверхности на переднею часть дека, составляет 12520 рублей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах;

1. Заявка Ji 4812290/25 СССР, ЖИ А03Р 12/13. Способ обмолота мелкосемянных бобовых трав / ВНИИ кормов им. В.Р.Вильямса; авт. изобрет. Вуркин В.К., Никулочкин A.B., Копченко H.A., Сериков Е.В.- В90.

2. Журкин В.К., Никулочкин A.B., Краснов A.B. Обоснованна параметров рабочих органов и режима работы комбайна на уборка семян клевера. // Сб. научн. тр. ВНИИ кормов: Цути повышения эффективности семеноводства многолетних трав. - П., 1991. -

С. 145-152.

3. Никулочкин A.B. Скорость движения растительной массы в молотильном аппарате // Тезисы докладов Всесовзной научной конференции молодых ученых и аспирантов по актуальным проблемам интенсификации кормопроизводства. - П., ШИИ кормов; 199{,-С. 168-169.

4. Никулочкин A.B. Переоборудование и регулировки комбайна CÄ-5 для уборки семенников трав // Механизация в электрификация сельского хозяйства, 1991. - & 7. - C.d-9.

Подл, в печ. 24.02.92. Формат 60x84/16. Печ. л. 1,25. Тираж 100 гкз. Заказ Ä 24.

Подразделение оперативной печати ВМК