автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров и изучение работы льнотеребильных аппаратов с поперечными ручьями

РГ6 Од На правах рукопису

/ 6 ИЮЛ - .

ЮХИМЧУК СЕРГІЙ ФЕДОРОВИЧ

УДК 631.358:633.521

ОБГРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ І ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ ЛЬОНОБРАЛЬНИХ АПАРАТІВ З ПОПЕРЕЧНИМИ РІВЧАКАМИ

05.20.01- Механізація сільськогосподарського виробництва

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Луцьк-1998

Робота виконана в Луцькому державному технічному університеті.

Науковий керівник: академік ІАУ, доктор технічних наук,

професор Хайліс Гедаль Абрамович,

Луцький державний технічний університет, проректор з наукової роботи

Офіційні опоненти: академік ІАУ, доктор технічних наук, професор, заслужений винахідник України Гевко Богдан Матвійович, Тернопільський державний технічний університе зав. кафедри технології машинобудування

кандидат технічних наук Синій Сергій Васильович,

Луцький державний технічний університет, старший викладач

Провідна установа: Національний аграрний університет, м. Київ

Захист відбудеться "З" 1998 року об '/У., годині.на засіданні

спеціалізованої вченої ради К 32.075.01 для захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук в Луцькому державному технічному університеті за адресою: 263018, м. Луцьк, вул. Львівська, 75, навчальний корпус В, аудиторія 361

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Луцького державного технічного університету (вул. Львівська, 75).

Автореферат розісланий "■?£" 1998 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат технічних наук

Актуальність теми. Найбільш важливим і трудомістким етапом вирощування льону є його збирання. Яке найчастіше проводять комбайновим способом з використанням льонокомбайнів ЛК-4А, ЛКВ-4А. Ці машини добре зарекомендували себе у льонарських господарствах. Однак вони обладнані бральним апаратом з поздовжніми рівчаками, який має складну конструкцію, матеріале- і енергомісткий, його наладка забирає в механізаторів багато часу. Це знижує продуктивність і збільшує енергозатрати процесу збирання.

Льонобралки типу ТЛН-1.5А, що застосовуються при роздільному способі збирання льону, обладнані бральним апаратом з поперечними рівчаками - компактним, неенергомістким апаратом простої конструкції, який зручний в експлуатації і має невелику масу. Основний недолік, через який ці апарати раніше не використовувались на льонокомбайнах, полягає у неможливості подачі стрічки льону на наступні пристрої комбайна.

Тому актуальним є вдосконалення і дослідження бральних апаратів з поперечними рівчаками, які можна використовувати на льонозбиральних комбайнах.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дослідження е частиною робіт, виконаних у відповідності до державних науково-технічних програм ДКНТП з пріоритетних напрямків розвитку науки і техніки. Шифр завдання 03.07.03/058-93/ Вдосконалення льонозбирального комбайна І. Крім того робота є частиною досліджень, виконаних за договором №1.122/392 з Міністерством сільського господарства і продовольства України на тему "Комбайн льонозбиральний універсальний. Вихідні дані”.

Мета роботи: підвищення продуктивності та зниження енергозатрат збирання пьону на основі обгрунтування параметрів і дослідження нового брального апарата з поперечними рівчаками.

Задачі досліджень полягають у теоретичному та експериментальному дослідженні системи, яка складається із стебел льону і робочих органів брального апарата з поперечними рівчаками, для визначення раціональних параметрів апарата з врахуванням агротехнічних вимог до льонозбиральної техніки. .

Наукова новизна одержаних результатів. У даній дисертаційній роботі вперше за розробленими методиками досліджено: вплив швидкості ковзання на коефіцієнти тертя стрічки льону; залежність сили брання стебла від кута його нахилу; вплив густоти стеблестою, проміжку між прутками подільників та висоти підняття подільників на нахип центральних

стебел елементарного пучка. Запропоновано роботоздатну конструкцію брального апарату з поперечними рівчаками, що можна використовувати на льонокомбайнах, при дослідженні якого: розроблено математичну модель руху стебла по бральних рівчаках; обгрунтовано умову для теоретичної перевірки достатності довжини зони брального рівчака, що забезпечує повне витягування стебел з грунту.

Вперше теоретично проведено енергетичний аналіз процесу механічного брання стебел елементарного пучка. Теоретично і експериментально обгрунтовано параметри та вивчено вплив на стрічку льону зубчиків притискних роликів та піддержувальних прутків, розроблено рекомендації для вибору зазорів між піддержувальними прутками і буртиками роликів та сили притискання прутків при роботі апарату на прямостоячому і на полеглому льоні. Проаналізовано вплив показника швидкісного режиму роботи апарата на розтягнутість стебел у стрічці. За розробленою методикою визначено провертання стебел в бральному апараті. Експериментально визначено тиск в рівчаках та потужність на привід даного апарата.

Практичне значення одержаних результатів, полягає у їх використанні при розробці нового брального апарата та для перевірки і визначення раціонального режиму його роботи. Цей бральний апарат встановлений на новому універсальному льнозбиральному комбайні, який успішно пройшов випробування в польових умовах у 1996-1997 роках.

Особистий внесок здобувача. Основні дослідження за темою дисертації виконано особисто автором.

У співавторстві з Хайлісом Г.А. теоретично досліджено роботу притискних пристроїв брального апарата з поперечними рівчаками. Тут автор брав участь у обгрунтуванні кута загострення зубців притискних роликів та необхідної інтенсивності навантаження піддержувальних прутків на стрічку льону. Разом з Хайлісом ГА визначено завантаження пасів бральних апаратів при бранні стебел льону. У даній статті автор досліджував розподіл складових потужності при бранні стебла у поперечному бральному рівчаку.

У технічних рішеннях, які захищенні патентом України та позитивними рішеннями на видачу патентів України, доля кожного співавтора однакова.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались і обговорювались: на науково-практичних конференціях викладачів ЛІІ ( Луцьк, 1994-1997 p.p.), на Всеуфаїнсьш науково-практичній конференції "Перспективи вдосконалення засобів механізації' та технологій збирання льону-довгунця в Україні" ( Луцьк, 1996 p.), на засіданні Координаційної науково-методичної ради з луб"яних культур в Українській Академії

з

аграрних наук ( Київ, 1997 р.), а також на науковому семінарі кафедри сільськогосподарського машинобудування ЛДТУ (Луцьк, 1998 р.).

Публікації. Основні положення і результати досліджень опубліковані в тезах науково-технічної конференції, у 8 статтях у збірниках наукових праць. Отримано патент України і 5 позитивних рішень на видачу патентів України на запропоновані конструкції бральних апаратів з поперечними рівчаками.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, п"яти розділів, загальних висновків і рекомендацій, списку використаної літератури та додатків. Основна частина викладена на 167 сторінках, містить 49 рисунків і 5 таблиць. Список використаної літератури складається з 153 назв.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Вступ. Обгрунтована актуальність теми, сформульовані мета та задачі дослідження.

Розділ 1. Стан питання, мета та завдання досліджень

Проведено аналіз існуючих способів збирання льону, конструкцій бральних апаратів льонозбиральних машин, а також теоретичних і експериментальних досліджень, що стосуються механізації збирання льону.

Фізико-механічні властивості льону та бральні апарати були предметом досліджень М.і. Шликовз, М.Н. Лєтошнєва, А.С. Маята, І.В. Крагельського, П.А. Сторца, ГАХайліса, М.М. Бикова, М.М. Ковальова, Г.В. Макарова, С.М. Логїнова, І.Н. Болотова, ВА Толковського, Б.П. Можарова, А.А. Яро-шевича, A.B. Писарчика, В.Н. Рябцева, Ю.Г. Морозова, Г.В. Авер"янової. їх доробок показує, що аналітичні дослідження цих питань добре підтверджуються експериментально, встановлено ряд теоретичних закономірностей процесу брання і обгрунтовано технологічні та конструктивні параметри бральних апаратів.

В результаті проведеного аналізу літературних джерел встановиявлено ряд питань, які потребують вивчення. При дослідженні фізико-механічних властивостей стебел льону, необхідно приділити увагу визначенню: коефіцієнтів тертя стебел стрічки льону по матеріалах, з якими стебла ззаємодіють при роботі брального апарата; залежності цих коефіцієнтів від ивидкості ковзання, вектор якої направлений перпендикулярно до стебел; їпливу кута нахилу стебла до поверхні поля на силу витягування його із -рунту. Звернено увагу на доцільність дослідження нахилу центральних ;тебел елементарного пучка, що утворюють подільники брального апарата. Підкреслено актуальність створення і дослідження нової конструкції

брального апарату з поперечними криволінійними рівчаками. При цьому зверталась увага на необхідність теоретичного та експериментального обгрунтування його технологічних та конструктивних параметрів, дослідження роботи брального апарату та впливу його робочих органів на стебла льону, вивчення енергетики цього апарату.

У відповідності до поставленої мети основна увага приділялась вирішенню наступних завдань:

а) провести теоретичне обгрунтування конструктивних параметрів брального апарату, кінематичний та енергетичний аналізи його робочого процесу;

б) аналітично дослідити взаємодію із стрічкою льону нових робочих органів брального апарату - піддержувальних прутків та притискних роликів із зубчиками;

в) визначити коефіцієнти тертя стрічки льону по гумі та сталі і прослідкувати зміну цих коефіцієнтів при різних швидкостях ковзання;

г) експериментально дослідити вплив кута нахилу стебла льону на зусилля витягування його з грунту;

д) визначити вплив подільників на нахил центральних стебел;

е) проаналізувати тиск у кожному бральному рівчаку і його залежність від початкового натягу брального паса та положення притискних роликів;

є) прослідкувати вплив показника швидкісного режиму роботи апарата на положення стебел у бральних рівчаках;

ж) експериментально дослідити вплив піддержувальних прутків на стрічку льону та визначити провертання стебел у бральних рівчаках;

з) визначити потужність на привід брального апарату;

и) провести польові випробування льонокомбайна обладнаного розробленим бральним апаратом, і визначити його економічну ефективність.

Розділ 2. Теоретичне обгрунтування робочого процесу брального апарата

Побудовано схему і визначено основні конструктивні особливості розробленого брального апарата з поперечними рівчаками.

При вивченні переміщення стебла льону рівчаками брального апарата розглядали точку М - точку затиснення стебла у рівчаку. Виведено систему рівнянь для знаходження проекцій швидкості V* , 1/у, І/г переміщення точки М на осі просторової системи координат за умови,що вісь ОХ паралельна швидкості руху машини , вісь О У паралельна площині брального апарату

і напрямлена в бік переміщення затиснутих стебел, вісь 02 перпендикулярна до поверхні поля і напрямлена вгору:

У

Vx = Vpx + V» = Vp sin <p cos ft +

Vz = Vpz = Vp smp s/'пД Vy=Vpy= Vp coscp,

де Vp - швидкість брального паса, a Vp; координатні осі; .

р-кут між вектором швидкості Vp і віссю OY]

/3 - кут нахилу брального апарату до землі.

Координати точки М в просторі при проходженні стебла льону по криволінійних ділянках бральних рівчаків рівні :

Vp/ - її проекції на

Хп = R[cosfi(cos <ро - cos <рі) + Vtj/VP( <рі - <po)] + Xo,' Yn = R[ sin <pi - sin (po]+ Y0,

Z„-R sin p ( cos <p0 - cos pi) + Z0,

(2)

де Я - радіус кривизни розглядуваної ділянки;

Vм/Vp - показник швидкісного режиму;

<р1 - кут, що характеризує положення точки М на розглядуваній ділянці з інтервалу [щ; ^ де сума щ* <рг е кутом сектора ділянки;

Хз. Уо, ^ -просторові координати точки М на початку криволінійної ділянки.

Для прямолінійних ділянок бральних рівчаків:

X=Li{sin pcos >3 + VmA/p) + Xo*

Y = Ц cos <p + Y0*

Z-L, sin p sin ipi-Zo* j

(3)

де £./ - величина, що змінюється від 0 до І (І - довжина прямолінійної ділянки) і визначає положення точки М;

Хо* У0*, 20*- просторові координати точки М коли вона знаходилась іа початку прямолінійної ділянки.

Довжина траєкторії руху точки М при проходженні стебла криволінійною ділянкою брального рівчака: ’

fl у

S = і?| Jl + 2—^~sin <pcosft +•

D

V,

\

м

V

dtp

р '

(4)

Даний інтеграл неперервної функції не виражається елементарними функціями. Тому його розв'язок необхідно шукати наближеним методом параболічних трапецій за формулою Сімпсона .

Для прямолінійних ділянок траєкторії:

■ (6)

Для забезпечення повного витягування з грунту стебла льону необхідне виконання умови:

а ^ Р„ - Ро>

Ро = л/£х~0 - X)2 + (у0 - У)1 +■ 2 02 , Рл = уІ(х л - Х)Ч (у, - У)! + 2 ,2 .

Л

У

6)

де: а - довжина, на яку потрібно витягнути стебло льону з грунту до повного відриву корінців;

ро - відстань від точки початку затиснення стебла в бральному рівчаку до точки розташування кореня стебла в грунті;

рп - відстань від точки затиснення стебла льону, коли воно знаходиться в кінці зони брання, до початкової точки розташування кореня стебла в грунті.

Енергетичний розрахунок брання стебла розглядався за схе-мою рис.1. На ньому схематично зображена ділянка брального рівчака де проходить брання стебел - зона охоплення АВ бральним пасом брального диска.

На цьому рисунку крім уже згаданих параметрів показані: г - радіус брального диска; а - кут охоплення брального диска; /7 - висота брання; Ь -ширина захвату бральної секції; пунктиром вказано можливу зону розташування в грунті кореніз стебел, що попадають у гирло брального рівчака. .

На рис. 4.6 зображено положення брального диска через деякий час і За який бральний апарат перемістився на відстань IV, а бральний диск під впливом брального пасу повернувся на кут <р=Урі/г. При цьому, затиснуте у точці М з координатами (ХЛ‘ г„), стебло льону утворює з координатними осями відповідні кути: кут уг віссю ОХ, кут <ї з віссю О У і кут є з віссю 02. Місце розташування в грунті кореневої частини стебла визначається точкою

О з координатами ( X' У.' 0 )■ Т - сила витягування стебла льону з грунту.

Рис. 1. Схема роботи брального апарата

Брання стебла відбувається як під дією переміщення брального пасу такі під впивом руху машини. Тому складовими потужності N брання стебла є потужності, що передаються бральному пасу А/р і машині Л/м:

МР = Т

х. - х г* - г г

—5---------------------------+У —-+К —-І Л

Ри " Рп Р! Р. і Л

X. - X

ря

У

(7)

За рівняннями ( 7 ), користуючись для знаходження їх елементів форму-пами ( 1 ), ( 2 ), ( 6 ), з метою оперативного отримання результатів розра-кунків за різноманітними можливими комбінаціями початкових параметрів, розроблена програма для ПЕОМ. Ця програма дозволяє прослідкувати зміну потужності N і розподіл її складових А/р і Л/м від повороту брального циска на кут <р з інтервалу [-а/2; а/2], ¡¡ри бранні стебел з відповідними

координатами X У точок розташування коренів. При цьому враховувалось те, що брання стебла проходить за умови; 0 <рп-р0<а.

При р„~ ро-Ар > а відбувається повне витягування-стебла льону (Л/, Д/р і Мм рівні нулю).

Досліджено енергетику брання стебел льону розробленим бральним апаратом при таких його параметрах: р - 1,047 рад, а = 2,618 рад, Я? = 0,11 м, Л = 0,2 м, Ь = 0,35 м, = 2.01 м/с, враховуючи, що для стебел льону Ттвх- 5 Н і а = 0.05 м. Вважали, що залежність сили Т від довжини витягування стебла Ар є параболічною: Т = 4 Т^хО- Ар/а) Ар/а.

Посередині рис. 2 у масштабі зображено проекцію на горизонтальній площині ХОУ траєкторії переміщення точки М защімлення стебла у бральному рівчаку при повороті брального диска на кут а; з точки М показані проекції швидкостей \/рху і 1/м; пунктиром вказано можливу зону розташування в грунті коренів стебел, що попадають у гирло брального рівчака при мінімальному куті нахилу стебел до горизонту 30° і ширині захвату бральної секції 0,35 м.

Розглядались вибірково координати ( X; У ) стебел, корені яких розташовані на периферії і у центрі умовної зони та позначені кружечками ( рис. 1, б). За отриманими результатами для стебел 1, 2, 3, 4, 5 побудовані графіки розподілу потужностей АІр, N¿3, N в залежності від кута повороту <р брального диска. Брання не відбувається тільки для стебла 4. Цьому можна зарадити зменшуючи поступальну швидкість машини Так, при Ум = 0,69 м/с брання цього стебла забезпечується (випадок 4' на рис.2). У решті випадків знаком " +• " позначені місця розташування в грунті коренів стебел, для яких дані параметри брального апарата'повністю забезпечують умову брання Ар > а. Знаком " - " вказане стебло, для якого повного брання не досягнено.

Із графіків на рис. 2 видно, як залежно від розташування в грунті стебел, розподіляється потужність брання між завантаженням брального паса і тяговим зусиллям машини. Можливі випадки, коли одна із складових потужності Д/р приймає від'ємні значення. Це явище вказує на циркуляцію потужності. Так при бранні стебла 3 частина потужності І\ІМ, що не задіяна на витягування стебла, передається через бральний пас і механізм приводу назад двигуну. Для стебла 4 деяка частина потужності Np, що не задіяна бранням, використовується для переміщення машини, при цьому відповідно зменшується тягове зусилля агрегату.

Оскільки при роботі брального апарату на прямостоячому льоні стебла, що утворюють елементарний пучок, знаходяться у третьому і у четвертому октантах ( рис. 2 ), те побудовані для них графіки підтвердили, що вибрані параметри апарата забезпечують повне брання.

Рис. 2. Розподіл потужностей при бранні стебла ; ------------А/р>---------Л/м,---------N

При роботі апарату на полеглому льоні в гирло бральних рівчаків попадають стебла льону, нахилені проти руху машини, тобто корені яких для розглядуваного випадку розташовані у першому і другому октантах ( рис.2 ). Брання цих стебел можна забезпечити як зміною поступальної швидкості машини ( випадок 4' рис.1 ), що не є доцільним через зменшення продуктивності агрегату, так і збільшенням зони затискання стебел у бральному рівчаку. Останній варіант досягається затисканням стрічки льону між піддержувальними прутками та буртиками притискного ролика. Для примусового переміщення стрічки по піддержувапьних прутках ролик обладнаний зубцями. Для забезпечення брання стебел прутки повинні діяти на стрічку льону з інтенсивністю навантаження:

Яп> Гпа/(2с1сґа), ( 8 )

де пб - кількість рядів стебел у рівчаку, що підлягають бранню, рівна:

пб-ЬсІсіум/ур;

с/г - середній діаметр стебел;

- коефіцієнт тертя стебла по стеблу;

і - густотана стеблестою.

Зазор між піддержувальними прутками і буртиками ролика вибирається за формулою:

АЬ„ = (1-є^ У§/2 (п -1)), (9)

де £пР - допустима деформація стиску стебла льону ; п - кількість шарів стебел у рівчаку.

Розділ 3. Програма і методика експериментальних досліджень

Викладена програма досліджень, описані прилади, обладнання, експериментальні установки і методики проведення досліджень.

Програмою досліджень передбачено визначення коефіцієнтів тертя стрічки льону по різних поверхнях і залежності значень цих коефіцієнтів від швидкості ковзання; визначення впливу кута нахилу стебла льону на силу брання його з грунту; дослідження нахилу стебел, що безпосередньо не взаємодіють з подільниками; визначення тиску в бральних рівчаках; визначення впливу співвідношення швидкостей руху брального пасу і машини на положення стебел в бральних рівчаках; визначення впливу піддержувальних прутків на транспортування стрічки льону; визначення провертання стебел льону в бральному апараті; визначення потужності на привід брального апарату; випробування брального апарату на льонокомбайні в польових умовах.

Для проведення експериментів крім стандартної вимірювальної апаратури використовувались спеціально виготовлені: лабораторна установка для визначення коефіцієнта тертя; пристрій для визначення залежності сили брання від кута нахилу стебла; імітатор навантаження; пристосування для вивчення впливу подільників на стеблестій льону; обладнання для вивчення роботи брального апарата в лабораторних умовах; установки для дослідження впливу сили притискання піддержувального прутка та зазору між прутком і буртиком ролика на зміщення стрічки льону; прилад для визначення кута провертання стебла. Для визначення тиску у бральних рівчаках застосовувався спеціальний портативний прилад ємнісного типу.

Основні досліди проводились як у лабораторних так і в польових умовах на розробленому бральному апараті з поперечними рівчаками.

Розділ 4. Результат експериментальних досліджень

Визначено коефіцієнти тертя ковзання стрічки льону по гумі і сталі -матеріалах з яких виготовлені робочі органи брального апарата та встановлено залежність цих коефіцієнтів від швидкості ковзання за умови, що ковзання відбувається перпендикулярно стеблам.

Встановлено, що із збільшенням кута нахилу стебла до землі від 30° до 90° сила його витягування зростає. Однак це зростання незначне.тому при розрахунках процесу витягування стебла із грунту можна вважати, що ця сила мало змінюється при зміні кута нахилу стебла.

При дослідженні кута 0« нахилу центральних стебел, що безпосередньо не взаємодіють з подільниками, отримано рівняння регресії:

в„ = 76.507 + 3.910X, + 6.260Хг-5.845Х3 - 2.392Х/ - 0.238 X/ +

+2.372Х3г-0.483X^2 + 1.5в6Х,Хз + 1.351Х2Х3,, ( 10 )

де Хи Хг, Х3 - кодовані значення факторів, відповідно X, - густота стеблестою, Хг - проміжок між бічними прутками подільників та Х3 -висота підняття подільників. За цим рівнянням складено комп'ютерну програму і побудовані графіки залежності кута нахилу центральних стебел від згаданих факторів.

Визначено середній тиск у кожному бральному рівчаку при завантаженні апарата бранням і лрослідковано його залежність від положення притискних роликів та початкового натягу брального паса.

Як в лабораторних, так і в польових умовах умовах досліджено вплив показника швидкісного режиму апарату на розтягнутість і кут нахилу стебел у стрічці. Особливо різко зростає цей кут при показнику швидкісного режиму більше 1; розтягнутість стебел у кожному наступному рівчаку більша, ніж у

попередньому. Зважаючи на це, при роботі машини показник швидкісного режиму має бути меншим 1.

Встановлено, що зміщення стрічки при проходженні зони дії піддержувальних прутків збільшується при збільшенні сил притискання прутків і зменшенні зазорів між прутками та буртиками притискних роликів.

При дослідженні провертання провертанню ■стебел встановлено, що стебла льону, які попадають у перший бральний рівчак на момент їх виходу із брального апарата мають середній кут скручування v,= 158°, і середній кут провертання 342°; у другий бральний рівчак - у2 = 147° і = 329°; у третій - v3 = 109° і 6з = 283° та у четвертий рівчак v4= 34° і ¿¿=51°. Це дає підставу стверджувати, що провертання стебел у рівчаках брального апарата, при його правильному регулюванні, не призводить до пошкодження стебел і втрат насіннєвих коробочок.

Визначено потужність на привід брального апарата при холостому і робочому режимах: коли притискні ролики знаходяться у верхньому положенні значення цієї потужності відповідно рівне 1,02 кВт і 2,42 кВт; коли притискні ролики знаходяться в середньому положенні - 1,51 кВт і 2,96 кВт; коли притискні ролики опущені у нижнє положення - 2,29 кВт і 3,86 кВт.

Результати проведених досліджень були враховані при створенні нового брального апарата до льонозбирального комбайна < рис. З ).

Розділ 5. Результати польових випробувань та ефективність брального апарату з поперечними рівчаками

Випробування льонокомбайна з експериментальним бральним апаратом проводилось на полях КСП "Омельно" Ківерцівського району і КСП "Руднянське" Рожищенського району Волинської області в 1996 і 1997р.

В польових умовах встановлено, що пошкодження стебел зростає із збільшенням початкового натягу брального пасу і при опусканні притискних роликів. Встановлено, що найкраще виконання технологічного процесу при роботі машини на прямостоячому льоні забезпечується при русі зі швидкістю 7,25 км/год,коли притискні ролики знаходяться у верхньому положенні і початковий натяг брального пасу рівний 1400 Н. Бральний апарат забезпечує якісне брання полеглого стеблестою з кутом нахилу стебел до землі не менше ЗО®.

Польові випробування показали, що розроблений бральний апарат є роботоздатним і відповідає всім агротехнічним вимогам. Розрахунок економічної ефективності використання розробленого апарата свідчить про доцільність його використання у льонарських господарствах. Розрахунковий річний економічний ефект при продуктивності машини 0,9 га/год становить

745,1 грн.

Рис. 3. Схема розробленого брального апарата:

1 - картер льонокомбайна; 2-польове колесо; 3 - поперечний транспортер; 4 - направляючі прутки; 5 - роз'ємне кріплення; 6 - рама брального апарата; 7 - подільники; 8 - ведучі шківи; 9 - бральний пас; 10 - вивідний пас; 11 -бральні диски; 12,13, 14 - притискні ролики; 15 - піддержувальні прутки; 16, 17,18 - натяжні ролики; 19, 20 - шківи; 21 - регулювальні пристрої.

ВИСНОВКИ

1. Виведена математична модель руху стебла у бральних рівчаках апарату, яка використана для знаходження координат точки затискання стебла у рівчаку при її переміщенні, а також для визначення довжини траєкторії цього руху. Розрахунки по цій моделі, виконані на ЕОМ за спеціально розробленою програмою, показали, що за час проходження стебла від гирла брального рівчака до виходу із апарату шлях переміщення машини, а також і довжина траєкторії руху стебла збільшуються при зростанні показника швидкісного режиму і кута нахилу апарату.

2. В результаті енергетичного аналізу процесу брання стебла виведені аналітичні залежності складових потужності брання від положення стебла у елементарному пучку та кута обертання брального диску апарата. Встановлено, що при бранні стебел, корені яких на момент затискання їх у бральному рівчаку знаходились зліва і перед гирлом рівчака, можлива циркуляція потужності. Робота на брання стебла не залежить від розташування стебла у елементарному пучку. Визначено складові роботи брання, що припадають на вал відбору потужності і гак трактора.

3. Кут загострення зубців притискного ролика повинен бути у межах 20°..30°, а інтенсивність навантаження піддержувального прутка на стрічку льону при роботі апарату на полеглому льоні має бути не меншою 1905 Н/м. Для уникнення пошкодження стебел величину зазорів між піддержу-вальними прутками і буртиками ролика потрібно вибирати з інтервалу

0,75...1,2 мм, 1,4...2,2 мм і 2,05...3,3 мм відповідно для першого, другого і третього рівчаків.

4. Середні значення статичних коефіцієнтів тертя ковзання 10 стрічки льону за умови, що ковзання відбувається перпендикулярно стеблам, складають: по гумі - 0,736, по сталі - 0,548. Ці ж коефіцієнти в залежності від швидкості ковзання Ук в м/с виражаються формулою Р %+ №«+ В У#/, де А і В - коефіцієнти рівні відповідно 0,052 і -0,006 для гуми, 0,039 і -0,005 для сталі.

5. При роботі подільників кут нахилу центральних стебел, що не взаємодіють з бічними прутками, зменшується при зменшенні густоти стеблестою та проміжку між прутками сусідніх подільників і збільшенні висоти підняття подільників.

6. Експериментально встановлено, що у бральних апаратах з поперечними рівчаками тиск зростає із наближенням стебел до виходу з апарата. Різниця тисків у четвертому і першому рівчаках залежить від початкового натягу брального пасу і положення притискних роликів; чим нижче опущені ролики, тим більша ця різниця.

' При підвищенні показника швидкісного режиму апарату зростають розтягнутість і кут нахилу стебел у стрічці. При роботі машини показник швидкісного режиму має бути меншим 1.

7. Зміщення стрічки при проходженні зони дії піддержувальних прутків збільшується при збільшенні сил притискання прутків і зменшенні зазорів між прутками та буртиками притискних роликів. Щоб це зміщення було мінімальним при роботі апарата на прямостоячому льоні при силі притискання прутків близько ЗО Н зазори між прутками і буртиками роликів у першому рівчаку повинні становити 0,5 ..1,5 мм, у другому - 1,7. .2,7 мм, а у третьому - 2,6...4,5 мм.

8. Потужність на привід брального апарата залежить від положення притискних роликів. Енергомісткість апарату найменша коли притискні ролики знаходяться у верхньому положенні при потужності холостого і робочого ходу відповідно 1,06 і 2,42 кВт.

9. В польових умовах встановлено, що пошкодження стебел зростає із збільшенням початкового натягу брального пасу і при опусканні притискних роликів. Встановлено, що найкраще виконання технологічного процесу при роботі машини на прямостоячому льоні забезпечується при русі зі швидкістю 7,25 км/год,коли притискні ролики знаходяться у верхньому положенні і початковий натяг брального пасу рівний 1400 Н. Бральний апарат забезпечує якісне брання полеглого стеблестою з кутом нахилу стебел до землі не менше 30°.

Польові випробування показали, що розроблений бральний апарат є роботоздатним і відповідає всім агротехнічним вимогам. Розрахунок економічної ефективності використання розробленого апарата свідчить про доцільність його використання у льонарських господарствах. Розрахунковий річний економічний ефект при продуктивності машини 0,9 га/год становить

745,1 грн.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1.Хайлис Г.А., Юхимчук С.Ф. О работе прижимных устройств криволинейных льнотеребильных ручьев II Сільськогосподарські машини : 36. наук. ст. / Під ред. акад. ГАХайліса. - Луцьк, 1995. С.55-63

2. Юхимчук С.Ф. Побудова епюр внутрішніх зусиль притискних прутків льонобрального апарату з поперечними криволінійними рівчаками // Сільськогосподарські машини : 36. наук, ст./ Під ред. акад. ГА.Хайліса. -Луцьк, 1995. С.242-248

3.Хайпис ГА, Юхимчук С.Ф. О загрузке ремней аппаратов при тереблении стеблей // Сільськогосподарські машини : 36. наук. ст. Випуск 2. - Луцьк, 1996. С.93-105

4.Юхимчук С.Ф. Переміщення стебла льону у прперечному рівчаку брального апарата //Сільськогосподарські машини : 36. наук. ст. Випуск 2. -Луцьк, 1996. С. 106-112

б.Юхимчук С.Ф. Метод визначення коефіцієнтів тертя за допомогою формули Ейлера // Сільськогосподарські машини . 36. наук. ст. Випуск 2. -Луцьк, 1996. С.113-115

6.Юхимчук С.Ф. Визначення умов транспортування стрічки льону по притискних прутках брального апарата //Сільськогосподарські машини : 36. наук. ст. Випуск З.-Луцьк, 1997.С.307-311

7.Юхимчук С.Ф. Розрахунок енергії при механізованому бранні стебел льону // Сільськогосподарські машини: 36. наук. ст. Випуск 3,- Луцьк, 1997. С.312-320

б.Юхимчук С.Ф. До визначення нахилу стебел при бранні //Сільськогосподарські машини: 36. наук. ст. Випуск З.-Луцьк, 1997. С.321-326.

9.Хайліс Г.А., Юхимчук С.Ф., Довгополюк В.Ф. Про результати розробки льонобрального апарата більш досконалої конструкції' II Тези десятої науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу ЛІІ.~ Луцьк: ЛІІ.- 1995.-С.140

10.Пат. 10753А Україна, МКл A01D45/06. Льонобральний апарат / С.Ф. Юхимчук, Г.А. Хайліс ( Україна ) - № 95073257; Заяал. 11.07.95; Опубл. 25.12.96, Бюл. № 4

11.Позитивне рішення про видачу патенту України від 16.02.98 р. на винахід №9505232 Льонобральний апарат/ Юхимчук С.Ф., Хайліс Г.А./ Заявл. 12.05.95 р.

12.Позитивне рішення про видачу патенту України від 18.02.98 р.на винахід № 95020855 Льонобральний апарат / Хайліс Г.А., Ужегова О.А., Юхимчук С.Ф., Завгородній А.Ф., Сушко 1.1. / Заявл. 23.02.95 р.

13.Позитивне рішення про видачу патенту України від 23.02.98 р.на винахід № 95020856 Льонобральний апарат / Хайліс Г.А., Ужегова O.A., Юхимчук С.Ф., Завгородній А.Ф., СемеракС.В. / Заявл. 23.02.95 р.

14.Позитивне рішення про видачу патенту України від 12.03.98 р.на винахід № 96020647 Апарат для брання льону / Хайліс Г.А., Ужегова O.A., Юхимчук С.Ф., Божидарник В.В., Довгополюк В.Ф. І Заявл. 21.02.96 р.

15.Позитивне рішення про видачу патенту України від 10.09.97р. на винахід № 97031357 Машина для збирання льону / Хайліс Г.А., Божидарник В.В., Горбовий А.Ю., Юхимчук С.Ф., Довгополюк В.Ф., Дацюк Л.М., Клекоць Л.І., Ужегова О.А., ЦикалкжЮ.О., Рудий С.М /Заявл. 25.03.97р.

АНОТАЦІЇ

Юхимчук С.Ф. Обгрунтування параметрів і дослідження роботи льонобральних апаратів з поперечними рівчаками. - Рукопис

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.20.01 - механізація сільськогосподарського виробництва -Луцький державний технічний університет.. Луцьк. 1998.

Дисертація присвячена питанням теоретичного і експериментального дослідження бральних апаратів з поперечними рівчаками нової конструкції, їх використання дозволяє підвищити продуктивність та знизити енергозатрати збирання льону. Розроблена математична модель процесу переміщення льону бральними рівчаками. Проведений енергетичний розрахунок процесу брання. Обгрунтовані параметри та раціональні режими роботи брального апарата. Випробування розробленого дослідного зразка брального апарата підтвердили його роботоздатність і ефективність.

Ключові слова: бральний апарат, бральна секція, брання, льон, поперечні рівчаки, стрічка, транспортування.

Юхимчук С.Ф. Обоснование параметров и исследование работы льнотеребильных аппаратов с поперечными ручьягии. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства. - Луцкий государственный технический университет, Луцк, 1998 Диссертация посвящена вопросам теоретического и экспериментального исследования теребильных аппаратов с поперечными ручьями новой конструкции. Их использование позволяет повысить производительность и уменьшить энергозатраты уборки льна. Разработана математическая модель процесса перемещения льна теребильными ручьями. Проведен энергетический рассчет процесса теребления. Обоснованы параметры и рациональные режимы работы теребильного аппарата. Испытания разработанного экспериментального образца теребильного аппарата подтвердили его работоспособность и эффективность.

Ключевые слова: теребильный аппарат, теребильная секция, теребление, лен,поперечные ручьи, лента, транспортирование.

Jukhymchuk S.F. The substantiation of parameters and scientific research of flax-pul!ing apparatus with transversal streams. - Manuscript.

Thesis on competition of a scientific degree of the candidate of technical science on a speciality 05.20.01 - mechanization of agricultural production, - Lutsk State Technical University, Lutsk, 1998.

The thesis is devoted to problems on theoretical and experimental research of flax-pulling apparatus with transversal streams of a new construction. Their use allows to increase productivity and to reduce power-expenditure of cleaning flax. The mathematical mode! of process of transition flax of a pulling streams is developed. Is conducted power analysis of process puliing. Substantiated parameters and rational conditions of work of pulling apparatus. The tests of the developed experimental sample of pulling apparatus have confirmed it serviceability and efficiency.

Key word: puliing apparatus, pulling section, pulling, flax, transversal streams, fillet, transportation.

Формат 60 х 84 арк. Папір друк. Тираж 100 Віддруковано у редакційно-видавничому відділі ЛДТУ 263018, м. Луцьк, вул. Львівська, 75