автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров транспортерно-колебательной очистки зерноуборочного комбайна

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Обзор конструкций очисток зерноуборочных комбайнов

1.2. Изменение агротехнических показателей и условий работы очистки с интенсификацией процесса обмолота и сепарации грубого вороха

1.3. Безрешетная сепарация мелкого вороха.

1.4. Направления интенсификации процесса выделения зерна в ветрорешетных очистках.

1.5. Обзор теоретических и экспериментальных исследований сепарации зерна в очистке зерноуборочного комбайна.

Выводы. Цель и задачи исследований.

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИНГЕНСИШКАЦИИ ПРОЦЕССА ВЫДЕЛЕНИЯ ЗЕРНА ИЗ МЕЛКОГО ВОРОХА В ОЧИСТКЕ ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА

2.1. Обоснование параметров рабочего органа очистки.

2.2. Обоснование параметров сепарирующей поверхности.

2.3. Обоснование аэродинамической схемы очистки

2.4. Принципиальная схема экспериментальной очистки.

2.5. Кинематика вороха в транспортерно-колебатель-ной очистка

Глава 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Программа экспериментальных исследований

3.2. Описание экспериментальной установки

3.3. Порядок проведения опытов

3.4. Характеристика условий опытов и исходного материала.

3.5. Методика определения качественных и количественных показателей работы очистки

3.6. Методика скоростной киносъемки.

Глава 4. ЭКСПЕРШ-ДЕНТМЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРАНСПОРТЕРНО

КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ •

4.1. Определение оптимальных кинематических параметров очистки.

4.2. Сепарирующая поверхность очистки.

4.3. Обоснование высоты жалюзийного щитка

4.4. Влияние кинематических параметров очистки на качественные показатели ее работы

4.5. Влияние частоты вращения лопастных колес вентиляторов на качественные показатели работы очистки.

4.6. Влияние подачи вороха на показатели работы очистки.

4.7. Изменение сепарации зерна по длине очистки

4.8. Влияние состава вороха на качество работы экспериментальной очистки . III

4.9. Влияние влажности вороха на показатели работы очистки.

Глава 5. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ

И ЭТАЛОННОЙ ОЧИСТОК

5.1. Влияние величины подачи на качество работы очистки

5.2. Влияние неравномерности подачи вороха на качество работы очистки

5.3. Изменение показателей работы очистки в зависимости от наклона решет

5.4. Изменение показателей работы очистки в зависимости от содержания незерновой фракции в ворохе.

5.5. Лабораторно-полевые исследования экспериментальной очистки в схеме комбайна СК-6,5 "Нива"

5.6. Лабораторные исследования экспериментальной очистки в схеме CK-6t5 "Нива"

5.7. Лабораторно-полевые испытания экспериментальной очистки к роторному комбайну

5.8. Направление совершенствования транспортерно-колебательной очистки

Глава 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСБЕРШЛЕБТМЬНОЙ

ОЧИСТКИ .¿

6.1. Экономическая эффективность в зонах повышенного увлажнения.

6.2. Экономическая эффективность в южных зонах

6.3. Экономическая эффективность экспериментальной очистки в схеме роторного комбайна

ОБЩИЕ ВЫВОДИ.

В решениях ХХУ1 съезда КПСС, июньского (1978 г.) и майского (1982 г.) Пленумов ЦК КПСС отмечено /1,2,3/, что основой продовольственной программы является дальнейший подъем сельского хозяйства.

Поставлена задача /3/ " увеличить среднегодовое производство зерна в одиннадцатой пятилетке до 238 - 243 млн.тонн и в двенадцатой пятилетке - 250 - 255 млн.тонн".

Для уборки урожая без потерь нужна высокопроизводительная техника. Основной зерноуборочной машиной остается комбайн.

Основные направления совершенствования зерноуборочной техники определены /3/ в "Продовольственной программе СССР на период до 1990 года": "Осуществить в одиннадцатой пятилетке модернизацию и повысить надежность зерноуборочных комбайнов "Нива", "Колос", "Сибиряк". Начать в 1986 году серийный выпуск зерноуборочных комбайнов с повышенной пропускной способностью".

Повышение пропускной способности комбайнов осуществляется, в основном, за счет интенсификации процессов обмолота и выделения зерна из грубого вороха. Это позволяет снизить потери зерна в соломе, но одновременно возрастает загрузка очистки мелким ворохом, что приводит к увеличению потерь в полове.

Необходимость существенного повышения пропускной способности очистки достаточно четко определилась еще на стадии отработки ныне выпускаемых двухбарабанных комбайнов. Увеличением ширины решет, совершенствованием подачи воздуха и т.п. удалось несколько увеличить пропускную способность очистки. Современная ветрорешетная очистка классической схемы обеспечивает удовлетворительное качество работы при подаче незерновой фракции вороха до 1,0.1,2 кг/с на I метр ширины решет. Однако достигнутый уровень не может считаться достаточным, поскольку у разрабатываемых комбайнов с интенсивной молотнльно-сепарирующей системой удельная подача незерновой фракции на очистку достигает 1,8.2,0 кг/с-м.

Ожидаемое увеличение загрузки приведет к значительному ухудшению основных показателей работы очистки. Поэтому одной из важнейших задач в комбайностроении является совершенствование системы очистки зерна.

Настоящая работа посвящена обоснованию рабочего органа, обеспечивающего выделение зерна из мелкого вороха при высоких удельных подачах, и исследованию основных закономерностей процесса его работы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Ветрорешетные очистки ограничивают повышение пропускной способности зерноуборочных комбайнов: допустимые (0,5$) потери зерна в полове соответствуют подаче незерновой фракции 1,1. 1,3 кг/с на I метр ширины решета.

2. Критическая толщина слоя вороха на сепарирующей поверхности, при которой получены оптимальные показатели работы очистки зерноуборочного комбайна, находится в пределах 0,08.0,12 м.

3. Минимальные потери и сход зерна в колосовой шнек транспор-терно-колебательной очистки, включающей транспортную доску, колебл лющийся решетчатый транспортер, вентиляторы, зерновые и колосовой шнеки, жалюзийный колосоуловитель, получены при показателе кинематического режима К = 0,9.1,0 и при скорости относительного движения сепарирующей поверхности I/o = 0,8.0,9 м/с.

4. Оптимальная величина отверстий сепарирующей поверхности транспортерно-колебательной очистки - 12 х 12 мм.

5. Производительность вентиляторов транспортерно-колебательной очистки при подаче незерновой фракции 2,0 кг/с*м равна 4,2 м3/с. Предпочтительно равномерное распределение давления воздушного потока по площади сепарирующей поверхности.

6. Высота жалюзийного щитка колосоуловителя в зависимости от условий работы находится в пределах 0.0Д2 м при расстоянии от оси колебательного вала до щитка, равном 0,18 м.

7. Пропускная способность экспериментальной очистки при потерях зерна в полове 0,5$ в 1,6.1,8 раза выше эталонной (очистки комбайна СК-5), а сход зерна в колосовой шнек в 6.10 раз меньше. Сход незерновой фракции в колосовые шнеки сравниваемых очисток одинаков.

8. Интенсивность изменения потерь зерна транспортерно-колебательной очисткой в зависимости от величины подачи, равномерности загрузки, угла поперечного и продольного наклона рамы очистки, содержания незерновой фракции в ворохе и его влажности меньше, чем в ветрорешетной очистке.

9. Экспериментальная очистка обеспечивает качественное выделение зерна из мелкого вороха в комбайнах с повышенной пропускной способностью (10.12 кг/с) и с интенсивными молотильно-сепарируто-щими рабочими органами: с двухбарабанными МСУ, с МСУ в наклонной камере, с роторными соломосепараторами, с аксиально-роторными МСУ.

10. Применение транспортерно-колебательной очистки экономически целесообразно. Годовой экономический эффект на один комбайн в зависимости от зоны применения составляют 150 .1836 руб. на одну машину.

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. М.:Политиздат, 1981.

2. Постановление Пленума ЦК КПСС. Правда, 1978, 5 июля.

3. Продовольственная программа СССР на период до 1990 года.--М.: Политиздат, 1982.

4. Авторское свидетельство СССР № 86315. Сепаратор для отделения зерна от половы /Гармаш Н.Т./, 1949 г.

5. Авторское свидетельство СССР № 328879. Пневматическая веялка. /Гармаш Н.Т. и др./, 1972 г.

6. Авторское свидетельство СССР № 521027. Устройство для грохочения сыпучих материалов. /Тихомиров Г.И./, 1976.

7. Авторское свидетельство СССР № 946448. Молотильно-сепарирую-щее устройство. /ЯРМАШЕВ Ю.Н., КЛЕНИН Н.И. ,ХАЛАНСКИЙ В.М.и др./, 1982.

8. АЛФЕРОВ С.А. и др. Высокопроизводительная очистка с пространственным решетом. Механизация и электрификация соц.сельского хозяйства, 1970, № 4.

9. АНИСИМОВ В.А., МАШАНОВ В.И. Повышение производительности очистки. Механизация и электрификация соц.сельского хозяйства, 1974, № 8.

10. АШАРИН И.П., ВАСИЛЬЕВ Н.Н., АМБРОСОВ В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов. Л.: Издательство ленинградского университета, 1975.

11. АДЛЕР Ю.П., МАРКОВА Е.В., ГРАНОВСКИЙ Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.:Наука,1976.

12. БАРАШЕВ С.М. Перераспределение частиц зернового вороха в наклонном воздушном потоке. В кн.: Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства, Зерноград: 1970, вып.13.

13. БАРАШЕВ С.М. Об оптимальных размерах перепадов пространственного решета. В кн.: Проектирование рабочих органов сельскохозяйственных машин,Ростов-на-Дону: 1973, вып,4.

14. БЕКАРОВ А.Д. К обоснованию схемы конвейерной очистки зерноуборочного комбайна. Труды ШПТИМЭСХ НЗ РСФСР,1977,вып.22.

15. БЕКАРОВ А.Д. Исследование конвейерной очистки зерноуборочного комбайна. Труды НШТИМЭСХ НЗ РСФСР, 1978, вып.25.

16. БЕРГ Б.А.Движение материальной точки по наклонной плоскости с трением, совершающей круговое поступательное движение.

17. В сб.:Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин, Сельхозгиз,1936,т.Ш.

18. БЕРДЫШЕВ В.Е. Влияние неравномерности подачи вороха на качество работы очистки зерноуборочного комбайна. Сборник научных трудов МИИСП, М.: 1980, т.ХУЛ.

19. БОЧКОВ Н.П. Обоснование оптимальных режимов работы и конструкции транспортной доски зерноуборочного комбайна. Автореферат канд.диссертации, Ростов-на-Дону,1973.

20. ВАСИЛЕНКО И.Ф. Теория соломотряса. -Сборник трудов по земледельческой механике. М.: 1961, т.6.

21. ВАСИЛЕНКО И.Ф. и др. Зерновые комбайны СССР и зарубежных стран. М.: Сельхозгиз, 1958.

22. ВАЛИЕВ Х.Х. Обоснование параметров вибрационного конвейерно-роторного решета. Труды ШПТИМЭСХ НЗ РСФСР, Л.: 1978,вып.25.

23. ВАСИЛЬЕВ С.А. Факторы, влияющие на процесс просеивания. -Тракторы и сельхозмашины, 1958, № 8.

24. ВЕДЕНЯПИН Г.В. Общая методика экспериментального исследованияи обработки опытных данных. М.: Колос, 1973.

25. ГЕТМАНОВ А.И. Обоснование и исследование бильного молотильного устройства с интенсификацией обмолота и сепарации зерна. Диссертация канд., М, 1976.

26. ГОРТИНСКИЙ В.В. Теория плоских сит для сепарирования зернопро-дуктов. Автореферат докт.диссертации, М.,1963.

27. ГОРТИНСКИЙ В.В., ДЕМИДСКИЙ Л.Б., БОРИСКИН М.А. Процессы сепарирования на зерноперерабатывающих предприятиях.'М.: Колос,1980.

28. ГОРЯЧКИН В.П. Теория просеивания зерен из вороха. Собрание сочинений, М.; 1968, т.1.

29. ДЛИН А.М. Математическая статистика в технике. М.; Советская наука, 1958.

30. ДЬМЧЕНКО Н.Д. Повышение пропускной способности органов очистки зерноуборочного комбайна. Автореферат канд.диссертации, Челябинск: ЧИМЭСХД965.

31. ЕГОРОВ В.Г. Исследование процесса обмолота хлебной массы молотильными устройствами с барабанами, имеющими V образное расположение бичей. Диссертация канд., М.: МИИСП, 1971.

32. ЕЛАБУЖСКИХ В.В. Исследование рабочего процесса жалюзийных решет в очистках комбайнов. Автореферат канд.диссертации, Ленинград-Пушкин, 1970.

33. ЖАРШЛЬСКИЙ И.М. Исследование взаимодействий проволочных тканых решет с воздушным потоком. Автореферат канд.диссертации, Л.,1955.

34. ИЗАКСОН Х.И. Зерноуборочные комбайны "Нива" и "Колос". М.; Колос, I960.

35. Информация о результатах испытаний зерноуборочных комбайнов в КубНИИТИМ и ЦЩС. Солнечногорск, 1978.

36. Информация о результатах испытаний зерноуборочных комбайнов в КубНИИТИМ и ЦМИС. Солнечногорск, 1979.

37. КАРЛОВ М.Е. К вопросу повышения показателей работы грохото-очистки зерноуборочного комбайна. Труды ЧИМЭСХ, Челябинск: 1970, вып.48.

38. Каталог тракторов, сельскохозяйственных машин, землеройных и мелиоративных машин, транспортных средств, машин и оборудования для механизации животноводческих ферм. М.,1980.

39. КЕМЕЛЕВ B.C. Исследование процессов комбайновой уборки зерновых культур в условиях Новосибирской области. Автореферат канд.диссертации, Новосибирск,1979.

40. КЛЕНИН Н.И., МОШЛЕНЕЦ М.И., МАХМЕТОВ Б. .Транспортерно-клавиш-ный соломотряс. Реферативный сборник: Машины для уборки и послеуборочной обработки урожая, М.; 1977, вып.1.

41. КЛЕНИН Н.И. Исследование вымолота и серарации зерна. Диссертация докт,, М.: МИИСП, 1976.

42. КЛЕНИН Н.И., САКУН В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. М.: Колос, 1980.

43. КОСИЛОВ Н.И. Основные направления интенсификации процесса разделения зернового вороха в пневмо-инерционных сепараторах.-Труды ЧИМЭСХ, Челябинск: 1975, вып.102.

44. КОСИЛОВ Н.И., РОМАНОВ В.В. Влияние расслоения потока вороха на качественные показатели работы пневмо-инерционного сепаратора. Труды ЧИМЭСХ, Челявинск: 1976, вып.127.

45. КОСИЛОВ Н.И. Исследование ветро-решетной очистки зерноуборочного комбайна при двухфазном обмолоте. Автореферат канд. диссертации, Челябинск: ЧИМЭСХ , 1968.

46. КОСЕВ Н.И. Возможность использования циклона специального типа для сепарации зерна от половы в комбайнах, Труды МИИСП, М.: 1960, том У, вып.1.

47. КОСЕВ Н.И. Исследование циклонно-аспирационной сепарации обмолоченного продукта в комбайнах. В сб.: Междунарожный симпозиум по проблемам комплексной механизации уборки зерновых культур, НРБ, Русе, 1969.

48. ЛЕТОШНЕВ М.Н. Сельскохозяйственные машины. М.-Л.,1955.

49. ЛОГИН А.Д. и др. О работе и регулировках зерноуборочных комбайнов СК-4 и СКД-5 в условиях эксплуатации. В сб.: Доклады на региональной научно-практической конференции, Новосибирск, 1973.

50. ЛОМАКИН С.Г. Исследования влияния параметров молотильного устройства на качественные и энергетические показатели процесса обмолота. Диссертация канд., М.: МИИСП, 1972.

51. ЛЮБИМОВ А.И. Влияние нагрузки и воздушного потока на процесс работы зерновых решет. Автореферат канд.диссертации, Челябинск, 1958.

52. МАЙОРОВ Г.В. Исследование процесса разделения мелкосоломистого зернового вороха в зерноочистке. Автореферат канд.диссертации, Волгоград, 1964.

53. МАШАНОВ В.И. Обоснование конструктивных параметров и исследование режимов работы очистки двухбарабанного комбайна. Автореферат канд.диссертации, Челябинск,1974.

54. МАШАНОВ В.И., ЧЕТЫРКИН Б.Н., КОСИЛОВ Н.И. Влияние степени открытия элементов жашози на скорость прохождения зерна через отверстия решета. Труды ЧИМЭСХ, Челябинск: 1974, выи.77.

55. МАХМЕТОВ Б. Исследование сепарации зерна битерными сепараторами грубого вороха.Автореферат канд.диссертации, М^МИИСП,1979.

56. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. Техника в сельском хозяйстве, 1977, Дз 12.

57. Методика определения экономической эффективности новых сельскохозяйственных машин. М., 1969.

58. ЖПЬМАН Б.Н. Изыскание и исследование способов и средств улучшения работы очистки зерноуборочных комбайнов в условиях Северо-Запада. Автореферат канд.диссертации, Ленинград-Пушкин, 1973.

59. МИГРЕ1АДЗЕ Н.М. Исследование процесса разделения зернового вороха с высоким содержанием незерновой части урожая. Автореферат канд.диссертации. Зерноград, 1975.

60. Норлы амортизационных отчислений по основным форндам народного хозяйства СССР и Положение о порядке планирования, начисления и использования амортизационных отчислений в народном хозяйстве. М.: Экономика, 1974.

61. ОМУТОВ А.Ф. Итоги испытаний однобарабанных и двухбарабанных комбайнов. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1974, № 8.

62. Оптовые цены промышленности на нефтепродукты. М.,1979.

63. ПУСТЫГИН М.А. Пути повышения и расчет пропускной способности зерноуборочных комбайнов. Тракторы и сельхозмашины,1978,1. II.

64. Разработка и исследование транспортерно-колебательной очистки к комбайну с роторным молотильно-сепарирующим устройством.-Научный отчет по теме 8-80. М.: МИИСП, ВНГИЦентр, 1981,инв. № 02819000061.

65. СЕРЫЙ Г.Ф. Повышение пропускной способности зерноуборочных комбайнов Вестник с.-х. науки, Москва, 1982, № 2.

66. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. М.: Издательство машиностроительной литературы, 1960.

67. Справочник по оплате труда в совхозах. М.: ЦНЖГЭИ, 1976.

68. Сборник нормативных материалов для экономической оценки сельскохозяйственной техники и транспортных средств при государственных испытаниях. Солнечногорск, 1974.68