автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование технологических параметров вибросепарации семян сельскохозяйственных культур с учетом их формы и размеров на неперфорированных пространственно ориентированных фрикционных поверхностях

Харьковский институт механизации и елвьтрзфшащш сельского хозяйства

III правах рукописи

КРАСОБИЦШ Юрий Игоревич

уда 631.362

обоснование технологических параметров вибросепаращй се.'ян сельскохозяйственных культур о учетом 11х ©она и размеров на неперфоририроваиш пространственно оршггировакных фрикционных поверхностях

Специальность 05.20.01 - Механизация С0.Ч1>С1'.ОХСЗЯЛСТЕОНКОГО производства

Автореферат дкссортации на соисхяние ученной степени кавдздета тогкпчоских наук

Харьков - 1552

Работа выполнена в Харьковском институте механизация и электрификации сельского хозяйства

Научный руководитель: Звслуаэшшй деятель науки згкрпинсгой СССР, доктор технических наук, академик УЛАН, П.М.Заика

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Б.П.ШаОелыгик

кандидат технических паук, доцент В.Ф.Пащенко

. Еедущзя организация - Украинский научно-иссдодоватольсккй институт сельскохозяйственного ма-шшостроония, Харьков

Васдата состоится 1992 г. в 10 чао. на

васедаили специализированного совета К 120.38.01 по присуждении ученной степени кйндздата технических наук при Харьковском институте механизации и влоктри$акоции сельского хозяйства то адресу: 310078, г. Хорьков,78, ул. Артема, 44.

Отзыва на автореферат в двух экземпляра, заверенные печатью, просим направлять ученое секретари споциаднзиро-вёкяэго совета по адресу: 310078 , 78, ул.Артема, 44, Х1ЫЗСХ С диссертацией шено ознакомиться в Сийлиотекэ института.

Автореферат разослан У/ * г с7 л 1932 г.

Ученый св5фвтарь слоцаализированного совета

Л.С.Ерколов

росс*;:-.; . БйБЛйУ;

ОКЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОШ

Актузльнооть теш. Для роста урожайности сельскохозяйственных культур, помимо целого ряда ваших агрото'жпосшк мероприятия, требуется подготовка высококачественного посвЕного материала. Она вклщйзт в себя сушку, прэдаьратольнуц очистку и сортировзшш, а тлюуэ храньниэ семян до посева. Сортирование позволяет высевать биологически наиболее полноценные семена и тем самым повышать их полевую всхожесть, достигать их устойчивое та к слогшш неблагоприятным климатическим условиям и в конечном итого, повышать урожайность.

На этапе окончательной очистки семян применяют разнообразные способы сепарации с использованием различных специальных семаочиститольных маши. Однако, в рлде случаев, полностью выделать семена трудцоотделмт сорняков ко удается. Многократно же пропуски семенной снеси через рабочие органы воздушо-рэшетпо-триерных машин приводят к значительным потерям соыян в отхода, к увеличению травмированных семян и, как следствие, к сшшнию качества.

Таким образом, вопросы изыскания и исследования новых работах органов семоочисетивлышх мвшя актуальны и имеют ваа-ное народно- хозяйственное значение.

К новым шеокооффективннм средствам очистки и сортирова- /

I

ния следует отнести наряду с некоторит другиш, вибрационные , семеочистительные машин с неперфорировавшюш фрикциошшш поворхшемма на которых разделяют семенные смеси по комплексу фазико-мехышческих свойств: Форш, шероховатости, упругости при удара.

Тема данной работы является логическим развитием праве-

дэшшх в хшэсх теоретических и вксперимзнтальшх исследований по данной проблеме и овязвна о иоолэдопаиием прострвнств&нкого вибрационного перемещения семян некоторых сельскохозяйственных-культур.

Цель рпботм. Повьгаэииэ с^фоктагсюсти сопарациа сомян сельскохозяйственных культур путем обоснования параметров технологического процесса обработки их на вибрационной сэмеочис-тительной машине.

Объект исследований. Эксперимэнталъная лабораторная установка и оштно-промыилвнная вибрационная со.чеочнстательная машина. Семенные смеси проса Харьковское 57, проаедаие обработку на существующих машинах, но нэ соответсвукадю требуемому ГОСТом качеству.

Обдая методика исолэловашй. Теоретические исследования движения семян по рабочим органам вибрационных семоочиститбль-ных машин проводились на основе законов аналитической механики, в частности, методов исследования динамики твердого тола. Решение полученных дифференциальных уравнений пространственного вибрационного перемещения исследуемых частиц выполнены численно на ВВП. Оптимальные конструктивные и кинематически параметры работы сэмеочистительЕоЗ машины обоснованы методом шюгофакторнонго вкспорж&нта. Зксперишнтвлыше исследования, в основном, выполнены по общепринятым методикам.

Научная новизна. Разработана математическая модель, ош-сывакадя пространственное безотрывное вибрационное перенощениэ гвордох тел правильной геометрической формы ( шар со смещенным централ масс и трехосный эллипсоид). Разработан алгоритм и создана прикладная программа на ЭВМ для моделирования безотрывного пространственного ниброяеремещэшш и расчета ого осно-вшх характеристик.

-3-

Опроделен; некоторые ноше зконсмэрнссти безотрывного ийрацаон.гого корогацеаиа тверда тел округлой дорми.

г.олучшш н0ш8 сшэд01шя по нэкоторшл фшько-кошодосхпм характеристикам сомял проса. Обоснована возшшость сортирования сймяп проса да нэперфорированных фрикционных поверхностях вябрацгакыш: сзмаочиститэлышх малин. Определены оптдаальнно значения параметров технологического процесса очистки семян проса. Изучено влияние засоренности сеыэньоЯ смеси на процесс очистки.

Прпктичаск-?я ценность.. Производственники испиташшлл установлено, что на вибрационной семесчистителькой мшгао за один пропуск при настройке на оптимальшй ройош очистки юш получать секека проса, соответствующие 1-ому классу. Цри атом, за счет отбора в отхода траияфованшх и неполноценных семян, качоствешше показатели целевых фракций повильнтся.

Роя рцмыгея результатов рсслорозмшй. Вибрационная семео^ чистительная катета прозлз производства гая ш испытания в течении 1990 и 1991 годов в колхозе "Поремога" (Богодухозский р-н, Харьковская область), совхозе ем. Латнэских стрелков (Цюрупкн-ский р-н, Херсонская область), совхоза "Донецкий" (Шебеьчы-сю1й р-н, Белгородская область). Мапглыа применялась для очистки семян проса от трудшотделишх сшлш некоторых сорних рас-тбшй. Фактический общий вконакачвский айект от внедрения разработок составил 31650 рублей (по ценам 1990-1991 г.г.).

Лплробжтд работа. Материалы диссертации долоаеш, обсуждены и получили положительнув оценку: на научно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава Харьковского института механизации н электрификации сельского хозяйства ( Х1КЭСХ, Хорьков, 1083-1991 года ), на Всесоюзной науч-но-техничесхой цонфорентш "Научно-технический прогресс в аг-

ропромышдешюм комплексе" (г. Киев, 1988 г.), на Всесоюзной научно-технической конференции по современным проблемам еемлэ-дельческой механики (г. Мелитополь, 1888 г.), на Всесоюзной научно-технической конференции "Пути повышения уровня эксплуатационной технологичности машин ® новых условиях развития агропромышленного комплекса" (г. Харьков. 1991 г.).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертационной работы.опубликовано 3 научных статьи.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, выводов, списка использованной литературы а приложений. Она изложена на / страницах, содержит

!> 6 страниц ыашношсного текста, рисунков, н // таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, приведены вши симые на вациту положения.

В первом разделе дан анализ способов и средств очистки к сортирования семян сельскохозяйственных культур. Установлено, что используемые традиционные средства очистки не обеспечивает в полной мере необходимого качества посевного материала. Это приводит к необходимости изыскания новых рабочих органов семеочистительных Козин, позволяющих выделять семена культурных растений от трудноотделимых семян сорных растений н примесей.

Проведен Факта обзор работ, связанных с вибрационным перемещением частиц по непорфорлровашшм шероховатым покэрхкоо-тям. '

Приоритет в решении- вахаайших впдач теории вибрационного поремзедния принадленит советским ученым: и.М.Блехману,

Г.Ю.Дианелгдза, П.М.Василенко, Г.Д.Тврскову, А.А.Крюкову,

A.А.Кобривскому и А.Е.Кобринскому, В.В.Гортинскому, Э.Э.Ла-вендол^, Р.Ф.Нагаеву, П.М.Заике, Д.А.Пяиссу и другим авторам работ. Вопросами вибрационного перемещения занимались и пно-страшше исследователи, а именно: С.Бехтер, В.Г.Зейдвль, Клок-хауз, О.Стоева, Ш.Дкендова, О.Теприк, Р.Шг.

Однако, в большинстве атмх работ движение паст; обрабатываемого материала рассматривается в ввдо перемещения материальной точки с определенными упруго-фрикционными свойствами. Но при изучении движения семян сельскохозяйственных культур по рабочий органам вибрационных семеочистительных машин в последнее время возникла иные подходы, связанлые с учетом формы и размеров семян. Этому вопросу посвящены работы П.Ы.Заики,

B.Я.Ильина, С.А.Манчииского, А.И.Завгороднего, С.Д.Бакаева, П.М.Юдацкого и других. В данных работах рассмотрено вибрационное перемещение семян;' как плоскопараллельное двинете твердых тел с учетом размеров и формы. При этом попаренные сечения семян, совпадайте о плоскостью колебаний, агатроксюлфоа&лись фигурами правильной геоме'грической формы: квадратом, треугольником, многоугольником.кругом, окив&лом, &ллипсом.

При дпльнййшях исследованиях процессов вибропер&мещения частиц, в частности, частый имеющих округлую форму, было установлено, что в ряде случаев расчетные и экспериментальные значения параметров процесса движения руществгшю различаются. Кроме того пространственное перемещение частиц по рабочим органам вибрационных семеочистительных машин йв исследовалось.

В соответствии о целью исследований в работа поаовлепы следующие задачи:

- разработать методау и изучить некоторые ноше физико-мехонические свойства, характерные для округлых семян, в част-

-о-

нооти получить величину смощенкя цэптра масс семян проса относительно их геометрического центра;

- теоретически и експаринэнтельно последовать влияние форма семян и их геометрических соотношений на траекторию н скорость вибрационного горемецоим семян;

- создать математическую кодель пространственного вибрационного перемепмния семян, огтроксгаяровшшх в форма аьра со смеценш! центром масс и эллипсоида;

- получить детальные (истинные) и усредкошше траектории, е также средние скорости вибрационного перэкецоння шара со сыоцоншм центром масс и вллипсоида по шероховатой иепорфори-рованной поверхности с продольно-поперечным наклоне» к гора-еонту;

- исследовать влияние кинематических и установочных параметров вибрационной семоочистательноп машины на характер вибрационного перемещения частиц с учетом размеров и (|ор:,'л по рабочей поверхности, совариаэдеЯ прямолинейные колебания нэ г, плоскости наибольшего ската;

- исследовать характер вибрационного переиздания иара со смещенным центром масс и определить области существования его устойчивого двигешш;

- исследовать влияние конструктивных и установочных параметров вибрационной секеочястительиой мядпшы на качество технологического процесса очистка г. сортирован;« семян проса и провести оптимизация втих параметров;

- произвести производственную проверку вибрационной сеш-очнетительной машины на очнеткэ и сортпроьашги се?лян проса от I1 рудноотдалзвапс сорняков к примесей.

Во втором вззяеле изучены фазико-кзхажческие свойства семян проса и пх засорителей. Изучена ферул семян проса. Бкло

выяснено, что данные семена аппроксимируются телами правильной геометрической формы: шпром, трехосным эллипсоидом и эллипсоидом вращения. При этом, в случае аппроксимации семян шаром учитывалось, что центр масс семени но совпадает с геометрическим центром. В соответствии с эти/ была определена величина смещения центра масс семян проса. Был введен параметр в, определяемый как отношение эксцентриситета центра масс шара к ого радиусу. На рис. 1 представлена вариационная кривая распределения параметра е семян проса.

Р 7

'; 'о

го

15

ю

о

/ 6

• /1 ч ! О \

/

/ о

ф 0/2 0,3 0,4

игс. 1. распределение параметра о семян проса

е

Исследованы и определены значения предельных углов подъема семян проса и засорителей. Кроме этого,'определена коэффициенты трения покоя и коэффициенты трогая движения.

Проведенные исследования показали, что наиболее аффективную очистку семян проса* от трудаоотделимых семян щетинника сивого возможно получить на рабочих органах вибрационных семе-

очпстительних малин, очищающих семена по признаку делимости -предельному углу подъема семян по наклонной нешр$орированноа фрикционной плоокооти, учитыпакчэку к0мш10к0 фнзш'.о-кеханических свойств кошонентов смоси: фрикционные, упругпо свойства п форму. ♦

В третьем разладе рассмотрены вопросы, связанные с иссло-дованием безотрывного вибрационного перемещения твердых тел, аппроксимированных шаром со смещенным центром мзсо к оялшсо-идом.

• При безотрывном перемэшешш тзло па неперфорировшшоЗ поверхности монет пребывать в одном из следующих ендов движения: "чистом" сколыконка (тело 'перамащается поступательно), "чистом" качении (скорость тола в точке контакта с плоскостью равна нули) и качении тола с одновременным скольжением. "Чистое" скольюние характерно только для плоских сомян, так как такие семена не способны перекатываться и поотому была рассмотрены два последние вида двкгенкя.

Для полного описания положения тела в пространстве необходимо енать координаты центра масо етого тала п ориентацию тела относетольно его потального положения. Для определения ориентации рассматриваемых твердых тел (шар со сазцэшшм центром масс п еллшюоид) бшш использованы углы Эйлера.

Используя законы аналитической механики, шею получить систему дифференциальных уравнений, описывающих половеше тела в пространстве.

В рвзкеш "чистого" качения твердое тело обладает тремя •тбпеняш свобода (три угла Эйлера полностью определяют поло-кв!Ш9 тола ла плоокооти). Получив ввшоимоотк для определения центра масо через углы Эйлера, составлена система из трех дифференциальных уравнений

Ф » /jCO, <?, <!>, о, ф, Ф, 0, <p );

0 - Ф» Ф*

Ф •= /3(Ф. 8. ф. 9, (р, ф, Q, ф ).

( 1 )

где ф, 8, <р - угли Эйлера.

Если прн двикенш тела по плоскости выполняется условие

К, > < 3 )

где Ftp - сила трония; /п- коэффициент трения покоя; Я -нормальное давление, то в точке контакта тела о плоскостей возникает скольжение.

При налички сколшнз1Я проекте! мш трения на оси систе-ш координат, жестко связанные о плоскостью, записываются в виде

х.

1ск

Vr ~Л! —,:, • гдг

r "Чск^ск

'тру,-

ск

( з )

где / - динамический коо$фивдант трения.

Если тело перемещается в рэнпш качения о однопраменным скольжением, то оно обладает пятью степенями свобода. В качестве связи является условие Н г 0, то есть тело перемещается по плоскости в безотрывном решше.

Получена система из пяти диМаронщмльннх уравнений, они-

сываадая Севотрывное вибрационное перемещение тела по поверх. поста, совершащей прямолинейные гармонические колебашш не в плоскости наибольшего ската

¿'1ск - ¿ е. Ф. Ф. в. Ф. ®ick« Viw Ф* ^

hük ' tb ®» v* ф» *lck' «lck» ф»

Ф = /6 ее, ф, ф, е, ф, х1ск, у1ск, ф, е, ф);

0 -/7 Гф. ф. Ф. é» Ф. ¿1CK» ¿1CK' е'

Ф - /а (Ф» е> Ф» е» Ф» *ick' у1ск» е> ( 4 *

В силу гомоздкости, уравнения (1) и (4) приведены в общем виде. Системы дифференциальных уравнений вида (1) и (4) получены как для шара со смещенным центром масс, так п для эллипсоида.

О пошчьв полученных дифференциальных уравнений, ошсыва-вдих различии рош-ш безотрывного вибрационного перемещения твердых тол, а таккэ о использованием метода Рунге-Кутта численного ревения данных уравнений был создан алгоритм и пакет прикладных програкы, которые позволяют проводить полноо теоретическое исследование движения твердого тела по вибрирущей поверхности, нмещэй цродольно-поперечный наклон к горизонту.

При расчете на ЭВМ получэны теоретические вависимости средней скорости вибрационного перемеадения capa со смененным центром масс н эллипсоида от следующих параметров: ошлитуды н частоты колебаний плоскости, продольного и поперечного углов наглона рабочей поверхности х горизонту, угла воправлешюстп колебаний. При изучении вибрационног перемещения шара со сме-

¡ценным центром иасо выбирались иары о фяксяроваганм радиусом, но с различным смещением центра масс от геометрического центра шара. При этом значения параметра в варьировались в пределах о? 0,2 до 0,6. При малых значениях параметра е (0,2 и меньые) пор со смещенным центром масо по своим характеристикам степо-г-ится похоз на геометрически правильный иар, при больших значениях параметра е (0,6 и больше> параметры движения такого пара со съеденным центром масс приближаются к параметрам движения материальной точки ( в предельном случае параметр в равен 1, тогда рассматриваемое тело превращается в невесомую оболочку с массой сконцентрированной в одной точке). При изучении эллипсоида рассматривались раз,личные по выполненности эллипсоида: от наиболее округлых, в которых численные значения полуосей мало отличались друг от друга, до сплюснутых„ у кото-,рых одна- из полуосей значительно отличается от двух других полуосей. В последней случае параметр движения эллипсоида. приближаются к параметрам движения материальной точка-

IIa рпс.2 и рис.3 прэдставлеш зависимости средней скорости вибрационного парекеэдния пора со смэцзяянм центром касс от амплитуда я частоты колэбалпй плоскости. * .

Анализируя получение зависимости, когно сделать енвод о принципиальной возмогаоста сепарации и сортировании округлых тел (в виде шара со сквцекпнм центром масс) в зависимости о? смещения центра масс шара.

Описанные зависзлсти были получены для усродзэнкнх значений скоростей. Одппко, в точэегя периода колебРБГй рабочей

\

поверхности значение скорости перемещения рассматриваемых пространственных тел суцэотвашю пзшшятся. В связи о этим £йш получены о тагицьв созданного' пакета програчы траектория дарения точка контакта тела о плоскостью, прячем в укрупнение;!

тара со смененным центром масс от амплитуды колебаний: 1 - е = 0,2; 2 - в = 0,3; 3 - е » 0,4; 4 - е >= 0,5; 5-е = 0,6;6- материальная точка

Рис. 3. Зависимость средней скорости вибрационного перемещения шара со смещенным центром масс от частоты колебаний: 1 - е = 0,2; 2 - в = 0,3; 3 г е = 0.*: 4 - е = 0,5; б - г - О.б; б - материальная точка

гисятпбэ.Это было сделано с помощью созданного пакета прог--ркмм.

Как было выяснено при математическом моделировании, двике-шо как шара со сэдщоппим центром масс, так и эллипсоида носит периодический характер. Введено попятив периода переключения Р = Т/Т0 ( Б )

где ?0 -период колебания плоскости, Т -период движения твердого тела, Р -период переключения 2,3.

При математическом моделировании процесса вибропэрэмещэ-шя выяснено, что твердое тело, в зависимости от своих фгамко-ггэханичоских свойств, а такке от кинематических и уезанозйчных параметров может перемечаться как в сторону верхнего края плоскости, тек и в сторону пикнего ее края.

При параметрах Л = i ил; о « 120 рад/сек.; а = 4 град.; 7=» 3 град, на рио.4 пзобралепа доталыш траектория паремеце-гп!я точки контакта capa со емзщеяпкл центром масс о плоскостьп п направления верхнего края плоскости. lía рис 5. показапа тра-ектсрял ЕЕОропэремеценля того ~э шара в яелраакошя нняпого герая пло скости (,!=« 1 мм; а - 100 рад/сок.; а « 6 град.; ] 4 град.). Нзобходао подчэргтуть, что во втором случае шзр совершает на качение вниз, а первкатпвовпэ ( покачлвансе ) о одновременным скоддангам. На отях рисунках звездочками откачены полоаония тела, соответствующие Т0 . Как глугно из рно. 4, при виброперемещении шара со ешцмаш цзнтро-i «йсс в сторону верхнего края плоскости Р =4, а при перемещения в сторону ппгшего края (рис. Б) Р =1.

В случае вибрационного пэрэкещэнЕЯ полупара период порэ-клэтэния равен двум, Р - 2, а трехосного эллипсоида - одишцэ: р = 1. . .

При исследования вибропорс:г"цэпйя' шара со сиащэвпым цэнз-

л

ст

к

V Г

0.5 с

У, ш

Рис. 4. Детальная (истинная) траектория вибрационного перемещения вара со смещенный центром масс е сторону верхнего края ■ плоскости

1 " 1 ■ —

V 1 г

ь

•г

Л

X,

см

-0.1

<О

\

г V \ V \

И а

Л

I

Ь-4

о с,г о,ч у, ск

Рис. 5. Детальная (истинная) траектории вибрационного перемещения шара со смещенным центром мзсс в сторону нищего края плоскости

-Т5-

ÇCJ.Î ''.ICC ВСЗНИХОО? вопрос об устойчивости ДВЧУ9!3»Я. Пид устой--vw&vi дапяокием понкксется текоэ вибрационное ropeiœaeime, прз 'котором, ко-поршх, сохраняется направление дгожения (либо в" сторону верхнего зерая повзрхпости» либо в противоположную сторону), во-вторых, центр масс шара соверяоот периодические ко-лзбатолышо двпяения вокруг оса, проходящей через геометричес-icitñ центр иара и »отювеняую точку контакта кара с плоскостью* Устойчивость перэмещзшш }.;о;:ет быть потеряна по двум причешем: пар со сдагденпьтм центре?* масс »íoseT оторваться от плоскости (изеостко, что в отртансм рог<име пар всегда будет еовериать перемещения в сторону нижнего края плоскости), либо в процессе своего движения центр масс пара совершит полный оборот вокруг геометрического центра ( в этом случае он покатиться, козет Снть со скольжением, токиэ в сторону яшшего 1фпя плоскости).

Наличие устойчивого виброперемещения язляотся слоеной функциональной зависимостью кск физико-механических свойств тола (форда, размеру, кооффяцп9нты трения)„ тек и установочных параметров процесса еэпарацкя ( 4, w» а, 7, ¡3 ).

Используя созданий пакет прогрсм.!, за ЭБ?5 было теоретически исследовано влияние частоты вибрации со я продольного угла наклона плоскости а на существование устойчивого вибрационного перемещения rapa со смещенным центром масс о При этем перебирались пары параметров / (коэффициент трения сколыхе-кня) и параметр е. При теоретическом исследовании областей существования устойчивого безотрывного вибропэреиецешя пара со скещэнннм центром масс / принимался равным 0,3; 0,5; О07 , то ость в продолах значений часто встрачащгася на практике, а параметр в изменялось в диапазоне от 0,1 до 0,4.

Было установлено, что отрышшП pesai начинается прз ы =141 рад/с. Тгагам образом, эта частота является теоретически

максимальной для безотрывного режима при выбранной совокупности параметров колебательной системы. По результатам счета на ЭВМ построены графики (рис. 6). Области существования устойчивого виброперемещения шара со смещенным центром масс находятся

шшв ооотвототвукада кривых.

2 четвертом разделе приведены результаты експерименталь

ных исследований. Показано, что параметры процесса виброперемещения частиц неплохо согласуются с результатами, полученными при расчете на ЭВМ.

Проведен эксперимент по оценке взаимного увлечения семян

гра& 43

12

Ь

4

О

Рис. 6. Области существования устойчивого движения шара со смещенным центром масс: 1 - © = 0,1; 2 - е = 0,2; з - в = 0,3; 4 - е = 0,4

различных фракций. Математическая обработка результатов експе-риманта показала, что в случае совместного пропуска семян различных фракций и в случае их раздельного пропуска, распределение ' семян каждой фракции по приемникам вибрационной семеочис-тительной машины отличается настолько, что данные распределе-

ния нэ могут бить проявлениями одного и тоге ::э эа;:окг> распределения.

Приведено обоснование кинематических параметров работа вибрационной семеочистительной машины на очистке семян проса.

Качественная оценка эффективности" сепарации пооволила определить факторы, влияние на процесс. В качестве критерия оптимизации очистки селенного материала принят процентный выход кондиционна* семян, соответствующих первому клвссу ГОСТа. Для нахождения оптимального воздействия всех факторов был принят метод центрально-композиционного планирования. Матрица планирования эксперимента реализована с трехкратной повторнос-тьв. в результате обработка шсстариментальных данных на ЭВУ получено уравнение регрессии, характеризующее цроцэсо выделения пз семенного материала семян проса и семян щетинника сизого.

После проведения оптимизации получены оптимальные парачэ-. тра работы вибрационной семеочистительной машна: А -1,15 км, ы =162 рад/с.» о =5,9 град., 7 =3,7 град., р «=31 град. Выход семенного материала проса первого класса прн данных параметрах состапхл 90,2 5. -

§ пятом разделе приведены результата производственных испытаний вибрационной семеочистительной машлнн на очистке семенных смесей проса. В качестве исходного материала в испытаниях использовался семенной материал, прошедаай предварительную обработку на воздушво-реиетно-траерзих рабочих органах

семеочнстнтельных папин, но в результата этой очистки он еэ

\

был доведен до посевных кондиций.

В результате лабораторных я хозяйственных псяэтснпй енО-рзциенной секеочистнтэльной мезяйы на обработке семенных материалов установлено, что из ссмла проса выделяется семена цэ-

ташмк5! сизого. Анализ семенных ыаториелов показал, что процесс очистки сопровождается и их сортироЕашэм. В отходи выделяются травмированные, биологически менее полноценные семена основной культуры с пошлинными пооовш.м качествами. Производительность шасси составила 34 кг/ч.

Годззой экономический еф£экт составил 31 650 рублей (в ценах 1990- 1991 г.г.).

Е Ш22^122Ш551 приведены далнне о физнко-мехахшчсских свойствах семенных материалов, некоторые вспомогательные зависимости для получения уравнений, описыващих процесс вибропере-ийцанкя округлых тел, описание алгоритмов к програьм для ЭВМ, расчет еконошхческоа эффективности.

общие вывода И штозддации

1. Из анализа ®орл селян культурных и сорных растений следует, что значительное количество из них приближается к одной из правильных форм: шару, полуиару, эллипсоиду, эллипсоиду вращения. Поэтому математическая аппроксимация Форш семян указанными вше телами вносит достаточную определенность при теоретическом изучении вибрационного перемещения семян.

2. Пооведенше исследования позволили разработать методику и с ее использованием отыскивать центр масс семян округлой Форш, в качестве примера Ошш взяты семена проса и получено распределение смещения центра иаср етих семян относительно их геометрического центра. Определена область существования устойчивого положения шара со сыощешшм. центром масс па наклонной плоскости.

. 3. Создана математическая модель, описывавдая проотранот-' венное вибрационное перемещение округлых тел по непорфориро-

вашшм шерохсв.тгге.! поверхностям о продольио-попоррчнкч наклоном к гсризо71ту. При этом скруглив тела аппроксимируются шаром со счэщошшм центром масс иди трехосным эллипсоидом.

4. Исследовано безотрывное зябрацишлое перемещение тел округлой форм по неперфоряроаашой вероховатой плоскости, сотаршагацеЯ прямолинейные колебания не в плоскости наибольшего ската.Составлены дидаэр^нциальпнэ уравнения, описывающие различные виды пространственного безотрывного вибрационного пере-мощеняя тел: тастое качонио и качение с одновременным сколь-сением.

б. Теоретически изучена зависимость скорости виброперске-щогеш округлых тел по пространственно ориентированной плоскости от кинематических и установочных параметров вибрационной сомеочистмтольной машины. Получены детальные (петитные) траектории вибрационного перемещения точка контакта тола о плоскостью. При этом определены периода перокгпочэшга в зависимости от направления дрижония тола.

6. Получены области существования устойчшзого вибрационного перемещения шара со 'емзщэвшм центры масс»

7. Разработаны алгоритм исследования вибрацзешюго перемещения шара со смещенным центром масс я трехосного эллипсоида на наклонной шероховатой поверхности, совершающей прямоякной-нне гармонические колебания пе в плоскости наибольшэго скота, а такте создсн пакет вычислительных программ на Ш1, позволя-гз>й изучать Еибрацпопноя шрчдащокго иярэкого тспасса сэ?,:ял

сэльснохозяйствэвных культур о употои из размеров л фзрт.

\

8. Кссдодоввно влияние взсорэппоста исходной соненвой смеси па качество очистки пря сзпаращш сейш: па вибрационной семзочнстятэлыгаЯ мапннэ. " •

3. Обоснованы опткмлызд) копструктивЕНэ и кнпэматичэскяэ

парамегры вибрационной семеочиотительной машины: Л -■= 1,16 v.m, и = 162 рад/о.; а = 6,9 град ; f = 2,7 град ; р =31 град; фрикционное покрытие рабочей поверхности - брезент, обэопэчи-ваьциа максимальный выход очицошой фракции семян проса.

10. Годной екошмичзский аффект от внедрения вибрационной самеочисккольной машины при очистке семян проса от семян щетинника сизого в колхозе "Паремога" Харьковской области, совхозе iai. Латышсзих стрелков Херсонской области и совхозе "Донецкий" Белгородской области составил 31 650 рублей (в ценах 1990-15Э1 г.г.).

Основное содержание дисоертащш опубликовано в работах:

1. Вибрационное перемещение твердых тэл с учетом Форш по пространственно ориентированным сороховатым поверхностям// Tes. докл. Всесоюзн. науч.-практич. конф. "Современные проблемы земледельческой механики". - Мелитополь, 198Э. -с. 66-66 (соавтор П.М.Заика).

2. Теоретическое исследование пространственного перемещения тол правильной геометрической формы // Тез. докл. Всесоюзн. науч.-техн. конф. "Пути повышения уровня експлуатац, и эксплуатационной технологич. ыаыин в ноеых условиях эконом, развития агропромышленного кошлокса". Харьков, 1990.-е. 61-62 (соавтор П.Ы.Заика).

3. Моделирование материальной точ1юй процессов вибропоре-ыещения семенных смесей // Республикански межведомственный научно-технический сборник. Конструирование и технология производства с.-х. машш.Киев "Техника" - .1991. - вып. 21. -с.36-40 (соавтор П.М.Заика).