автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование схемы и параметров машины для установки опор изгороди на пастбищах

РГЗ ел

КАЗАХСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

КАЗАХСКОЕ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ МЕХАНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

(НПО "Казсельхозмеханизация")

На правах рукописи

АУЭЗОВ Ергазы Абдусадыкозич

ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ И ПАРАМЕТРОВ ПАПИНЫ ДЛЯ УСТАНОВКИ ОПОР ИЗГОРОДИ НА ПАСТБИЩАХ

Специальность 05. 20. 01: механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Алматы, 1994 г.

Работа выполнена в Казахском научно-производственном объединении механизации и электрификации сельского хозяйства (НТК) "Казсельхозмеханизация").

Научный руководитель - доктор технических наук,

член-корр. КазАСХН, профессор Л С. СЕЗТГЕЕКОВ

Официальные оппонента:

доктор технических наук, Заслуженный деятель науга и техники Казахской ОСР, профессор Л. К ТЗжибаев

кандидат технических наук, доцент К. А. Ахмедов

Ведущее предприятие

Казахская государственная головная нашиноиспыгательная станция

Запета диссертации состоится: •_"_ 1994 г.

в_часов на заседании специализированного совета

Д 55. 57.01 по защите1 диссертации на соискание ученей степени кандидата и доктора наук цри Казахском научно-

производственном объед инении механизации и ции сельского хозяйства по адресу:

460005, Республика Казахстан г. Алмазы, пр. Райьмбека, 312 НПО "Казсельхозмеханизацня"

элекгри<^5ка-

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НПО "Казсельхозмеханизация".

Автореферат диссертации разослан "_" _■ 1994 Г.

Ученый секретарь специализированного совета, канд. техн. наук, старший научный сотрудник

И К. МАЛ!

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

. Актуальность темы. Казахстан - крупнайшнй овцеводческий регион. Для успешного развития денной отрасли необходимо создание прочной кормовой базы, основой из которых является - интенсификация пастбищного хозяйства республики путей сбвсдаония,улучшения естественных и создания культурных пастбищ, их огорахиванио, внедрение загонной системы пастьбы а.'.еотных и пастбщаоЗсрота.

Проблема комплексной ггэхенизацин установки пастбищной изгороди до сих пор остеотся не репонноЗ, что приводит к большем затратам труда (100...150 цея.ч на I кг язгородн). Применений для этой.цели отдельных приспособлений или мазкн нэ других отраслей народного хозяйства является экономическим но выгодным.

Настоящая работа направлена на разработку мавкнк для уста -новки опор изгороди на пастбищах, являющейся основ»*« яесяст комплекса машин и оборудования для огораживания пастбиц, раяра-ботаиного НПО "Казсельхозмеханизацкк".

Работа выполнена согласно тематических планов НИР 051.32Э.а; IO.06.OIH, РШХ 0,41; ГШ' СССР, ЯСХ СССР, ВАСХНИЯ и НСХ Каэ.ССР (гос.рег. № 0.182.9043076).

Цзль и задачи исеяадований. Цэльа исследований является разработка и обоснование рациональной схемы и параметров машины для установки опор изгороди на культурных пастбищах, обеспечивающих повышение производительности труда в 2...3 раза и снижение приведенных затрат на I км изгороди на 50...60$. .

В соответствии с поставленной задачей сформулированы следующие задачи исследований:

провести системное описание технологического процесса и разработать общие принципы моделирования на ЭВМ;

исследовать кинематику и динамику механизма подачи опор изгороди и обосновать оптимальные параметры манипулятора;

исследовать процесс загрузки опор транспортером в бункер-накопитель и обосновать его оптимальные параметры;

по результатам исследований разработать исходим требования машины для установки спор изгороди, провести ее государственные испытания;

провести расчет экономической эффективности предлагаемой машины и разработать рекомендации по ее эксплуатации.

Объекта.'.« исследований послужили: опоры, изготовленные из различных материалов и различной конфигурации, пастбищная изгородь с разными расстоянии между опорами, экспериментальные образцы машины для установки опор изгороди.

' Научная ноьизна . Разработана блок-схема моделирующего алгоритма, описывающая технологический процесс установки опор изго -роди,.в результате которой получена многофакторная математичес -кая модель, адекватно описывающая зависимости коэффициентов удельно!? металлоемкости и сменного времени от емкости бункера-накопителя, времени подачи опор из бункера-накопителя в месту их установки, а также времени загрузки одного ряда опор, обоснованы оптимальные значения вьше пере численных параметров.

Проведены.кинематический и динамический анализы механизма для подачи опор » получена матрица для определения положения захвата опор в любой момент времени. С помощью уравнений Лагранда второго рода описана работа механизма для подачи опор. Получена математическая модель для определения оптимального усилия сжатия опор захватом при различных конфигурациях и материалах опор,а также при различных скоростях их подачи. . _

Обоснованы оптимальный угол наклона и скорость движения за -грузочного транспортера для различного рида опор.

• Практическая ценность и внедрение. Результаты исследований положены е основу создания машины для установки опор пастбищюй изгороди, которая прошла государственные испытания ( протокол

)? 00-46-4^-77 и № 08-Ч4_Ь5 (3021.Э.Ю) и а ост р.вяена на производство. Уштобчиакуц ремонтно-механическим заводом выпк^ено ЮОма-шин, с использоааяием которых огоретено более 500 тыс.га паст-бшц. Маяина включена в систему калия на МЬЬ...ГЭЭ5 гг.Свдвот-новодство", часть П, позиция Ж.3.6,01).

Апробация. Основные положения диссвртацишной работы отра -ааны в годовых и пятилетних научных ртчетах НПО "Казсельхозма -ханиэация" в 19В7...1993 гг.

Публикация. По тема диссертации опубликовано 4 работы.

Объем работы. Диссертация состоит из бзодйния, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложении. Работа положена на 147 страницах машинописного текста, содерка -нив: 61 рисунок и 2) таблиц.

СОДЕР/КАНИЕ РАБОТЫ

Во впадении отражена актуальность темы и изложены основныз положения работы, вуносимцэ ча защиту.

В первой главе обобщены отечественный и зарубежный опыты по созданию огороженных культурных пастбищ - ВШШИВиао, НПО "Казсольхозмехакизация", Алтайский 1ШСХ, НИПТИ МЭСХ Северо-Запада, фирма "¿йайтед стеИтс стил Корпорейшн" (США) и др. Дан анализ суцэствуадих технологий а технических средств - механизмов ориентации, подачи опор к месту установки, проведена классификация грузозахзатных устройств, обобщен опыт по установке свай, опор в грунт и подаче их к песту установки - Волгоградский СХИ, ШЮ "Яловела" и др. Обоснована принципиальная схема ыааины, обеспечивающая одновременно перевозку, бурение, подачу и вдавливание опор пастбицной изгороди.

Вторая глава посвящена теоретическому анализу технологи -ческого процесса установки опор пастбищной изгороди и изложению общего методического подхода к обоснованию емкости бункера-нако-

пителя, параметров механизма подачи опор, а также параметров загрузочного транспортера.

Время полного цикла работы машины

= и + г-ьх>< +±Б +гп+и + ъэ1_ + -£<Гргр1, (п

где-^з, ~ время загрузки; * ~ время лереезда от места загрузки к месту установки:> ~Ьв ^^ • К - время бурения; "Ьп - КСсГп, + 'Слз (А/--/) - время подачи опор из

бункера-накопителя к месту вдавливания; "Ы)2 = • К - время переезда от одной скважины к другой; - время ремонта С

агрегата; Р1 - количество отказов ¡_ агрегата за время Та (может иметь дробное выражение, например, Р'1 - 0,4 - означает один отказ за 10 циклов); К = Д!• М - емкость бункера-накопителя; М - количество опор в одном ряду; ¡\/ - число рядов в бункере-накопителе; - время вдавливания; ^Ой^ - время переезда от одной скважину к другой; Т/\ - время влемен-тарных операции подачи опоры.

ТА - [£з, 'А/ ♦ -рД (2)

Производительность машины в смену

Фа СЧ + ^Р(Тх^) + Ч>(ТП4) + «Р(Тта) ♦

где ^(Тр) - функция распределения продолжительности чистой рабогы технологического оборудования и машин, определяемая суммированием чистого времени на всех елементарных технологических операциях в течение смены, ч;

-

то же, на холостом ходу, ч ;

Ц^Тпь) - то же, на подготовительно-заключительных

операциях, ч;

- тояе, продолжительность простоя по технологическим причинам, ч;

^(Тт) - тоже, простои по техническим неисправностям, ч;

ЧСЫ - тоже, на обслуживание технологического оборудования и машин, ч;

^Тм) ~ ТОже> простои по метеоусловиям, ч;

- то^е, на личные надобности, ,ч;

^(Т"ер)- тоже, простои по организациенньм причинам, ч.

Функция ^ОТ5); ^х) ) учитываются непосродст-

веяно в математической модели, входягдиэ в функции распрзделения наработки и отказов, Функции

^(ТоР)в математической модели учитываются как единая функция

У(х). . .

Модель поведения системы мажин зависит от обоснованности параметров. В основе поиска опти.мального значения ^ лежит предположение, что выходная функция, характеризующая зависимость от . параметров агрегата может аппроксимироваться полиномом К степени

у = а.о + 2 СЦ XI + £ Су XI § + & Ьи (4)

ÍG¿(^, ¿и - коэффициенты разложения функции Ц в ряд Тей-7 лора. ®

Рис.1. Механизм для подачи опор к лидерной скважинэ. Кинематическая схема.

Для механической подачи опор из бункера-накопителя к лидер-ной скважине был разработан и изготовлен мех&низи, кинематическая схема которого показана на рис.1. Механизм, состоящий из двух поступательных (А,Д ) и двух вращательных пар (В,С),а так-де захвата опоры, обеспечивает перемещение опоры и ее поворот в трех плоскостях, обеспечивая необходимую технологическую маневренность.

В результате кинематического анализа была получена матрица вектора, позволяющая определить положение захвата в любой момент

времени

АЯ-

+М Л + 51 пй -О&Д -2М (Ие ъ-Сх&Ъ-и- ЬгЛ-е

(5)

где - О. & - постоянные величины, определяющие взаимное

положение координатных систем. Координаты ¿1 ^являются

функциями времени. Зная законы движения каждой кинематической пары, мдаяо определить положение захвата в любой исмвнт времени. При проведении динамического анализа механизм, показанный на рис Л,, разбивался на отдельные кинематические пары.

В результате анализа поступательных пар с помощью уравнения Л&греяжа второго рода, имеющего следующий вид

А П. _ п

с1± дх дх * '

были получены следующие дифференциальные уравнения движения соответственно при выдвижении и втягивании штока гидроцилиндра;

тх = - Г^ ^(ачсЦ - ГС; (7)

где F - усилив на атоко гчцроцилиндра; 171Q - сила тязсвсти; Frp - сила трения; Га - с.'ла технологического сопротивления;

_ конструктивнее р«:/еры, - коэффициент трения; (Л -- обобщенная координата, характеризующая расстояние, пройденное телом массы Ш по нзлраплягхцим.

Резал эти уравнения, иояно определить скорость, ускорение движения и положение тела (параметр И. ) я лс-боП момент времени.

При устаковиваемся до.».ении штока гкдроциллндра скорость и ускорение движения тела, движущегося по направляющим определяется соответственно: .

.. vlhl

x~{H,*Tti)*i(H.+vt)l-ht 7 (9)

где h ¡1 Но - конструктивные размеры? lf - скорость установившегося движения штока гидроцилиндра.

Прн ан.тияе вращательных пар использовалось уравнение Лаг-

ранжа слег.ущего вида:

d il _ ZL _ п

did<f dv ~ У 5 (I0)

где "f - обобщенная координата (угол поворота). Обобщенная ^ ¡.ra Q

F-h, - mg ^ - м-р, (И)

где F - тяга итога гидроцилиндра; ly U/)г- плечи действия сил, мо'^г-'ци^ся с изменения* длины шточа гидроцилиндра; Игр- момент 1ю;к.;чирления сил трения.

В результате было получено дифференциальное уравнение движения

IvJ

rS r OC-OA „ „ я

Sin^)1-IFrng-as^ ■S*»'?- (hso)

(12)

где ОС ■> fr i J-* - конструктивные размеры;

г >

4 - коэффициент трения. ■ . .

Решая это уравнение, можно определить угловую скорость

СО

и угол поворота ^ в любой момент времени.

. Если принять допущение, что при .достаточно большой тяге гидроцилиндра F скорость движения штока будет постоянной,тогда скорость и ускорение поворота рычага О А/ являются функциями времени, ...

Следовательно, угловая скорость поворота будет равна . , SLUßto-U-t)

3 ilj■ DCx 0Al- LOC^OA1 -(ACv'Uf Y 7 <и>

где АС-ю - предельная длина гидроцилиндра при вццвинутсм штоке.

- Дифференцируя (13) по времени можно определить угловое ускорение £ з любой момент времени.

itt<C2OA4CC2iOAz-(A& - Tfi)1)1]3'

(14)

Важньм элементом рассматриваемой системы, от которого зависит надежность ее работы, является механизм захвата опор. Он должен обеспечить надежность захвата опор любой геометрической формы. Рассматриваемый нами механизм захвата опор изгороди (рис.2) состоит из неподвижного.основания и зажимающей части и работает по принципу человеческой руки.

Необходимо создать такое усилие зажима, чтобы сила трения,

Рис.2. Механизм захвата опор.

возникающая между телом и захватом, была больше сил, действующих на тело, направленных на выскальзывание тела из захвата.

Были получены уравнения, определяющие силы трения при раз -личных конфигурациях опор в сечении: для круглого сечения:

^ + + Со-^ * Яп*)+

+ (15)

для треугольного сечения

для квадратного сечения

(г ^ £ - * +^ й Х® & А (и,

где и - силы, создаваемые в тягах захвата; 1и7Ьг ? }

геметрические размеры, зависящие от соотношений размеров захвата и опоры; - сила трения.

На любой механизм захвата действуют движущие силы, силы тяжести, силы упругости, силы пассивного сопротивления, силы инерции.

Во время поворота оперы на 90° возникают силы инерции, в то ле время силы упругости и силы пассивного сопротивления оказывают столэ мазее воздействие, что мы ими пренебрегаем.

Сила трзния, возникающая между поверхностями опоры и захвата,

|

где ГЛ -масса опоры, кг; - конструктивный размер; - коэффициент трения скольжения.

Сила ¡шерции определяется как рцп - - ЦТ)С! . Знак плюс или минус опредоляется в зависимости от направления вектора ускорения; Сила нормального давления зажима создается при помощи тяг, внутри которых расположены пружины. Усилие /-у создается. при помощи четырех тяг, усилие Яг - при помощи пяти тяг, следо-вательнй -Ц Рпр. Ц />. = 5 Рпр , где Глр - усилие, создаваемое одной пружиной. Используя формула (15), (16), (17).можно определить необходимое усилие пружины, которое будет обеспечивать требуемое усилие зажима: для круглого сечения

для треугольного сечения

с т ^(в.-п(чч>.)-$г с<&(4> ±-и))

для квадратного сечения

, _ т м-аЫ^о) - ь - 5,о(|>с))

С Г М. + ^ЬлНС^ + ^оО уо/и \ ' (21) С, I, )

где Ь< ? /),., Ьл 11¿г , , ^Р, %, -£тр - конструктивные разме-

ры, подбираемые из оптимальных соотношений; ^ - ускорение сво -бодного падения тела; Д. - ускорение движения опоры при повороте; (П - масса опоры.

Механизм подачи опор транспортерсм состоит из двух параллельных цепных передач, приводимый в действие гидродвигатолем.Ставилась задача определить оптимальный угод наклона и скорость движения транспортера. .

На опору, расположенную наклонной поверхности, при трогании с места воздействуют силы инерции. Были получены предельные углы наклона транспортера:

для квадратного сечения

+ ■ '(23)

где К= ; 0-- размер грани треугольника или квадрата; Ч -- радиус закругления угла опоры; & - ускорение, возникающее при трогании транспортера; Ц- - ускорение свободного падения.

Для опор с круглым сечением рассмотрим процесс перекатыва -ния (рис.3). Угол наклона транспортера сК в неподвижном состоянии не должен превышать

для треугольн

СЦСЫ1 -32-Т

»(22)

6

* = 7

(24)

где Ь - расстояние между соседними роликами цепи; К - радиус опоры; 1 - радиус ролика.

При трогании с места ускорение не должно превышать следую-

Рис.3. Опора с круглым, сечением. Процесс перекатывания.

цого значения

ъч

ЧСП1Ш. ^ ^ • П \

(2Ь)

Из формул (24) и (25) видно, что для того, чтобы угол наклона был достаточным, необходимо иметь слишком большое значение А (равньм почти ЛИ ), что невозможно обеспечить конструктивней особенностями цепной передачи. Поэтому целесообразно использовать цепную передачу с планками. •

На рис.4 показана схема опоры с кругльд< сечением, расположен-

Рис.4. Опора с кругльы сечением, расположенная на цепи с планкой.

ной на цепи с планкой. Цепная передача находится под наклоном под углом (X , на опору действуют сила тяжести /Tl<j. и сила инерции , направленная в сторону противоположную движению транспортера.

Конструктивные размеры цепи представлены значениями ~Ь, Ь, Л,

R - радиус сечения опоры.

Как видно из рис.4 перекатывание произойдет* если момент силы /ПО. относительно точки А превзойдет момент силы /Л^!. После математических преобразований получаем значение предельного угла г---7---,

В третьей глаге изложены программа и методика экспериментальных исследований. Описание оптимальной области поверхности отклика технологического процесса проводилось уравнениями ре -грессии второго порядка.

Исследовалось влияние на коэффициенты удельной металлоемкости и использования сменного времени емкости бункера-накопителя, времени загрузки опор и времени подачи опоры из-бункера-накопителя к месту установки. Бил реализован трехфакторный некомпозиционный план Бокса-Бенкина.

После определения оптимальных временных параметров работы механизма загрузки и выгрузки опор, определяли силовые и скоростные режимы работы механизмов, обеспечивающих заданные врекэн-ные параметры и надежность работы.

Перемещения, осуществляемые с помощью гидроцилиндров, описываются уравнениями (б) ,.(7), (12). Решая численным методом эти уравнения, строили графики зависимости скорости и ускорения движения от времени при различных на штоке гидроциликдра

подбирали соответствующие гидроцилкчдры.

Рис.5. Схема работы пружины

Кинематическая пара В (рис.Ь) работает под действием специальной пружины, которая осуществляет балансировку захвата с опорой в горизонтальной плоскости, и которой подбирали из следующего соотношения

(т„ + т<)

К*

iOA,l-+ 0&г-lOAr 0£> Ctt>Q>+d*) ~ ВА0 ' (Z7).

где К - жескость пружины; fflc - масса механизма в точке AQ; |7)i - масса опоры; d ^ r OA i} С& } &Ао - конструктивные размеры; о(0 - угол поворота в шарнире В.

Задавая необходимые нам - масса опоры и da - угол поворота, определяли требуемую жесткость пружины 1С.

Исследования процесса подачи опор из бункера-накопителя к маету их установку проводились на специальной лабораторной установке. Опыты проводились на железобетонных опорах круглого и треугольного сечений, а также на деревянных опорах квадратного сечения со строго фиксированными параметрами: размер грани треугольника - 120 мм; размер грани квадрата - 100 мм; диаметр круга - 100 мм; масса опор: треугольная опора - 41,4 кг; круглая -29,2 кг; квадратная - 8,4 кг. Специальные датчики давлений устанавливались на нагнетательной и сливной магистралях си-

ловых гидроцилиндров, данные фиксировались на осцилографв. Скорость движения штока гидроцилиндров измерялась с помощью горко-нов, установленных на рейках, размещенных вдоль штоков. На штоке размещался магнит, осцилограф, фиксировал момент замыкания контактов.

Усилие зажима

Рлож = Рл(0Х><** * •&»<**) ~ + Я'' +

где ) ^ "• №> ~ постоянные величины; усилия П, /-¿7

©¿задаются и контролируются с помощью регулировки" тяг; усилие Р3 определяем по разнице давлений Ар в нагнетательной и сливной полостях гидроцилиндра. . .

Процесс загрузки опор включает два этапа - загрузку опор на транспортер и подача транспортером опор в бункер.

По подобранным ранее оптимальным временным параметрам процесса загрузки находили оптимальный угол наклона и скорость движе -ния загрузочного транспортера, при этом сначала определялась скорость движения транспортера, а затем - максимально возможный угол наклона. Для опор с круглш сечением использовались цепи с планками. Для контроля за скоростью вращения вала гидродвигателя используется тахометр, угол наклона контролируется с помощью специальной рейки. Опыты проводились при различных скоростных режимах, обеспечивающих заданный интервал времени подачи опоры в бункер при различных углах наклона транспортера и различные сс-чениях опор. Ускорение при трогании с места определялось фиксированием мсмента скатывания или перекатывания опоры при фдхси -рованной скорости и изменении угла наклона транспортера,при отом использовались цепи без планок.

В .четвертой глазе изложены результаты эксперичентальи'»'-:

следований и их анализ. Были получены следующие уравнения регрессии:

£/= 15,5 - 0,95 + 0t9JL5-£¿ -t

+ ífi-Ф/'ч- qw-xtf-qt-ag-t (29)

o} об - o, oo fs- ce i + oP oiGis- x¿+q oon$opd+

OfiOLS-X^ -t-O^SlS- (30) •я, ocA-o} oí 4S-oet ot ois-Xi

Расчетные значения критерия Фишера для уравнения (2á): íjxw-Ojí/fit Для (30) -~tp= Табличное значение равно

"¿0,0s = htV\» так как ~t-0,0S t-раеч » следовательно можно говорить об адекватности математической модели.

Анализ результатов исследований показывает, что минимум значения коэффициента металлоемкости достигается при: загрузке опорами транспортера и транспортировка их в бункер, с- 47...60;ем-кости бункера-накопителя, шт - 135...150; подача опоры из бун -кера к скважине, с - 15...20.

Исследование процесса подачи опоры из бункера-накопителя к лидерной скважине проводилось на специально изготовленном стенде. Подбор гидроцилиндров производился по графикам при решении дифференциальных уравнений (6), (7), (12) численным методом, так как они не поддаются решению в общем виде.

На рис.6 показан график зависимости усилия сжатия от reo -метрических размеров опоры, из которого видно, что максимальное усилие зажима опоры P¿Qf при фиксированных значениях h Ц F¿, достигается при следующих размерах в сечении опор: для круг-

ОН

б 5

3 2 1

«V

\ о ч/

уг ч

Рис.б. График г» чсн-мости усилия сжагия от геометрических размеров опоры.

60 80 100 «0 ¿Д.мм

лого сечения - с/ « КЮ Для квадартного сечения - О. =100 мм, для треугольного сечения - О- » 130 мм.

На рис.7, показаны графики зависимости изменения скоростных характеристик по времени при различных силовых режимах работы гидроцилиндроз» полученных по результатам испытаний. Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований дает основание сделать вывод, что расхождение между теоретическими данными и результатами экспериментальных исследований составляет не более £>%. Это позволяет нам прийти .к заключению: диффэ -ренциальнве уравнения (6), (7), (12) адекватно описывают харак -тер и состояние соответствующих перемещений. . .

Исследование параметров механизма для подачи опор к месту вдавливания сводится к определению экспериментальным путем оптимального усилия, необходимого для зажима опоры и его перемещения под вдавливающую плиту. Задача исследования сводится к определению критерия оптимизации.

Рыж = ^(¡е,; 02х? а?з; щ ' ои

где влияние формы, и размеров сечения опоры на Р^ож*

Х1- влияние соотношения захват-опора материала изготовления; -

3?!,- влияние режима работы тяговых гидроцилиндров (скоро -стные режимы);

Рис.7. Графики зависимости скорости движения штоков по времени.

- влияние размеров тяг первого ряда; Х<г - влияние размеров тяг второго ряда; .

СС^д - зависимость РлоЖ от места захвата опоры;

¿XV - влияние величины выдвижения несущей рамы механизма захвата;

- влияние наклона рамы механизма захвата к горизонту.

Для реализаций экспериментов при планировании второго порядка бил принят ^ --оптимальный план Бокса на четыре фактора , по результатам которого было получено следующее уравнение регрессии :

у = + + 0,0зе^ + о, 1СОХе Г

+ 0)0£9Х1 - Ор01£Х^е

- 0,01<д Х^зс, -0,008? & Хс - <9?0061 «2?/ <Еб +

+ 0.и1 х,1 + 0. + 0.сдаг + о тх£

' ' (32)

Проверка по критерию Фишера показал, что р табл./' Р эксп. (1,251 0,У467), что свидетельствует об адекватности получен -ной модели (32).

Графоаналитический анализ поверхности отклика модели (32) с помощью двумерных сечений позволил установить, что минимум целевой функции достигается прч следующих параметрах: время поворот? опоры - 2,.А з, размер сечения - НО... 120 мм, отклонение опоры от центра захвата - С...20 мм, характер взаимодействия материалов опоры а захвати - йетск-репина, усилие зажима - 1,5 кН. Исследование процесса загрузки споры в бункер-накопитель дал следующие параметры загрузочного транспортера: максимальный угол наклона для треугольного сечения - ЗЬа, для квадратного сечзккя - 30°, для круглого.сечения - скорость движения транспортера - 0,3- 0,7 м/с. Во вреда хозяйственных испытаний был произведен хронометраж процесса загрузки ьри выбранных нами параметрах. 0к показал, что сравнению с предыдущим способом загрузки скобкой, время погрузки сокращается на 30^.

Результаты исследований были положены в основу разработки машины для установки опор, которая прошла приемочные государственные испытания в условиях совхозов "Джетысу" Каскеленского , "Тескрнсуйский" и "Ащисайский" Чиликского районов Али&тинской области.

Результаты испытаний показывают, что производительность машины по сравнению с аналог см КОИ-1 повышается в 1,4 раза, составляет 33,72 опор/ч, трудозатраты на I опору - 5,71 чел.ч. против 18,0 чзл.ч. Экономический эффект от внедрения одной машны в год - 3467 руб (в ценах 1990 года).

ВЫВОДЫ:

1. Огораживание и создание культурных.пастбищ - одно из комплекса мероприятий интенсификации полевого кормопроизводства,от которого зависят перспективы создания прочной кормовой базы.Отсутствие сегодня единных рекомендаций, совершенных технологий и технических средств в какой-то мере сдерживает этот процесс и требует сьоего срочного кардинального решения с учетом последних достижений науки и техники.

2. Доказано, что наиболее экономически выгодньы при огораживании пастбищ является.совмещение в один агрегат следующих техно логических операций: погрузку опор и юс накопление в бункерз-«аю-пителз - бурение лидер«ой скважины - поштучная подача опор к мосту установки - запрессовка опор в пробуренную скважину. Из них наиболее трудоемким является процесс установки опор, на который затрачивается не менее 25$ от общих затрат и 45,255 технологического времени.

3. Обоснована оптимальная емкость бункерачшкопителя - 120 опор. При этом затраты времени на загрузку одной опоры составляют - 47...60 с, а на подачу из бункера к скважине - 15...20 с.

4. Методом теории агрегативных систем разработана математическая модель и блок-схема.моделирующего алгоритма тэхнологичзо-кого процесса установки опор изгороди. Проведены.кинематический и динамический.анализы Ь!эханизма подача опор изгороди» а.результата .которых получена матрица результирующего вектора, позволяющая определить положение механизма захвата опор в любой момент эр®меня н выведены уравнения дгиазкая кинематических пар, ооотаа-лдаэаих данный механизм.

5„ Получены уравнения„ позволяющие определить усилия зажима механизмом захвата опор различных конфигураций и сечений, найдч-нн аналитические зависимости для определения" оптимальных соотношений усилий зажима и размеров сэчзний опор» Время поворота опоры составляет - 2..«4 с, размер сочений - НО...120 мм, отклонение опоры от центра захвата - 0...30 мм, усплиэ зашша,- 1,5 кН.

6. Прлучены уравнения для определения максимального угла наклона загрузочного транспортера с различными конфигурациями опор н сечений, как при оказывании опоры, так и при перекатывании с учзтом сил кнэрцниг для опор с треугольным соченном - 35°; для опор с хвадратньаз еэчмизаи - 30о,„ для опор о круглым сечением.-

- 22°. При этом скорость движения загрузочного транспортера должна составлять - 0,3»..0,7 м/с. -

7. Результаты исследований были полажены в.основу создания мшакны для установка опор изгороди, которая проода государственные испытания и рекомендована на произзодстао. И з настоящее врэ-мя Уштобинским опытночдаханиадским заводом выпучены 100 от таких малин.

в. Экономический эффект от шедрвния одной машины з год составляет 3,5 тыс.рублей (з ценах 1990 года), а на фактическое количество выпущенных машин "-- 350 тыс.рублей.

2«.

х х х

Теоретическое и практическое значение выполненных работ далеко не исчерпывается рассмотренными выше задачами. Основными направлениями в втой области являются разработка машин для механизации и автоматизации технологических процессов установки опор, крепления проволоки к опорам, изготовление крупноячеистой сетки в полевых и стационарных условиях и другие.

По теме диссертации опубликованы следующие работы автора:

1. Моделирование технологического процесса установки опор изгороди на пастбищах. Вест.с/х науки Казахстана, Алматы, 1987, К 7, с.78...82.

2. Машина для установки изгородей на пастбищах. Механизация и 8лектсн.Тмкацш* «Л, Москва, 1990, Х> 2, с.30...31

3. Ыааина для установки опор пастбищной изгороди. Информационный листок £ 87-86, КазНИИНТИ, 1937, 4 с..

4. Механизация процессов установки постоянных изгородей на пастбищах. Рекомендация, Жалын, 1994, 29 с.

НЬ'СКЛЧАЗМУН

Бнганалврды орнэтатин технологиями YflepicTÍ барабар уйлест1реттк непэсерл1 матекатикалыц нобай табылып, оларды жинагыш вана^а тиеп-TYcipy жумистарккыц тихмдх жолдары дэлелдэвдх. Осыган байлашсты баганаларды rçarun орнататан зкерге жетк1эет!н торап 'жене тиеу тао-ыэдолгшты жасалып.оларднн тихмдх ^иысгыру шамалары агацталдн.

Зерттеулер нэтияес1 жайлымга и;оршау тургыпатнн машина жас.агандг пайдаланнлды. Ол цурал мемлекеттхк сынацтан orin era,ipîcKO енг1зхлдх.

ANNOTATION

FACTORS. MATHEMATICAL MODEL TECHNOLOGICAL FROCESS OF MOUNT'NG SUPPORTS WA? RESEIVEP, OPTIMUM MEANINGS OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS PROCESSES OF LOADING AND UNLOADING WHERE GROUNDED. MECHANISM FOR GETING SUPPORTS TO PLACE PRESSING AND LOADING CONVEYER ON THE GROUI"n WHERE CREATED, THEIR OPTIMUM PARAMETERS WHERE GROUNDED.

RESULTS OF INVESTIGATIONS WHERE MAKE USE OF FOUNDING MACHINE FOR MOUNTING SUPPORTS MEDOW FENCE, PASSING STATE TEST AND RAISING ON THE PRODUCTION.

Подписано v печати 12.05.94 г. Заказ 307. Тгрэ*. 10О экз. ротапринт КазКЖЗО АПК, г. Алмаил, ул. Са-таспа, ;>0 .