автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров и режимов работы самоходной жатки для скашивания зеленцовых посевов культурной конопли в валки
Автореферат диссертации по теме "Обоснование параметров и режимов работы самоходной жатки для скашивания зеленцовых посевов культурной конопли в валки"
□□3452658
На правах рукописи
АПАЖЕВ МАРТИН ХАСАНБИЕВИЧ
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ САМОХОДНОЙ ЖАТКИ ДЛЯ СКАШИВАНИЯ ЗЕЛЕНЦОВЫХ ПОСЕВОВ КУЛЬТУРНОЙ КОНОПЛИ
ВВАЛКИ
Специальность 05.20.01 -Технологии и средства механизации сельского хозяйства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук
1 Н С Г.
Москва - 2008
003452658
Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства» (ГНУ ВИМ Россельхозакадемии).
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,
Лауреат Государственной премии РФ в области науки и техники, заслуженный деятель науки РФ Жалнин Эдуард Викторович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,
заслуженный деятель науки РФ Халанский Валентин Михайлович
доктор технических наук, профессор Авдеев Аркадий Викторович
Ведущее предприятие: Пензенский научно-исследовательский институт (ГНУ ПензНИИСХ Россельхозакадемии)
Защита состоится «2» декабря 2008 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д.006.020.01 при Государственном научном учреждении Всероссийском научно-исследовательском институте механизации сельского хозяйства (ГНУ ВИМ) по адресу: Москва, 109428, 1 -й Институтский проезд, д. 5.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИМ.
Автореферат разослан «31» октября 2008 г. и размещен на сайте www.vim.ru «31» октября 2008 г.
Учёный секретарь диссертационного совета,
кандидат технических наук ,.— И. А. Пехальский
ОБЩАЯ ХАРАТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Культурная (безканнабиноид-ная) конопля является одной из самых высокодоходных культур и имеет большое значение для развития многих отраслей народного хозяйства. Более 25 тыс. видов изделий можно производить из конопли. До 1990 года посевы конопли в СССР занимали около 1 млн.га. Сейчас в России осталось около 3,5 тыс. га. По производству и экспорту продукции из конопли на первые места в мире вышли Китай, страны Западной Европы, Америки, Австралии, где на государственном уровне решаются проблемы коноплеводства безканнабиноидного и каннабиноидного направления (последнее в медицинских целях).
По ряду причин отечественные ученые сосредоточили свои усилия только на селекции и семеноводстве конопли. Созданы всемирно признанные безнаркотические сорта технической конопли южно-созревающего типа. Крупные успехи достигнуты в селекции конопли для использования на техническое волокно, текстиль, бумагу и масло в Краснодарском НИИСХ, Чувашском НИИСХ и Пензенском НИИСХ. Однако техники для широкого районирования этих сортов конопли нет.
Отечественные заводы не выпускают технику для коноплеводства более 15 лет. Созданные в то время машины сейчас физически и морально устарели. Но главный их недостаток -необходимость использования большого количества ручного труда, особенно на операции скашивания растений на зеленец, которые являются сырьем для волокна. В связи с этим модернизация этих машин не целесообразна. Необходимо создавать новое поколение коноплеводческой техники, в том числе и коноп-лежаток, не требующих затрат ручного труда при их использовании. В этом заключается актуальность наших исследований.
Работа выполнена в соответствии с федеральной целевой программой «Комплексные меры противодействию злоупотреблению наркотиками и их незаконному обороту», утверждённой постановлением правительства РФ (№1030 от 09.09.99 г). В этой программе поставлена задача создания новой техники для уборки культурной (технической) конопли. Работа выполнена в соот-
ветствии с этим постановлением, а также Госконтрактом № 15 от 15.01.2004 г. Россельхозакадемии с ВИМ на 2002-2005 годы.
Цель работы - теоретически и экспериментально обосновать основные параметры и режимы работы самоходной жатки для скашивания зеленцовых посевов конопли в валки без затрат ручного труда.
Задачи исследования:
• Выполнить анализ различных технологий уборки конопли, разработать концептуальные требования к уборке конопли без затрат ручного труда и обосновать конструктивно-технологическую схему новой коноплежатки;
• Изучить физико-механические и морфологические свойства растений культурной конопли как объекта их скашивания в валки;
• Теоретически и экспериментально обосновать технологические и конструктивные параметры самоходной коноплежатки.
• Изготовить экспериментальный образец и провести полевые испытания самоходной коноплежатки на уборке конопли на зеленец.
• Разработать методику инженерного расчета параметров самоходной коноплежатки с ориентированной укладкой стеблей вдоль валка.
• Разработать научно-техническую документацию (исходные требования, техническое задание и технико-экономическое обоснование) на самоходную коноплежатку для уборки конопли на зеленец с расчетом потребности на 1000 га.
Объект исследований - технологии и технические средства для скашивания растений конопли на зеленец; физико-механические и морфологические свойства конопли как объекта механизированной уборки; математическая модель работы самоходной жатки.
Методика исследований - информационные исследования по технологическому и техническому обеспечению уборки конопли проведены с использованием научных отчетов и публикаций ведущих институтов, опытных станций, в том числе с использованием Интернета и зарубежных изданий.
Изучение физико-механических свойств конопли проводили по методике ВИСХОМ, а обобщение и сравнительный анализ характеристик разных сортов конопли выполнили с использованием имеющихся публикаций.
При разработке динамической модели самоходной жатки с длинномерной жатвенной платформой использованы классические уравнения механики.
При разработке математической модели работы мотовила с разделительными пластинами использована известная теория мотовила с циклоидной траекторией планки мотовила, но с учетом специфики свойств конопли и принципа материального баланса.
Экспериментальные исследования проведены в соответствии с действующими стандартами на испытания уборочной техники, но применительно к растениям конопли.
Математическое моделирование коноплежатки проведено на ПЭВМ с применением алгоритмического языка «Паскаль».
Научную новизну представляют:
• обоснование поточной технологии уборки культурной конопли без затрат ручного труда и конструктивно-технологической схемы самоходной поточной жатки, укладывающей равномерный центральный валок с ориентированной вдоль валка укладкой растений конопли любой исходной длины (патент № 2287257).
• Обобщенные и статистически достоверные физисо-механические свойства растений конопли по основным новым сортам, как объектов механизированной уборки: линейные и прочностные характеристики; корреляция между диаметром стебля и расстоянием от комля растения до точки излома в месте приложения нагрузки; зависимость изгибающего момента от расстояния между комлем растения и точкой излома растения; средняя плотность равномерно уложенных без подпрессовки стеблей конопли.
• математическая модель, алгоритм и программа расчёта параметров жатвенного агрегата с длинномерной жатвенной платформой, позволяющий рассчитать координаты расположения центров тяжести основных узлов жатвенного агрегата
и их массу для обеспечения устойчивости движения жатки на рабочих скоростях движения.
• математическая модель, алгоритм и программа расчёта параметров жатвенного мотовила с разделительными пластинами, позволяющей рассчитать количество и параметры пластин в зависимости от урожайности стеблей, скорости движения агрегата и высоты растений.
Практическую ценность работы представляют:
• предложения по конструктивно-компоновочной схеме самоходной коноплежатки с модернизированным мотовилом и ее параметрам;
• методика инженерного расчета динамических параметров самоходного жатвенного агрегата с длинномерной жатвенной частью для обеспечения устойчивости движения агрегата на рабочих скоростях;
• методика инженерного расчета параметров жатвенного мотовила с разделительными пластинами;
• научно-техническая документация на самоходную конопле-жатку.
Реализация результатов исследований: результаты исследований использованы при выполнении государственной целевой программы «Комплексные меры противодействия злоупотреблению наркотиками и их незаконному обороту на 20022004 годы» (15 ноября 2002 г., г. Москва, РАСХН); разработке «Концепции создания семейства машин для уборки и уничтожения наркотикосодержащих растений», а также ОАО «Пензагро-реммаш» при создании макетного образца самоходной коноплежатки.
Апробация работы.
Основные положения работы были доложены на второй Международной научно-практической конференции «Земледельческая механика в растениеводстве» (17-18 декабря 2003 г., г. Москва, ВИМ); Международной научной конференции «Селекция против наркотиков» (9-11 августа 2004 г., Краснодар, КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко); на заседании Бюро ОМЭАСХ Россельхозакадемии 21.01.2005г.; Всероссийской научно-практической конференции «Стратегия машинне
технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции России на период 2008-2012 гг.» (12, 15 октября 2007 г., г. Москва).
Публикации - основное содержание результатов исследований опубликовано в б печатных работах, в том числе изданиях, рекомендуемых ВАК - 2 работы.
Структура и объём работы Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованной литературы, приложений. Диссертация изложена на 192 страницах печатного текста, содержит 22 таблиц и 57 рисунков.
Положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся основные положения тучной новизны и практической полезности выполненной работы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении дан анализ развития коноплеводства как важной отрасли сельского хозяйства, но к сожалению, не достаточно активно развивающейся в современной России. Отечественные заводы не выпускают технику уже много лет, а имеющаяся техника физически и морально устарела. Поставлена задача создания коноплеуборочной техники нового поколения.
В первой главе «Современное состояние проблемы научно-технического обеспечения уборки культурной конопли. Цель и задачи исследования» рассмотрены народнохозяйственное значение культурной конопли, применяемые технические средства для ее уборки, обоснована концепция создания новых технических средств для уборки культурной конопли, а также проведен анализ конструкции кормоуборочных машин как аналогов новой уборочной машины.
Наибольший вклад в развитие отечественной коноплеуборочной техники внесли сотрудники ВНИИ Лубяных культур, ГСКБ завода им. Ухтомского, ГСКБ завода «Бежецксельмаш», ОАО «ВИСХОМ» и другие организации. Наиболее крупные исследования провели: Ю.И. Власенко, С.С. Воловик, B.C. Головин, Г.И. Гончаров, А.П. Горшков, В.П. Егоров, П.В. Котю-хов, A.A. Куликов, С.Н. Ляшенко, И.Л. Нечипоренко, Е.Л. Па-шин (КГТУ), В.К. Прошляков, В.В. Решетило, Н.В. Рудников, В.В. Сидляренко, Е.И. Хохлов и др.
Однако с современных позиций парк коноплеуборочных машин имеет очень низкий технический уровень и не отвечает новым агротехническим требованиям. Проведенный анализ недостатков ранее разработанных конструкций коноплеуборочной техники убеждает в нецелесообразности их дальнейшей модернизации и приводит к необходимости изыскивать новые технические решения. Главное требование - новое поколение коноплеуборочной техники должно исключить применение ручного труда.
В отделе механизации уборки зерновых культур ВИМА с нашим участием была разработана новая концепция создания перспективной коноплеуборочной техники для культурной конопли, основанной на специфике этой культуры, известных и широко апробированных способах ее уборки.
В основу концепции создания новой коноплеуборочной техники положены три варианта технологии уборки: раздельная уборка зеленых растений конопли на волокно (зеленец); уборка конопли на семена прямым комбайнированием с применением стационарного пункта; уборка конопли на семена с одновременным сбором растений на волокно. Главная особенность всех вариантов технологий - это механизированная уборка с полным исключением ручного труда и ориентация на самоходные и стационарные машины. В соответствии с принятой концепцией предложен комплекс машин для уборки культурной конопли по различным технологиям (рис. 1).
Выполненный анализ состояния проблемы уборки культурной конопли позволил обосновать вышеприведённые цель и задачи диссертационной работы.
Во второй главе «Обоснование поточной технологии уборки культурной конопли на зеленец и конструктивной схемы самоходной валковой коноплежатки» приведен анализ различных технологий уборки зеленцовых посевов культурной конопли, а также обоснована технологическая схема новой самоходной коноплежатки.
Изучены разработки отдела механизации ВНИИ лубяных культур - технологии Нечипоренко И.Л и Головина B.C., а также КГТУ - Пашина E.JI. Однако эти технологии имели существенный недостаток - они основывались на образовании сно-
пов, что требовало слишком много ручного труда или предусматривали применение прицепной техники.
Кошысчсс МЛШНН .{ЛИ \ К-у.И,Т}'рН<1П КЧЖОПЛИ по
различным 1слнол)1пим
Те\Н<>Л<М ни
}0орни
Технические с роде I с а
I еаршшя^
('лмолодл.л» /ьч кц-иалчо^ кладчик _____ 1__
С.'МОЧОДЧЬШ р}.имЧЦ>М |
1|()"ДЮрШИК 1
1 С\11(»Л(И И Я > Гюрки КАНОН 'Ш на тмокно
1 синим ии ><юркн коноп ш па семена
Технология
уборы« КоПОППн ?и
семсил с олновремел ным сбором рлогешш на кил ом к»
'1'р а; (с г (о рт и ) п! ц:г к рас гк^лыти массы
О?:щио;гд , | Рачмо1ч р>лон(ч: и I
рК1,ч"' | . ооор\ хокаикс лла
путег ' г.ллучож.я г-юлеч- ,1а
нер^рпош 1 ___________
Размочи ¡к рулонов
СС\НЧООр(ДИ14
для
иолучоння ССМЯи
Л аиршш/у Самоходным р>лот:ый пресс с > специальным .хппгерпп
111 идчиищ. 1 Самоходная -л.атклчмеемв.пс!!» с ! сомссбогмикеч
С^мочодаыи ко\\*лаин с л'лукст ¡..рс^и или о.!мохиднь:й рулонный нре^ с аптксм ВЫСОКО! о сро.>ч1 А и\иксром-П.ИСОПИТС 1СМ
Рисунок - 1 Комплекс машин для уборки культурной конопли по различным технологиям
Главная особенность предложенной технологии уборки конопли на зеленец - это механизированная уборка с полным исключением ручного труда и ориентацией на самоходные и стационарные машины (рис.2). В соответствии с новой концепцией создания коноплеуборочной техники, раздельную уборку конопли предлагается производить с помощью самоходной жат-
ки-валкоукладчика, обеспечивающей скашивание посевов конопли и укладку ее в валок (рис.3). Подбор этих валков осуществляется специальным самоходным рулонным прессом, который может применяться и на подборе валков соломы и сена.
жатка-валкоукладчик СРГИООО+ПТР-5 МТЗ-В2+ПТР-5
Рисунок 2 - Технологическая схема уборки культурной конопли
Преимущества конструкции новой коноплежатки: само-ходность, маневренность, большая производительность (до 2 га/час), поточность процесса валкообразования и создания условий для механизированного подбора валков растений конопли. Весь процесс уборки, рулонизации, погрузки и транспортировки стеблей культурной конопли полностью исключает применение ручного труда.
1 - полевой делитель; 2 - режущий аппарат; 3 - сузитель потока; 4 - мотовило с разделительными планами; 5 - кабина; 6 - двигатель; 7 - топливный бак; 8 - задний управляемый мост; 9 - ведущий мост; 10 - копирующий башмак
Рисунок 3 - Технологическая схема новой самоходной коноплежатки
Для обеспечения равномерности и параллельности укладки растений конопли в валок на стерню, а также уменьшения травмирования стеблей при их укладке на платформу жатки предложено на продольные планки мотовила закрепить направляющие пластины.
Основными параметрами новой жатки являются: характеристики и параметры компоновки жатки относительно центра тяжести энергосредства, ширина захвата жатки, высота и количество разделительных пластин на мотовиле для получения равномерного и не спутанного валка. Обоснование этих параметров было предметом наших дальнейших исследований с учетом физико-механических свойств и характеристик конопли.
В третьей главе «Экспериментально-теоретическое исследование физико-механических характеристик конопли как основных технологических факторов, определяющих работу коноплежатки» изложены программа и методика изучения физико-механических свойств растений конопли и их особенностей как объектов уборки, а также полученные результаты исследований.
Экспериментальные исследования проведены на опытных полях Пензенского НИИСХ (р.п. Лунино) при участии сотрудников института А.А. Смирнова, В.А. Серкова, О.Н. Зелениной, Н.И. Козина, а также аспиранта ВИМ Апажева P.M.
Изучением физико-механических свойств конопли занимались М.М. Окунь, А.И. Дмитригва, В.Г. Северский, М.Ф. Бурмистрова, И.В. Крагельский и др. Однако свои работы они проводили главным образом применительно к первичной обработке стеблей конопли (мятье и трепание) и в большинстве исследований объектами обработки были сухие стебли. Изучением свойств свежескошенных и сухих стеблей применительно к процессам уборки занимались И.В. Крагельский, В.Г. Вировец, В.П. Ситник, П.В. Нимченко, Т.И. Сухорада, А.П. Демкин, О.Н. Зеленина, E.JI. Пашин и др.
Нами изучены размерно-массовые и прочностные характеристики стеблей конопли, взятых из реальных посевов. Для исследования был выбран наиболее распространенный и один из самых высокопродуктивных сортов конопли - Южносозреваю-щий однодомный ЮСО-31.
Биометрическая характеристика стеблестоя конопли сорта ЮСО-31, посеянной на зеленец, представлена в таблице 1.
Таблица 1 - Основные характеристики стеблей конопли сорта
ЮСО-31
Численные значения характеристик
Наименование характеристики Предельные (лимиты) Среднее значение Дисперсия Стандартное отклонение Коэффициент вариации, %
Длина растения в период уборки, см 138 . 257 202 762 27,6 13,7
Масса одного цельного растения, г 12,9.. 84 48,8 353,5 18,8 38,5
Масса одного стебля длиной 1 м от комля на линии ср еза 12 см, г 6,8 .35,3 26,7 84,3 9,2 34,4
Диаметр стебля, мм: - у комля - в середине - у основания метелки 5,5... 11,9 4,4 9,2 2,2 . 4,8 9,1 7,3 3,7 3,5 1,8 0,4 1,9 1,3 0,6 20,3 18 16
Толщина двух стенок трубчатой конструкции стебля (в сечении), мм. -в цельном (несплющен- ном) стебле - в сплющенном стебле 2,0 . 7,7 1,5...4,6 4,5 3,1 2,3 0,6 1,5 0,8 33,0 24,8
Плотность стеблей конопли определяли в двух вариантах укладки: в мерный прямоугольный ящик и плотно прижатых друг к другу стеблей в цилиндрическом снопике. Средняя плотность стеблей, уложенных в ящике, оказалась равной 184 кг/м3 при влажности 77,6%. Плотность стеблей в снопике составила 394 кг/м3 при той же влажности.
Исследования прочности стеблей конопли проводили на свежескошенных растениях. Изучали параметры изгиба при вертикальной нагрузке в 1 кг, приложенной к концу комля стебля. Установили, что первый излом стебля происходит на расстоянии 18... 29 см от точки приложения груза к комлевой части стебля со средним значением 23,5 см при среднем диаметре стебля в точке излома 5,5 мм. Последующие изломы происходили на расстоянии 15, 11, 10, 9, 8, 8, 7, б и 5 см от предыдущего излома. Диаметр стебля в точках излома уменьшался от 5,8 до
3,5 мм. Пределы варьирования изгибающего момента: от 0,236 кг-м на расстоянии 0,236 м от комля до 0,059 кгм на длине 1,037 м от комля.
Полученные материалы исследований по физико механическим свойствам растений конопли были использованы при расчете производительности жатки, ширины ее захвата, скорости движения агрегата, параметров модернизированного мотовила и параметров выбросного окна.
В четвертой главе «Теоретическое обоснование параметров самоходной коноплежатки» представлены обоснование параметров развесовки коноплежатки относительно оси ведущих колес энергосредства в статике и динамике, а также математическая модель работы мотовила с навешенными на него разделительными пластинами.
Расчет параметров развесовки коноплежатки в статике. Самоходная коноплежатка (рис.4) имеет два принципиальных отличия от зерно-кормоуборочных аналогов. Первое отличие обусловлено спецификой растений конопли, длина которых может достигать Зм. Вследствие этого платформа жатки представляет собой длинномерную конструкцию, центр тяжести которой удален на значительное расстояние от оси ведущих колес энергосредства и соответственно от центра тяжести всех его элементов по другую сторону этой оси. При неправильно выбранных параметров развесовки жатка может перевешивать и задние колеса агрегата могут потерять контакт с землей, а сам агрегат станет не управляемым. Во избежание этого была решена статическая и динамическая задача по обоснованию параметров развесовки жатки и всех других агрегатов энергосредства, гарантирующие устойчивость движения самоходной жатки на рабочих скоростях движения.
Расчет параметров развесовки жатки в статике (моментов сил, нагрузок и плеч) необходим был для получения ориентировочных характеристик жатки и ее развесовки. Это помогло выбрать примерный диапазон варьирования параметров развесовки жатки. Затем эти данные уточнялись расчетом динамической модели.
Слева от оси ведущих колес энергосредства с центром вращения в точке О расположена жатка с центром тяжести в
точке Ао и массой в. Жатка шарнирно подвешена к раме остова энергосредства в точках Б и Г на расстоянии от оси ведущих колес соответственно 1« и Ь. Справа от оси ведущих колес расположены остальные агрегаты энергосредства с общим центром тяжести массы Оэ в точке Д, удаленном от оси на расстояние Ь. Задний мост с центром Е удален от точки О на расстояние - Ц.
В точке Б общая масса жатки и наклонной камеры распределяется на две части. Слева от точки Б часть общей массы жатки и наклонной камеры обозначим в), а справа от точки Б до точки Г -С2. То есть
Ож= 0,+02 (1)
Рисунок 4 - Схема самоходной коноплежатки к расчету продольной ее устойчивости
Часть жатки с наклонной камерой общей массой С| (рис.5) создает опрокидывающий момент относительно точки Б, который равен
(2)
Точка Б является точкой опоры рычага с плечами Ь и 1с„ где 15 - расстояние от точки Б до центра тяжести части массы жатки и наклонной камеры до точки А]. Эта часть массы при Ь<1б может уменьшать опрокидывающий момент жатки относи-
тельно точки О, так как создаваемый ей момент разгружает передний мост энергосредства, приподнимая его вверх силой в4. Это новое принципиальное обстоятельство, ранее не изученное. Сила тяжести - 02 части наклонной камеры за точкой Б направлена как положено вниз, но сила в) создает по закону рычага момент силой Од на плече Ь.
о4
Рисунок 5 - Расчетная схема коноплежатки с системой приложенных сил
Общий опрокидывающий момент жатки относительно точки Б с учетом противовеса за счет массы наклонной камеры будет равен:
2>С=6,-/5-с2-/7 о)
Отсюда получено условие равновесия жатки вокруг точки Б:
вх-15=01-11 (4)
Двухопорное крепление жатки с наклонной камерой к энергосредству приводит к образованию силы Оз и ее проекции 64. Это раньше не учитывалось. Общее уравнение баланса моментов сил относительно центра оси ведущих колес энергосредства (точки О) имеет вид:
G,L_ + GJ* + G,/, = G,L + GJ,
1 ж
(5)
После подстановки в уравнение (5) соответствующих значений сил и плеч получим общее уравнение (6) баланса моментов сил относительно точки О:
Уравнение (6) является конечным и по нему расчи-таны все основные параметры статической развесовки ко-ноплежатки при агрегатировании с энергосредством (рис.6) Из номограммы следует, что при массе жатки, к примеру 1400 кг (Вж=2,6м.) агрегат в статике будет устойчив, если база Lg равна - 3900мм, длина платформы жатки Ьпл - 2750 мм и суммарная масса на задний мост возрастет на AG - 350 кг. Опрокидывающий момент Мст=1365кг-м
Расчет параметров развесовки коноплежатки в динамике. Движение уборочного агрегата по опорной поверхности со случайным микропрофилем происходит по траектории с беспрерывно изменяющейся кривизной. При этом вертикальные перемещения и угловые колебания длинномерной жатки оказывают влияние на устойчивость движения агрегата, т.к. они определяют величину и частоту приложения динамических нагрузок на жатку и агрегат в целом.
Нами была предпринята попытка воспользоваться классическими уравнениями Лагранжа II второго рода для описания динамики самоходной коноплежатки. Однако при определении конкретных значений всех составляющих уравнения Лагранжа II второго рода выяснилось, что они могут быть определены только при определенных допущениях и условиях, выполнение которых невозможно, так как не учитывается специфика работы всего агрегата.
х
х[/2 +l9 sina]+ JZG2(l-cosa)-/2 =
(6)
Поэтому решение динамической задачи выполнено с применением второго закона Ньютона. Пусть при наезде на неровности почвы навесная коноплежатка с массой т отклонится на высоту И. При падении с этой высоты жатка приобретет скорость равную:
(7)
, м/с
Рисунок 6 - Номограмма для выбора оптимальных параметров развесовки коноплежатки в статике
Под действием силы тяжести скорость ее падения с высоты Ь за очень короткий промежуток времени г изменяется от величины V до нуля. Согласно второго закона Ньютона:
/г (8)
Л или
т<Лъ = ГЛ. (9)
т - масса жатки,
Р - сила, с которой жатка падает на землю при и=0. Интегрируя это равенство от нуля до I, получим:
где
т
I
V = \fclt
Отсюда
пш
г
(П)
Ударная сила относительно оси передних колес будет создавать момент равный:
Мя=Рнгх (12)
Момент, создаваемый агрегатом при данной схеме расположения узлов будет равен:
(13)
Тогда формула для определения опрокидывающего момента в динамике примет вид:
(14)
По уравнению (14) построена номограмма для расчета параметров развесовки жатки (рис.7) в динамике. Из номограммы следует, что при массе жатки, к примеру, той же 1400 кг, базы агрегата Ь6 - 3900мм, длине платформы жатки Ьщ, - 2750 мм и скорости движения агрегата ъ=2 м/с создается опрокидывающий момент Мда= 2700 кг-м.
доинатат-|)«|>мыллш1 м
015 02 025 03 035
л^емл одного п< т;"к01е*,^пст ллн я, сек
Рисунок 7 - Номограмма для расчета динамического момента опрокидывания Мдм при колебаниях жатки вокруг точки подвеса оси при разных значениях массы жатки Сж и скоростях движения. В первом квадранте Ьж=1,Зм=соп51:, во втором квадранте 1=0,2 сек=сопз1:.
В итоге для самоходной коноплежатки предложены следующие параметры развесовки: масса жатки не более 1500 кг, ширина захвата жатки не более 2,6м, длина платформы жатки не более 2,8м, коэффициент увеличения массы узлов и агрегатов, приходящихся на задний мост - 0,08, скорость движения агрегата 2 м/сек.
Математическая модель работы мотовила с навешенными на него разделительными пластинами. Полевые опыты показали, что при уборке длинных стеблей конопли, обычное планчатое мотовило работает неудовлетворительно. При взаимодействии стеблей конопли с планками мотсвила, стебли, заваливаясь в разные стороны в хаотичном порядке, ложатся на платформу жатки хаотично. Получатся валок с неравномерной укладкой в ней стеблей.
Для получения неразрывного валка путем придания параллельности стеблей в валке было предложено оснастить мотовило разделительными пластинами (рис. 8). Разделительные пластины (реборды) представляют собой кольцевые пластины из легких и прочных материалов, закрепленных на поперечные планки.
Для определения конструктивных параметров разделительных пластин (реборд) нами разработана математическая модель работы такого мотовила (рис.9).
Траектория движения стеблей после контакта с планкой мотовила изучено с учетом вариации расположения центра тяжести стеблей.
а - общий вид; б - вид сверху; в - вид сбоку Рисунок 8 - Схема мотовила с разделительными пластинами
(а)
(б)
(в)
<ГГо п а н'»« кл ^^^ ч.пачн ¿/г
Постоянные факторы
» Кд: д-ьхгво I: >а с-и л! «. в г
• Г VI тл! си' и*рем«нны? факторы:
• Лп 1 метр <5,..,
• Шарика зшла В*
• Си•¡хчт.а* рем I.. V--
• Окр- 1.1.14 иС^ОНЬ асии^к'
• Д^ыасиотгк I., » Ряля\с гтебт-??; ст
• КСГТЗРК'ТВО р и'ТТГ^Г-И^Г.
п.гкгнн
Спск'.ма аоп у шсы: н ■
1 О!
;
• V,., ,3м
• В,- м
V /
Рас*? г кинем,п нчечкт н«клзл!е ,|«и погоиил
Р.ЗГ ЧС Г МПКТСС Г В Л (ТСО И-П лагсл п шинед плаим мою сил а. г г,
Ф\ НКТ1НЯ К гм«-Н*Н11Я ряшололекпя центр,! тяж?стк стелит ¿а&жи*
Ч 4X1II 01 ЫШШ <Ти1нЧ1 !„
Расчет г 1)0нкь5 могру*?кпя план-кичотошпа ва^СактоГ*,11лсг
Расчет количества напрлвткмтпг таили (р<б<»рл>. н.,*
Расчет расстоянии дьучя
р*3<>рда\ш.
Раемгт троретнчг-ского (*>ъ<?>га
01 кого стм тя пгблне погр\^ ння плаккн чоюйи«, \ 1<?
Р.»сч*г овш«о оЗм.ча раепп *лъ-нон массы 1ичпппкш:«! ме,кл> дг.умч р<3срздчи, л
л--- -^
Расчетоуь*мл пространств. з мелду
Д1ЛМЯр<?борД.1Ч115 „ _________________J
„.............. „, — . _ „.. „,„...«...
Расчет вько1ы краяреборд м, от но-стельно танки адквта,
Иршгркамо »лп из
ООосноанш* ош имдльных паря м*дров, ш<к>рг.хаенык фа кторов
КОЙ сп уг
Рисунок 9 - Структура математической модели работы мотовила с разделительными пластинами для коноплежатки
Как известно, оптимальное положение мотовила обеспечивается, когда воздействие планки на срезаемый стебель происходит выше его центра тяжести. При этом мотовило воспри-
нимает нагрузку не от всего стебля, а только от его верхней части. В среднем по всем сортам конопли расположение центра тяжести при переходе от коротких стеблей к длинным опускается с 0,5 I для стеблей длиной менее 100 см до 0,4 I для стеблей 240 см. Мужские растения (посконь) имеют более низкое расположение цента тяжести примерно на 10-15%
Функцию изменения расположения центра тяжести стеблей в зависимости от длины стеблей !ст аппроксимировали линейным уравнением:
= 0,143 + 0,4 • /С7П, (15)
Максимально допустимое значение глубины погружения планки мотовила в стеблестой определили по формуле:
Ког - Кт ~ од 43 + 0,4/ст , м (16)
Количество направляющих пластин (реборд):
„ (17)
Ър'Пряй
где: Вмот - ширина захвата мотовила, м
Пряд - количество рядков в стеблестое конопли, шт.
Ьр - расстояние между рядками, м.
Расстояние между двумя разделительными пластинами:
"рев
С учетом объема растительной массы, попадающей между двумя ребордами, захваченные одной планкой мотовила за время ^.2, а также теоретического объема межребордного пространства, получили конечную формулу для определения высоты реборды:
В .--п-г1 ■г -Izl
агр ^ ст мот i 1
V Л
агр
7~
hpe6 =-:---4 , М (19)
П * -L -
peo peo
На рис. 10 представлены графики зависимости различных параметров модернизированного мотовила от исходных условий.
Для уборки культурной конопли на зеленец рекомендуются такие оптимальные параметры мотовила с разделительными пластинами: количество планок - 5 шт., диаметр мотовила -2 м., высота разделительной пластины относительно планки мотовила - 15 см, показатель кинематического режима работы мотовила 2,5.
Показатель кинематического режима работы мотовила '/.
Рисунок 10 - Изменение высоты разделительной пластины относительно планки мотовила от кинематического режима работы мотовила X и диаметра мотовила при ширине захвата жатки Вж = 2,6 м, скорости агрегата Уагр = 7 км/ч (1,94 м/с), высоте стебля
1СТ= 1,8 м.
В пятой главе «Полевые испытания самоходной коноплеуборочной машины» изложена программа и методика полевых испытаний, а также определены производительность и рабочая скорость коноплежатки.
Лабораторно-полевые испытания самоходной коноплежатки СЖК-2,6 (рис.13.) проводили на уборке южной конопли сорта ЮСО-31. Самоходная коноплежатка сделана путем глубокой модернизации прицепной кукурузной жатки ЖКН-2,6М. Конструкция жатки упрочнена, усилен привод, изменен механизм навески с целью использования серийных бугелей, уста-
новлены новой конструкции мотовило и опорные башмаки, внесен ряд других конструктивных изменений. Энергосредство для агрегатирования коноплежатки выполнено на базе моторю-ходовой части комбайна «Нива». Использованы с небольшими изменениями также кабина, система управления жаткой и двигателем, гидросистема. Задний мост комбайна заменен на новый, расширенный, по типу моста от самоходной косилки КПС-5Г.
Рисунок 13 - Общий вид самоходной валковой коноплежатки
СЖК-2,6.
Испытания коноплежатки СЖК-2,6 проведены на полях Пензенского НИИСХ в пос. Лунино.
Для расчета рабочей скорости самоходной коноплежатки при различной урожайности конопли разработана номограмма (рис. 14).
В шестой главе «Расчет экономической эффективности применения самоходной коноплежатки» разработаны технологические карты на уборку зеленцовой конопли и дан расчет показателей экономической эффективности предлагаемой технологии уборки конопли в сравнении с известными технологиями уборки конопли на зеленец. Построена номограмма для расчета рабочей скорости при разной урожайности стеблей конопли (рис.14)
Расчеты выполнены для условного хозяйства Центрального федерального округа РФ с посевной площадью конопли 1000 га.
Исходными материалами для составления технологических карт явились протоколы МИС, а также расчетные данные по общей стоимости агрегата и приходящейся на каждую операцию, выполняемую энерго средством в агрегате с другими адаптерами. Расчеты выполнены по программному комплексу АСФ АТ-МТП.
Рисунок 14 - Номограмма для определения рабочей скорости самоходной коноплежатки при различных исходных условиях
Установлено, что применение самоходной консп-лежатки СЖК-2,6 в поточной технологии уборки конопли на зеленец обеспечивает годовой экономический эффект 307852 руб., при сроке окупаемости 1,8 года
В приложении представлены научно-техническая документация: исходные требования на технологию уборки конопли на зеленец, исходные требования и техническое задание на самоходную коноплежатку, расчет потребности в коноплежат-ках, технико-экономическое обоснование эффективности их применения.
Общие выводы
1. Применяемые в настоящее время коноплеуборочные машины, созданные более 30 лет назад, имеют низкий технический уровень, физически и морально устарели, а так как их работа сопряжена с применением ручного труда, то дальнейшая их модернизация нецелесообразна.
2. В современных условиях производственной деятельности хозяйств, специализирующихся на производстве конопли, перспективной является высокомеханизированная поточная технология уборки конопли, основанная на применении самоходных машин.
3. Предложенная новая конструкция коноплеуборочной жатки, отличающаяся от имеющихся аналогов самоходностью и фронтальностью, исключает надобность в прокосах, более ма-невренна, устойчива на склонах (до 10°), проста по конструкции и надежна в работе по базовым элементам, так как применены достаточно проверенные и серийно выпускаемые узлы и агрегаты. Для работы требуется только один механизатор.
4. Основные физико-механические свойства и размерные параметры конопли сорта ЮСО-31 следующие: средняя высота растений - 202 см с диапазоном вариации 138257 см, диаметр стебля у корневой шейки варьирует от 5,5 до 11,9 мм, составляя в среднем 9,1 мм; диаметр стебля посередине изменяется от 4,4 до 9,2 мм, а у начала соцветия от 2,2 до 4,8. Средняя масса снопа высотой 212 см, диаметром в нижней части - 8,30 см, в средней части - 8 см и верхней части 7,6 см равна 4,2 кг, среднем его объёме 0,0107 м3. Плотность стеблей в снопике при влажности
О
стеблей 77,6 % составляет 394 кг/м . Средняя плотность равномерно уложенных без подпрессовки стеблей в ящик объёмом
0,625 м"1 при длине 2,5 м. равна 184 кг/м3. Пределы варьирования изгибающего момента: от 0,236 кг-м на расстоянии 0,236 м от комля до 0,059 кг-м на длине 1,0 м.
5. Устойчивость движения самоходной коноплеуборочной жатки при ширине захвата 2,6 м и массе 1400 кг обеспечивается при следующих параметрах: база агрегата Ьб - 3900мм, длина платформы жатки Ьпл - 2750 мм, скорость движения агрегата ь~2 м/с. Для расчета параметров развесовки жаток другого типоразмера предложена номограмма, учитывающая влияние рабочей скорости движения агрегата при разных ширине захвата и урожайности стебельной массы.
6. Для обеспечения равномерности укладки стеблей конопли в валке предложено мотовило коноплежатки снабдить разделительными пластинами (ребордами). Валок шириной 1,5 м. получается непрерывным, при последующем подборе которого рулонным пресс-подборщиком уменьшаются потери стеблей.
7. Рекомендуются следующие оптимальные параметры мотовила с разделительными пластинами: диаметр мотовила 2 м, высота края пластины относительно планки мотовила 0,15 м, расстояние между пластинами 0,45 м (3 рядка), количество разделительных пластин - 7 шт., показатель кинематического режима работы мотовила Х=2,5.
8. Конструктивные параметры и режимы работы коноплеуборочной жатки при уборке культурной конопли на зеленец: ширина захвата жатки 2,6 м, рабочая скорость движения агрегата 1,94 м/с, окружная скорость мотовила 4,8 м/с, производительность до 2 га/ч.
9. Для практического применения самоходной коноплежатки и расчета показателей ее техшко-экономических показателей разработаны технологические карты уборки культурной конопли на зеленец (площадь 1000 га.) по различным технологиям уборки.
10. Экономический эффект от применения новой технологии уборки культурной конопли с применением самоходной коноплежатки составляет 307852 руб., а срок окупаемости 1,8 года. Затраты труда на уборку и пакетирование 1 га
составляют не более 1 чел/час против 23 чел/час при использовании серийной жатки ЖК-1,9.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах
1. Апажев, М.Х. Концепция создания новых технических средств для уборки конопли [Текст] / Э.В Жалнин, М.Х. Апажев, P.M. Апажев // «Селекция против наркотиков»: Материалы международной научной конференции, посвященной проблемам растений, содержащих наркотические вещества / КНИИСХ. - Краснодар, 2004
2. Апажев, М.Х. Самоходная машина для уборки посевной конопли на зеленец [Текст] / М.Х. Апажев, A.A. Савенков // «Селекция против наркотиков»: Материалы международной научной конференции, посвященной проблемам растений, содержащих наркотические кщества / КНИИСХ. - Краснодар, 2004
3. Апажев, М.Х. Физико-механические свойства культурной конопли сорта Южносозревающая однодомная ЮСО-31 [Текст] / М.Х. Апажев, P.M. Апажев // Вестник МГАУ, вып. 4 (14) - М. МГАУ, 2005
4. Апажев, М.Х. Поточная технология уборки культурной конопли [Текст] / М.Х. Апажев // Сельский механизатор, № 7,2006
5. Апажев, М.Х. Перспективы развития коноплеуборочных жаток [Текст] / М.Х. Апажев, // Труды ВИМ, том 154, 2007
6. Пат. 2287257 Российской Федерации, МПК А 01 D 57/02. Мотовило жатки [Текст] / Жалнин Э.В., Апажев М.Х., Игошин И.Н.; заявитель и патентообладатель Государственное научное учреждение Всероссийский науч.-исслед. ин-т механизации сельского хозяйства. - № 2005117112/12; заявл. 03.06.2005; опубл. 20.11.2006, Бюл. № 32. -4 с. : ил.
Редакционно-издательский отдел ГНУ ВИМ Россельхозакадемии
Подписано к печати 16.10.08. Форм, бум 60x90 1/16 Объём 1,75 п.л. Заказ № 15. Тираж 100 экз.
Типография ГНУ ВИМ 109428, г. Москва, 1-й Институтский проезд, 5
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Апажев, Мартин Хасанбиевич
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ УБОРКИ КУЛЬТУРНОЙ КОНОПЛИ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.1. Значение конопли для народного хозяйства.
1.2. Применяемые технические средства для уборки культурной конопли.
1.3. Анализ конструкций кормоуборочных машин как аналогов новой уборочной машины для конопли.
1.4. Концепция создания новых технических средств для уборки культурной конопли.
1.5. Цель и задачи исследований.
Выводы по главе 1.
ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ ПОТОЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ КУЛЬТУРНОЙ КОНОПЛИ НА ЗЕЛЕНЕЦ И КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ
САМОХОДНОЙ ВАЛКОВОЙ КОНОПЛЕЖАТКИ.
Обоснование поточной технологии уборки культурной конопли на зеленец.
Обоснование технологической схемы новой самоходной жатки для уборки конопли.
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК КОНОПЛИ КАК ОСНОВНЫХ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ РАБОТУ КОНОПЛЕЖАТКИ.
3.1. Исходные технологические предпосылки уборки конопли на зеленец новой коноплеуборочной жаткой.
3.2. Программа и методика исследований.
3.3. Описание объекта исследований.
3.4. Урожайность и размерно-весовые характеристики зеленных растений конопли по сортам и регионам ее распространения.
3.5. Влажность листостебельной массы зелёных растений конопли.
3.6. Продольная и поперечная прочность растений конопли
3.7. Полевые исследования растений культурной конопли сорта ЮСО
3.8. Оценка физико-механических свойств конопли сорта ЮСО-31.
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ САМОХОДНОЙ КОНОПЛЕЖАТКИ.
4.1. Постановка задачи.
4.2. Обоснование параметров развесовьси коноплежатки относительно оси ведущих колес энергосредства в статике.
4.3. Обоснование параметров развесовки коноплежатки относительно оси ведущих колес энергосредства в динамике.
4.4. Математическая модель работы мотовила с разделительными пластинами.
Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ САМОХОДНОЙ КОНОПЛЕУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ.
5.1. Программа и методика полевых исследований.
5.2. Определение производительности и рабочей скорости коноплежатки.
Выводы по главе 5.
ГЛАВА 6. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ САМОХОДНОЙ КОНОПЛЕЖАТКИ.
6.1. Расчет энергетических и размерно-массовых параметров самоходной коноплежатки.
6.2. Расчет технологических карт и определение экономической эффективности предлагаемой технологии в сравнении с известными технологиями уборки конопли на зеленец.
Выводы по главе 6.
Введение 2008 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Апажев, Мартин Хасанбиевич
Актуальность работы. Несколько десятилетий назад посевы технической конопли в СССР ежегодно занимали 700-900 тыс. га. В России за последнее десятилетие наблюдается обвал в производстве и переработке этой культуры. Так, если в 1991 году посевы культурной конопли занимали 58 тыс. га и около 40 заводов производили 30 тыс. т волокна, то уже в 1995-2003 годы в России ежегодные посевы конопли составили 10-13 тыс. га, производство волокна - 6-7 тыс.т., а 13 заводов по переработке волокна который год стоят на грани закрытия из-за отсутствия сырья. Современные посевы составляют менее 3,5 тыс. га.
Таким образом, традиционно русская отрасль коноплеводство переживает глубоки кризис и «родная русская» культура стала «нетрадиционной», редко возделываемой, почти «интродуцируемой», если учесть ежегодные трудности по приобретению семян.
На общем фоне колоссального спада производства и переработки конопляного сырья еще в более кризисном положении находятся отечественные исследования, особенно в сравнении с зарубежными работами. Основные усилия исследователей конопли, как в России, так и на Украине (исторически главные производители и переработчики конопляного сырья) в последние десятилетия были направлены на создание новых сортов технической конопли, производство их семян, агротехнику возделывания и защиту от вредителей и болезней. Следует отметить, что селекционерами Института лубяных культур (г. Глухов) созданы всемирно признанные сорта-шедевры безнаркотической технической конопли южно-созревающего типа, использование которых, кстати, позволило в Канаде изменить законодательство. Не менее впечатляющие результаты по селекции получены в Краснодарском НИИСХ, Чувашском НИИСХ и Пензенском НИИСХ. Совместными усилиями двух последних научных учреждений созданы сорта для использования на техническое волокно, текстиль, бумагу и масло [86].
В то же время обзор зарубежных информационных источников по возделыванию конопли свидетельствует о том, что в последние 10 лет на Западе резко возрос интерес к этой культуре. На рынке коноплепродукции Россию оттеснили Китай, Франция и другие страны Европы, Азии и Латинской Америки. В последние годы во многих странах пяти континентов все более расширяется сфера применения продуктов переработки как технической, так и наркотической конопли в медицинских целях. Эта культура, по данным зарубежной литературы, является источником различных видов продукции (до 25 тыс.) для медицинской, пищевой, косметической, текстильной, легкой, бумажной, строительной, авиационной, топливной и других отраслей промышленности [100, 102].
Во многих случаях увеличение посевных площадей конопли сдерживается законодательствами западных стран из-за проблемы наркомании. Однако, судя по данным литературы, изменение законов в пользу широкого возделывания технической конопли — это вопрос только времени, и не столь отдаленного, тем более что многие современные сорта этой культуры почти не содержат наркотических веществ [101].
В Германии фермеры получают дотацию от государства под возделывание конопли на «экологических» (непаханых) землях, занимающих до 15 % от общего земельного фонда и выведенных из сельскохозяйственного производства. В начале 1998 года запрет на возделывание конопли снят в Канаде. Надо отметить, что и в настоящее время в мире имеется более 200 фирм, компаний, научных учреждений и ассоциаций, занимающихся исследованием, возделыванием и переработкой конопли. Эта культура становится стратегической, она начинает входить и круг интересов и забот не только частного бизнеса, но и правительств.
Но, имея выдающийся сортамент технической конопли, Россия уступает западным странам и по научным разработкам направлений использования получаемого сырья и технологиям его промышленной уборки и переработки. Научная тематика по созданию новых технических средств для производства конопли в НИИ закрыта. Заводы, выпускающие раньше коноплеуборочные машины, перепрофилированы. Имеющиеся оборудование устарело и не эффективно из-за больших затрат ручного труда. Коноплеводство как отрасль растениеводства стала близка к исчезновению. Учитывая такое положение дел с коноплеводством в России в 1999 году было издано постановление Правительства РФ №1030 от 09.09.99 г «Комплексные меры противодействию злоупотреблению наркотиками и их незаконному обороту». Были выделены бюджетные средства на разработку новых сортов безканабиодных сортов конопли и уборочных средств. Потребовалась разработка новой концепции создания уборочных средств для культурной конопли исключающие применение ручного труда.
Для решения этой проблемы, приоритетными задачами являются создание технических средств для механизированной уборки технической конопли по двум технологиям: уборка конопли в зеленом состоянии для получения высококачественного волокна и в созревшем состоянии для получения семян.
Разработке полевой самоходной уборочной машины для уборки конопли и посвящена настоящая работа.
Цель работы - теоретически и экспериментально обосновать основные параметры и режимы работы самоходной жатки для скашивания зеленцовых посевов конопли в валки без затрат ручного труда.
Задачи исследования:
• Выполнить анализ различных технологий уборки конопли, разработать концептуальные требования к уборке конопли без затрат ручного труда и обосновать конструктивно-технологическую схему новой коноплежатки;
• Изучить физико-механические и морфологические свойства растений культурной конопли как объекта их скашивания в валки;
• Теоретически и экспериментально обосновать технологические и конструктивные параметры самоходной коноплежатки.
• Изготовить экспериментальный образец и провести полевые испытания самоходной коноплежатки на уборке конопли на зеленец.
• Разработать методику инженерного расчета параметров самоходной коноплежатки с ориентированной укладкой стеблей вдоль валка.
• Разработать научно-техническую документацию (исходные требования, техническое задание и технико-экономическое обоснование) на самоходную коноплежатку для уборки конопли на зеленец с расчетом потребности на 1 ООО га.
Объект исследований - технологии и технические средства для скашивания растений конопли на зеленец; физико-механические и морфологические свойства конопли как объекта механизированной уборки; математическая модель работы самоходной жатки.
Методика исследований - информационные исследования по технологическому и техническому обеспечению уборки конопли проведены с использованием научных отчетов и публикаций ведущих институтов, опытных станций, в том числе с использованием Интернета и зарубежных изданий.
Изучение физико-механических свойств конопли проводили по методике ВИСХОМ, а обобщение и сравнительный анализ характеристик разных сортов конопли выполнили с использованием имеющихся публикаций.
При разработке динамической модели самоходной жатки с длинномерной жатвенной платформой использованы классические уравнения механики.
При разработке математической модели работы мотовила с разделительными пластинами использована известная теория мотовила с циклоидной траекторией планки мотовила, но с учетом специфики свойств конопли и принципа материального баланса.
Экспериментальные исследования проведены в соответствии с действующими стандартами на испытания уборочной техники, но применительно к растениям конопли.
Математическое моделирование коноплежатки проведено на ПЭВМ с применением алгоритмического языка «Паскаль».
Научную новизну представляют:
• обоснование поточной технологии уборки культурной конопли без затрат ручного труда и конструктивно-технологической схемы самоходной поточной жатки, укладывающей равномерный центральный валок с ориентированной вдоль валка укладкой растений конопли любой исходной длины (патент № 2287257).
• Обобщенные и статистически достоверные физико-механические свойства растений конопли по основным новым сортам, как объектов механизированной уборки: линейные и прочностные характеристики; корреляция между диаметром стебля и расстоянием от комля растения до точки излома в месте приложения нагрузки; зависимость изгибающего момента от расстояния между комлем растения и точкой излома растения; средняя плотность равномерно уложенных без подпрессовки стеблей конопли.
• математическая модель, алгоритм и программа расчёта параметров жатвенного агрегата с длинномерной жатвенной платформой, позволяющий рассчитать координаты расположения центров тяжести основных узлов жатвенного агрегата и их массу для обеспечения устойчивости движения жатки на рабочих скоростях движения.
• математическая модель, алгоритм и программа расчёта параметров жатвенного мотовила с разделительными пластинами, позволяющей рассчитать количество и параметры пластин в зависимости от урожайности стеблей, скорости движения агрегата и высоты растений. Практическую ценность работы представляют:
• предложения по конструктивно-компоновочной схеме самоходной коноплежатки с модернизированным мотовилом и ее параметрам;
• методика инженерного расчета динамических параметров самоходного жатвенного агрегата с длинномерной жатвенной частью для обеспечения устойчивости движения агрегата на рабочих скоростях;
• методика инженерного расчета параметров жатвенного мотовила с разделительными пластинами;
• научно-техническая документация на самоходную коноплежатку.
Реализация результатов исследований: результаты исследований использованы при выполнении государственной целевой программы «Комплексные меры противодействия злоупотреблению наркотиками и их незаконному обороту на 2002-2004 годы» (15 ноября 2002 г., г. Москва, РАСХН); разработке «Концепции создания семейства машин для уборки и уничтожения наркотикосодержащих растений», а также ОАО «Пензагрореммаш» при создании макетного образца самоходной коноплежатки.
Апробация работы. Основные положения работы были доложены на второй Международной научно-практической конференции «Земледельческая механика в растениеводстве» (17-18 декабря 2003 г., г. Москва, ВИМ); Международной научной конференции «Селекция против наркотиков» (9-11 августа 2004 г., Краснодар, КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко); на заседании Бюро ОМЭАСХ Россельхозакадемии 21.01.2005г.; Всероссийской научно-практической конференции «Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции России на период 2008-2012 гг.» (12, 15 октября 2007 г., г. Москва).
Публикации - основное содержание результатов исследований опубликовано в 6 печатных работах, в том числе изданиях, рекомендуемых ВАК - 2 работы.
1. Апажев, М.Х. Концепция создания новых технических средств для уборки конопли [Текст] / Э.В Жалнин, М.Х. Апажев, P.M. Апажев // «Селекция против наркотиков»: Материалы международной научной конференции, посвящённой проблемам растений, содержащих наркотические вещества / КНИИСХ. — Краснодар, 2004
2. Апажев, М.Х. Самоходная машина для уборки посевной конопли на зеленец [Текст] / М.Х. Апажев, А.А. Савенков // «Селекция против наркотиков»: Материалы международной научной конференции, посвящённой проблемам растений, содержащих наркотические вещества / КНИИСХ. - Краснодар, 2004
3. Апажев, М.Х. Физико-механические свойства культурной конопли сорта Южносозревающая однодомная ЮСО-31 [Текст] / М.Х. Апажев, P.M. Апажев // Вестник МГАУ, вып. 4(14)- М. МГАУ, 2005
4. Апажев, М.Х. Поточная технология уборки культурной конопли [Текст] / М.Х. Апажев // Сельский механизатор, № 7, 2006
5. Апажев, М.Х. Перспективы развития коноплеуборочных жаток [Текст] / М.Х. Апажев, // Труды ВИМ, том 154, 2007
6. Патент на изобретение № 2287257, Мотовило жатки (соавторы: Э.В. Жалнин, Н.Н. Игошин)
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованной литературы, приложений. Диссертация изложена на 192 страницах печатного текста, содержит 22 таблиц и 57 рисунков.
Заключение диссертация на тему "Обоснование параметров и режимов работы самоходной жатки для скашивания зеленцовых посевов культурной конопли в валки"
Общие выводы
1. Применяемые в настоящее время коноплеуборочные машины, созданные более 30 лет назад, имеют низкий технический уровень, физически и морально устарели, а так как их работа сопряжена с применением ручного труда, то дальнейшая их модернизация нецелесообразна.
2. В современных условиях производственной деятельности хозяйств, специализирующихся на производстве конопли, перспективной является высокомеханизированная поточная технология уборки конопли, основанная на применении самоходных машин.
3. Предложенная новая конструкция коноплеуборочной жатки, отличающаяся от имеющихся аналогов самоходностью и фронтальностью, исключает надобность в прокосах, более маневренна, устойчива на склонах (до 10°), проста по конструкции и надежна в работе по базовым элементам, так как применены достаточно проверенные и серийно выпускаемые узлы и агрегаты. Для работы требуется только один механизатор.
4. Основные физико-механические свойства и размерные параметры конопли сорта ЮСО-31 следующие: средняя высота растений — 202 см с диапазоном вариации 138-257 см, диаметр стебля у корневой шейки варьирует от 5,5 до 11,9 мм, составляя в среднем 9,1 мм; диаметр стебля посередине изменяется от 4,4 до 9,2 мм, а у начала соцветия от 2,2 до 4,8. Средняя масса снопа высотой 212 см, диаметром в нижней части - 8,30 см, в средней части — 8 см и верхней части 7,6 см равна 4,2 кг, среднем его о объёме 0,0107 м . Плотность стеблей в снопике при влажности стеблей о
77,6 % составляет 394 кг/м . Средняя плотность равномерно уложенных без подпрессовки стеблей в ящик объёмом 0,625 м при длине 2,5 м. равна 184 кг/м3.
5. Устойчивость движения самоходной коноплеуборочной жатки при ширине захвата 2,6 м и массе 1400 кг обеспечивается при следующих параметрах: база агрегата Ьб - 3900мм, длина платформы жатки Ьпл -2750 мм, скорость движения агрегата и=2 м/с. Для расчета параметров развесовки жаток другого типоразмера предложена номограмма, учитывающая влияние рабочей скорости движения агрегата при разных ширине захвата и урожайности стебельной массы.
6. Для обеспечения равномерности укладки стеблей конопли в валке предложено мотовило коноплежатки снабдить разделительными пластинами. Валок шириной 1,5 м. получается непрерывным, при последующем подборе которого рулонным пресс-подборщиком уменьшаются потери стеблей.
7. Рекомендуются следующие оптимальные параметры мотовила с разделительными пластинами: диаметр мотовила 2 м, высота края пластины относительно планки мотовила 0,15 м, расстояние между пластинами 0,45 м (3 рядка), количество разделительных пластин - 7 шт., показатель кинематического режима работы мотовила \=2,5.
8. Конструктивные параметры' и режимы работы коноплеуборочной жатки при уборке культурной конопли на зеленец: ширина захвата жатки 2,6 м, рабочая скорость движения агрегата 1,94 м/с, окружная скорость мотовила 4,8 м/с, производительность до 2 га/ч.
9. Для практического применения самоходной коноплежатки и расчета показателей ее технико-экономических показателей разработаны технологические карты уборки культурной конопли на зеленец (площадь 1000 га.) по различным технологиям уборки.
10. Экономический эффект от применения новой технологии уборки культурной конопли с применением самоходной коноплежатки составляет 307852 руб., а срок окупаемости 1,8 года. Затраты труда на уборку и пакетирование 1 га составляют не более 1 чел/час против 23 чел/час при использовании серийной жатки ЖК-1,9.
164
Библиография Апажев, Мартин Хасанбиевич, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства
1. Авторское свидетельство, СССР, № 1530135 А 01 Д 57/20, 34/00, 1988.
2. Апажев P.M. Обоснование параметров самоходного рулонного пресса для сбора растений культурной конопли и сеносоломистых материалов. Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. -М.2005
3. Апажев P.M. Особенности конструкций современных рулонных пресс-подборщиков // Научные труды ВИМ, т. 148. М.: ВИМ, 2003.
4. Апажев P.M., Апажев М.Х. Физико-механические свойства культурной конопли сорта Южносозревающая однодомная ЮСО-31 // «Техника и технологии агропромышленного комплекса» / Вестник ФГОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина. М.: №4 (14), 2005.
5. Астафьев В.Л. Обоснование параметров мотовила силосоуборочного параметра с прямоточно-поперечной подачей стеблей в измельчитель. // Механизация и электрофикация с.х. №2-М. 2003
6. Бедак Г.Ф., Тарасов А.В., Борисенко Г.Т. и др. Методические указания по проведению полевых и вегетационных опытов с коноплёй. М.: ВНИИЖ, 1980. - 33 с.
7. Белозерцев А.Г., Павлов П.В. Комплексная механизация возделывания и уборки кукурузы. М.: 1961.
8. Бычков Н.И. Жуков С.В. Методика оценки агрегатируемости приоритетных сельскохозяйственных тракторов на этапе проектирования. М.: ВИМ, 2005.
9. Веденяпин Г.В. и др. Эксплуатация машинно-тракторного парка. -М: Колос, 1968.
10. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. — М.: «Наука», 1969, 576 с.
11. Вировец В.Г., Лайко И.М., Солдатенко В.А. Конопля — культура XXI столетия. Аграрная наука №11, 1999 .
12. Гончаров Г.И. Исследование, разработка и внедрение в производство новых коноплеуборочных машин и технологических процессов комплексной механизации уборки конопли. М., 1967
13. Горячкин В.П. Собрание сочинений, т.1.- М.: Колос, 1965
14. Горячкин В.П. Собрание сочинений, т.2.~ М.: Колос, 1965
15. Горячкин В.П. Собрание сочинений, т.З.- М.: Колос, 1965
16. Гутров М.А. Динамический анализ мотовила широкозахватной жатки. // Тракторы и сельскохозяйственные машины, №12, 2004
17. Гутров М.А. Модель статистической деформации злаковых растений при взаимодействии с мотовилом жаток. // Тракторы и сельскохозяйственные машины, №10, 2005
18. Гячев JI.B. Динамика машинно-тракторных и автомобильных агрегатов. Ростов-на-Дону, Изд. Ростовского университета, 1976
19. Давидян Г.Г. Возделывание льна-долгунца и конопли. (Прогрессивную технологию всем колхозам и совхозам). - JL: Колос. 1979.-192 с.
20. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. — М.: Колос, 1979, — 351 с.
21. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). — М., Агропромиздат, 1985.
22. Жалнин Э.В., Ермачков В.Г. и др. Разработать концепцию, обосновать параметры и выполнить эскизное проектирование полевой уборочной машины для сбора наркотикосодержащих растений в рулоны. Науч. отчет. М., ВИМ, 2003.
23. Жалнин Э.В., Мурашов А.Д. Автоматизированная система формирования агротехнологий и оптимизация состава машинотракторного парка хозяйства АСФАТ МТП. М.: ВИМ, 1999.
24. Жалнин Э.В., Савченко А.Н. Технология уборки зерновых комбайновыми агрегатами. — М.: Россельхозиздат, 1985.
25. Жилкибаев М.Ш. Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин. Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. -М.: 2005.
26. Жилкибаев М.Ш. К расчету годовой загрузки энергетического средства для агрегатирования уборочных машин.// Техника в сельском хозяйстве, №1, 2005
27. Карельских Д.К. Конструкция и расчет трактора. М.: ОНТИ.ОКТП, 1936.-c.361.
28. Кармановский Л.П. Научно-технический прогресс в инженерно-технической сфере АПК // Техника в сельском хозяйстве, №1, 1993
29. Кленин Н.И., Попов И.Ф., Сакун В.А. Сельскохозяйственные машины. Элементы теории рабочих процессов, расчет регулировочных параметров и режимов работы. М.: «Колос», 1970
30. Клецкин М.И. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. Т. 1. М., «Машиностроение», 1967
31. Комаристов В.Е., Автухов И.В. Сельскохозяйственные машины и орудия. М.: «Колос», 1964
32. Крагельский И.В. физико-механические свойства льна и конопли (Экспериментальные данные).// Физико-механические свойства с.-х. растений- как основания для проектирования с.-х. машин. Труды лаборатории технологических процессов ВИСХОМ. М. 1939
33. Ксеневич И.П., Гоберман В. А., Гоберман Л. А. Технико-экономические основы проектирования машин и процессов. т.З -М.: Машиностроение, 2003.
34. Ксеневич И.П. и др. Наземные тягово-транспортные системы. Том 1. М.: Машиностроение. 2003
35. Лайко И.М., Вировец В.Г. Фотосинтетическая деятельность новых сортов однодомной конопли с пониженным содержаниемканнабиноидных соединений // Селекция, семеноводство, уборка и первичная обработка конопли. Сб. науч. трудов., Глухов, 1990
36. Лесик Б.В., Ткаченко Д.Ф. Справочник коноплевода.- М.: 1955
37. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины. Теория, расчет, проектирование и испытание. М.: Сельхозгиз, 1955.
38. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины. М-Л., 1957. с. 598608.
39. Лященко С.Н., Ли Л. и др. Операционная технология уборки конопли.-М.: Россельхозиздат, 1981
40. Мак-Киббен Е.Г. Кинематика и динамика сельскохозяйственного колесного трактора.-Ленинград, 1932
41. Марков Х.Т. Простагландины. Усп. физиол. наук, 1970
42. Методические указания по проведению полевых и вегетационных опытов с коноплей. -М.: Изд. ВАСХНИЛ, 1980
43. Методика определения эффективности технологий и сельскохозяйственной техники.- М.: МСХ РФ, 1998
44. Методика оценки качественных показателей технологического процесса сельскохозяйственных машин. М., ВИСХОМ. 1969
45. Методы экономической оценки технологий для растениеводства. Госстандарт России ПГР 103.6-2000.
46. Методы экономической оценки. ОСТ-101.011 -2000.
47. Методы экономической оценки. ОСТ-102 011-2000.
48. Минкевич И.А. Растениеводство:DukeBSaturdau 06 November 2004.
49. Нимченко П.В., Сухорада Т.И. Новый сорт конопли Зеница. // Льняное дело. №2, 1995
50. Нормативно-справочный материал для экономической оценки с.-х. техники. Часть 1 и 2. -М.: 1988
51. Орсик Л.С., Драгайцев В.И. Технико-экономическое обоснование комплексов отечественных и зарубежных машин. РАСХН. ВНИИМЭСХ. - М.: 2003.
52. Основные направления развития технических средств для заготовки кормов.: Науч. аналит. обзор / Рос.НИИ информ. и техн.-экон. исследование по инжен.-технич. обеспечению агропром. Комплекса. М.: 2003.
53. ОСТ 10.8.1-84. Машины зерноуборочные. Программа испытаний и методы испытаний. Новокубанск, 1981
54. ОСТ 70.8.1.-76. Комбайны зерноуборочные. Программа и методы испытаний. М., «Сельхозтехника». 1976.
55. Патент на изобретение № 2287257. Мотовило жатки.
56. Пашин Е.Л., Пашина JI.B. Основы сельскохозяйственного производства конопли: Уч. Пособие. Кострома: КГТУ, 2004.- 47с.
57. Пашин E.JI. Физико-механические свойства конопли и их зависиот способа приготовления тресты и диаметра стеблей// Селекция, семеноводство, уборка и первичная обработка конопли. Сб. науч. трудов. -Глухов, 1990
58. Пейсахович О.С. Исследование влияния энергонасыщенности гусеничного трактора на технико-экономические показатели МТА.-Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Москва, 1969.
59. Петербургский А.В. Пособие для работников агрохимических лабораторий. — М.: 1961.
60. Пильщиков JI.M. Практикум по эксплуатации машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1976
61. Пономорева Н.М., Демкин А.П., Степанов Г.С. Зависимость урожая семян конопли от сроков его уборки.- М.: 2002
62. Попов В.Д., Валге A.M. Оценка эффективности работы кормозаготовительной техники. 11 Техника в сельском хозяйстве, №2, 1997
63. Портнов М.Н. Зерноуборочные комбайны. М.: Агропромиздат, 1985.-304с.
64. Резник Н.Е. Силосоуборочные • комбайны. Теория и расчет.- М.: Машиностроение, 1964
65. Резников Л.А., Марковский А.И., Харьковский В.И., Краснотуп С.И. Динамика машинно-тракторного агрегата. // Конспект лекций. -Ростов-на-Дону. 1979
66. Рекомендации по организации ремонта кормоуборочных машин КСК-100, КПС-5Г, Е-281, Е-301, КПКУ-75 и их модификаций / ГОСНИТИ.- М.: 1990
67. Росляков В.П. Динамика колесных машинно-тракторных агрегатовпри случайных возмущениях (Колебания и устойчивость). — Дисс.на соискание ученой степени доктора техн. наук. Курск.: 1969
68. Сабликов М.В. Сельскохозяйственные машины. Устройство и работа. Ч. I. -М.: «Колос», 1968.
69. Сабликов М.В. Сельскохозяйственные машины. Основы теории и технологического расчета. Ч. II. М., «Колос». 1968.
70. Сазонов И.С. Устойчивость Движения самоходных шасси класса 0.9, агрегатируемых с фронтальными широкозахватными жатками. Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Минск.: 1983
71. Самсонов В.А., Зангиев А.А. и др. Основы теории мобильных сельскохозяйственных агрегатов. М.: Колос, 2000.
72. Свирщевский Б.С. Эксплуатация машинно-тракторного парка. -М.: 1958
73. Сельскохозяйственная техника. (Каталог для заказа сельскохозяйственной техники колхозами, совхозами и другими сельскохозяйственными организациями и предприятиями). Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Колос, 1967
74. Сенченко Г.И. Биологические особенности, технология возделывания и первичная обработка конопли: Сб. статей. -Глухов.: 1982.
75. Сенченко Г.И., Тимонина. М.А. Конопля. Изд. 2-е. М.: Колос, 1978, 287 с.
76. Стружкин Н.И. Обоснование и исследование технологии уборки урожая зерновых с совместным сбором зерна и половы (Невейка). -Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. — М.: 1978
77. Терсков Г.Д. Теория мотовила. Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин. Под ред. акад. В.П. Горячкина. Т.З. М., Сельхозгиз, 1936.
78. Терсков Г.Д. Расчет зерноуборочных машин. Изд. второе. М.: «Машгиз», 1961.
79. Тихомиров В.Т., Баршкин В.А., Зеленина О.Н. Перспективы и основные направления использования продуктов переработки конопли. // Сельскохозяйственная биология, №5, 2001
80. Тихомиров В.Т. Состояние и перспективы развития коноплеводства в России. В сб.: Вопросы интенсификации сельскохозяйственного производства в исследованиях ПензНИИСХ. Пенза, 1999: 130-138.
81. Тихомиров В.Т. Новые сорта однодомной конопли среднерусского типа и перспективы их использования в России // Сб. науч. трудов посвященный 100-летию В. А. Невинных. Типография «Агропромполиграфист». Краснодар, 2000. 280 с.
82. Ткаченко А.Е., Карпенко С.А. Машины для комплексной механизации работ в полеводстве. М., «Мешгиз», 1961
83. Толлочко Я.М. Обработка лубяных культур в зеленном состоянии. -М.: Сельхозгиз. 1951
84. Турбин Б.Г., Лурье А.Б., Григорьев С.М., Иванович Э.М., Мельников С.В. Сельскохозяйственные машины. Теория и технологический расчет.-Ленинград.: «Машиностроение», 1967
85. Чеботарев В.П., Гриньков С.Г., Перепечаев А.Н. Перспективы развития валковых жаток. // Приоритетные направления научно-технического обеспечения АПК Северо-Востока. Киров. НИИСХ Северо-Востока. 2005
86. Чиликин Н.М. Об испытании волокнистых материалов. В сб. «Изв. общества для содействия улучшению и развитию мануфактурной промышленности», М., 1915.- 287 с.287-294.
87. Чудаков Д.А. Основы теории сельскохозяйственных навесных агрегатов. -М.: Машгиз, 1954
88. Шпилько А.В., Драгайцев В.И., Морозов Н.М. и др. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. -М.: МСХ и ПРФ, 1998.
89. Финн Э.А. Обоснование состава МТП в хозяйстве. М: Агропромиздат, 1985.
90. Pate D.W. Guide to the scientific literature on potential medical uses of cannabis and the cannabinoids. J. International Hemp Association, 1995, 2, 2: 74-76 p.
91. Robbe R.WJ. Influence of marihuana on driving. Maastricht. 1994.
92. Huisman W., Goethals P. Oogst en opslag van vezelhennep. // Landbouwmechanisatie № 9, September 1988
93. Candilo M.Di., Laureti D. Messa a punto di uma mietitrebbiftrice per la raccolta del seme di canapa. // L'lnformatore Agrario 16/2000
94. Candilo M.Di., Renalli P., Diozzi M. Canapa da fibra: modalita colturali a confronto. // L'lnformatore Agrario 16/2000
95. Chen Y., Liu J. Development of windrower for dual-purpose hemp (cannabis sativa). // Canadian biosystems engineering, № 45, 2003/ |
96. Исходные требования на технологическую операцию уборки конопли на зеленец в одинарные валки
97. Утверждаю: Директор ГНУ ВИМ Россельхозакадемиид.т.н. А.Ю. Измайлов «»2008г.1. ИСХОДНЫЕ ТРЕБОВАНИЯна технологическую операцию «Уборка конопли на зеленец в одинарные валки»1. Назначение
98. Операция предназначена для скашивания растений культурной конопли на зеленец и укладки их в одинарные валки для последующего подбора и рулонизации.
99. Место в системе технологий
100. Операция включена в проект отраслевого технологического адаптера «Технологии уборки льна, конопли и кенафа» на 2006-2010 гг.3. Зоны применения
101. Операция рекомендуется к применению во всех коноплесеющихзонах4. Условия применения
102. Операция рекомендуется для уборки зеленцовой конопли засоренных сорняками и путаниной выше 15%,. а также полеглых и пониклых растений.
103. Предшественник, предшествующие и последующие операции.
104. Операция применяется после любого предшественника в системе хозяйственного севооборота.
105. Предшествующие операции: очистка полей от посторонних предметов (камней, металлоконструкций и т.п.), разбивка полей на загонки, выполнение противопожарных мероприятий.
106. Последующие операции: подбор и рулоннизация валков, лущение поля с заделкой в почву.
107. Требования к качеству выполнения операции.
108. Высота среза растений 100 — 250 мм в зависимости от высоты стеблестоя и состояния агрофона.
109. Потери за жаткой при степени полеглости до 15% не более 0,5%; свыше 15% до 1%.
110. Ширина валков в пределах 1,0 — 1,7 м. Неравномерность распределения массы по длине валка должна быть не выше естественной неравномерности стеблестоя по длине гона.
111. Угол распределения стеблей конопли относительно продольной оси не более 25°.7. Экологические требования
112. Огрехи в виде нескошенных растений не допускаются.
113. Загрязнение поверхности поля, растений горюче-смазочными материалами и выхлопными газами энергосредства не допускается.
114. Удельное давление энергосредства на почву не более 150 кПа при наименьшей влажности почвы менее 60% и 80 100 кПа при наименьшей влажности более 60% в соответствии с ГОСТ 26955 - 86. Техника с.х. мобильная. Нормы воздействия движителей на почву.
115. Глубина колей от прохода энергосредства не должна превышать 50 мм.8. Вспомогательные операции
116. Вспомогательные операции состоят в выполнении операций по пункту 5, а также работ по контролю за техническим состоянием коноплеуборочной машины и контроля качества его работы по пункту 6.
117. Требование операции к конструкции, схемам ипараметрам технических средств для ее выполнения.
118. Специализированная валковая жатка должна агрегатироваться со специальным энергетическим средством или трактором. Мощность двигателя 40-120 л.с. в зависимости от ширины захвата.
119. Жатвенные части должны навешиваться на энергосредство фронтально.
120. Минимальный радиус поворота по следу наружного колеса не более 5 метра. Ширина колеи и дорожный просвет энергосредства должны обеспечить свободный проход валка шириной до 2-х метров и высотой не менее 500 мм.
121. Минимальная установочная высота среза для жатки захватом 4,0 м должна быть не более 150 мм, а для жаток с меньшим захватом не более 100 мм.
122. Навеска должна обеспечить работу жатки без сгруживания почвы с автоматическим копированием рельефа в продольном (±250 мм) и поперечном (±150 мм) направлениях. Допустимая неравномерность высоты среза 20%.
123. Навеска и снятие жатвенных частей, а также перевод из рабочего в транспортное положение или обратно, должны проводиться одним человеком в течение не более 10 минут.
124. Для транспортировки жатвенных частей шириной захвата более 4,0 метра самоходная жатка комплектуется транспортными тележками.
125. Рабочая скорость агрегата 1-8 км/час, транспортная до 20км/час.
126. Рабочие органы жатки должны иметь весь набор технологических регулировок для ее настройки применительно ксостоянию стеблестоя по влажности, урожайности, полеглости и засоренности и т.п.
127. Разработчик исходных требований.
-
Похожие работы
- Разработка и обоснование параметров жатки для образования шатрообразного валка
- Обоснование параметров самоходного рулонного пресса для сбора растений культурной конопли и сеносоломистых материалов
- Совершенствование зерноуборочного процесса на основе фронтальной жатки-накопителя
- Обоснование параметров и режимов работы транспортера порционной жатки
- Обоснование параметров и режимов работы шнекового делителя и выгрузного окна порционной жатки