автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Определение параметров коноплеподборщика и его эксплуатационных свойств

всесоюзный ордена "знак почёта" ¿елшюзшзйствшшй иксп1тут ЗАОЧНОГО ОБРАЗОВаниг: сссхизс:

На пряг.ах рукописи

корячкин Владимир григорьеш удк 631.358.633.522

шрвдеяенйе параметров ксшшодеорцмй и его эксплуатационных свойств

Специальность 05.20.03 - Эксплуатация, восстановление к ремонт сельскохозяйственной техники.

автореферат

диссертации на соискание учено? степени кандидата технических наук

Балашиха, 1990

Работа выполнена в Курском сельскохозяйственном институте не кафедре "'Эксплуатация машинно-тракторного парка" в 1%6-1£90гг.

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент А.Н.Репетов. Официаламе оппонента: I. Доктор технических наук,

профессор Мороз Б.И. 2. Кандидат технических наук стараий научный сотрудник ■ Голозубов А.Н. Ведущее предприятие: Всесоюзный научно-исследовательский

институт лубяных культу£,(г.Глухов) Защита диссертация состоится"^/" /¿¿I г.

/О

часов на заседании специализированного совета

К.120. ¿0.01 яра Всесоюзном сельскохозяйственном институте заочного образования.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по адресу: 143900 г.Балашиха- 8, Московской области БСХИЗО, учёному секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке янтитута.

Автореферат разослан " 1990 года

¡у

Ученый секретарь специализированного совета

А.Д.Петренко

!

! СК:!АЯ ХАРЛ1СТКРИ0ТИКЛ РАБОТЫ . J': Актуальность' темы. 3 решениях лШ1 съезда КПСС ,

что рвтащям условие?? дальнейшего полъе'й сельскохозяйственно*^ производства является укрепление его матергально-технической базы, повытеняе щюязводатольноотк труда в 1,5... 2,3 раза » всемерная интенсификация производства, в том числе ч коноплеводства.

. Конопля, несмотря та быстрое развое химической прокш-лекностя,позволяющей производить искусственные г синтетические волокна, имеет большое народохоачйстеенное значение и ценность

пеньки, как натурального волокна,не только не уменьшается,а. даже возрастает.

3 зоне среднерусского коноплеводства РГУ£ посевов конопли выращивается на зеленен и ксноплепрсдукцпя сдается на пенькозавода в виде тресты росяной мочк£.

За последние годы во всех странах мира, в том числе'и в СССР, снизилось производство конопля. Чтобы полностью обеспечить потребность промышленности в сырье, наше страна ежегодно ввозят 550 тонн длинного волокна:конопли. Такое положение объясняется низким уровнем механизации уборочных работ: существующий коноплеподборщик ПКВ-I работает неудовлетворительно я качество продукции не соответствует ГОСТ 2?С24-86, ГОСТ 27345-87.

' В связи с этим необходимо найти не только приемы повышения производительности коноллеубооотах магаян, но я сэкономить трудовые и материальные ресурсы.

Поэтому'в .данной работе надо было взыскать тип коноплепод-борщика в определить его эксплуатационные свойства.

Цель исследования - теоретически л экспериментальным путём изыскать возможности механизированного подбора тресты я определить эксплуатационные свойства коксплеподбор/дика.

Объектом исследования является процесс механизация подбора тресты коношш росяной мочки r коноплеподборщик.

Методика исследований. Основной метод исследования -

анализ я синтез шш для уборки конопля я их эксплуатационных свойств, разбиение множества управляемых объектов на отдельные подмножества,обладающие заданными характеристиками. ■

В работе применялась экспертная оценка факторов я •

методика планяроваклл аногофякторных экспериментов.

Для обоснования гяда параметров коноплеподборщкка был* проведены теоретические к экспериментальные исследования. В соответствий с задачами гсследсзана:"1 бмлк разработан« частные методики. Опытный данный обрабатывались на 59?-!.

Научкуа коя;'дну результатов кослядованаГ! првдотавляте обоснованные тесрзткчесж* в потаергдеян яхсперкмеятальнкм путем основные закономерности применен::« коноплеподбортина, выбраны параметры я пйчруы работы барабана, ременных транспортеров кокопле-подборщика и разработан критерия для его оценки.

Исследовано влияние основных факторов, влияющих на произво'-дителытссть кокоплеподборщина и определены его эксплуатационные свойства.

Нз защиту выносятся исследования основных закономерностей

'Туякцеснярочания..многосвкди'оняого с самоубяращишся пальцами барабана неноплеподборщика, ременных транспортеров, методвка внбора аярянн захвата его по показателю эффективноетя.

Практическая значимость заключается в разработке рекомендаций дня изготовления коноплеподборщикоБ на заводе.-

Опытный образец ксноплеподборвдна работал два года в колхозах "Путь к рассвету" я "Авангард" Шаблыкянского района Орловской области.

Годовой экоаоглческяй эффект при подборе тресты сорта-номер 07 я урожайности 1,3 т/га составляет 78,5 руб/га.

Результаты доследований переданы на эавод-изготовятель "Бекецксельмап!" Калаяенской области.

Апробация работы. Основные материалы работы доложены и ■ одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава я аспирантов Курского сельскохозяйственного пнетктута

прой. И.И.Иванова в 1988-1990гг., на техническом совете АЛО "Шаблыкпнское" я в отделе: технических культур Госагропрома Р020? (1990 г).

Публикации результатов ясследованиЗ. Материалы диссертационной работы опубликованы в журналах "Механизация я электрификация содьоного хозяйства", "Технические культуры" в в других йг.даниях. Всего но томе диссертации опубликовано 4 работы.

Объем работы. Диссертация состоит яз введения, пяти разде-

лов, выводов и рекомендаций производству, описка использованной литературы я приложения. Основное содержание работы изложено на 154 страницах 'машинописного текста, содержит 28 рисунков и 2ь таблиц. Слисок использованной литературы включаем 133 наименована. i, из них 7 на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ CQlOäPEAI&iE РАБОТЫ

В первом разделе "Состояние механизации уборки конопли и задачи исследования" рассмотрены вопросы механизации уборки конопли в СССР и за рубежом, анализ работ по оптимизации параметров машин.

3 развитии коноплеуборочной техники активно участвовали С.Н.Лященко, Г.И. Гончаров, А.П. Горшков, В.И. Тищенко, В.В. Решетило, А.Д. Деркач и другие.

Больше работы, связанные с оптимизацией параметров мппшн, проделали Л.Е. Агеев, A.A. Будагов, 5'.С. Заваливши, С.А. Иофино^, Ю.К. Киртбая, З.Я. Слободяняк, А.Н. Ренетов и ряд других учежх.

Анализ результатов исследований по механизированно:", уборке конопли и оптимизация параметров и режимов работы машин показывает на недостаточную разработку этого вопроса. До скх пор еще, каЬ правило, тресту конопли росяной мочки подбирают вручную, а коноплеподборщик ПКВ-I оказался неработоспособным.

Существующие методики выбора оптимальных параметров в режимов работы машин трудоемкие, неточные, оценка мапин дается по одному критерию. Бти два важных положения и определили содержание работы и послужили основанием для дальнейшей научной работы.

Поэтому целью настоящего исследования было изыскание возможностей механизированной подбора тресты, определение опти-

таяьаг* у^-аь ТЗДЙЯЗЮШЙ«. ч ка-

менных транспортеров, ширины захвата ховоплеподбэроикв л оценка взаимодействия машин на уборке тресты.

Для достижения указанной цели необходимо было решить следу щи s задачи.

1. Теорегяческяан и экспериментальными исследованиями определить параметры работа подбирающего барабана и реаенных транспортеров коноллеподборщика.

2. Обосновать ширину захвата коаоплеяодборщнхй.

3. Разработать рокоаендецди по улучшению использования

коноплеподборщика и дать оценку взаимодействия машин на уборке конопли.

4. проверить рекомендация в производственных условиях к определись экономический э^ект.

¿о втором разз-еле "Оптимизация параметров и режимов работы коноялеподоорацша" обоснованы размера и скоростные режимы работы барабана, рэмэнных транслортероз, определена ширина захвата коноплеиодборщика и оценено взаимодействие машин на уборке конопли; с учетом физической сущности решаемых задач.

При отрыве, подгребании и подъеме тресты конопли конец пальца, вращаясь вокруг оси барабана, описывает удлиненную циклоиду, известное уразкзкле которой в параметрической форме можно записать: I

У-ЙСов^ )'■ Ш

где V- рабочая скорость движения агрегата, м/с,

1 - время, с,

постоянная угловая скорость, рад./с, К - расстояние от конца пальца до оси вала барабана,м. За время 1' стебли яонсшп будут подобраны с площади

Р= ХЙ , (2)

где , 6 - рабочая пярлна захвата воноплехамш, м, X - пройденный путь, м. ;,;!асса подобранных стеблей будет

где Ь - толщина ленты расстила,м,

X - плотность одного погонного метра ленты расстила, яг/'м3.

Тогда производительность одного ряда пал?цев барабана

х\це Ч5 - угол повела барабана за время , за которое

происходит подгребание, отрав, подъем и сброс

тресты с пальцев на ремня. При этом

Обозначав'к -лмчество рядов пальцев чорез ( Ш ) получим произ-водителыюсибарабана

п - т6ЬУСУг+К$1п6пг)дГп

где ' п - частота вращения барабана, »та

Уравнение (4) связывает конструктивные, яиче-й'.! нчрсяие

и длнамрчеокяе параметр» сброса траста с транспор-

тера .

Дяя обоснования параметров я режимов работы ремек»п!х транспортеров в работе рассмотрено движение тпесл* не лентах при различных углах наклона их.

Перемещение треста конопли гладкой лентой возможно при наличии силы трения ( Г ), прегятстэушей величине соп^етчтию-нияЧ К ) от массы стеблей при' разных утля г наклоне.

Яря движении стеблей конопли толщиной ( Ь ^ н? ; ■' ( о* ) под действием веляппнв тягового усилия, которое гг-р«--— ется от вала ведущего. барабана транспортера к ленте " слн трения (Р ) имеем

т ^ И? (5) '

где . -

сила тяжести перемещаемой конопли, расположенной на одном метре транспортера ' т - приведенная масса движущиеся элементов транспор-

теров.

Величину'силы трения, за счет которой конопля удерживается на ленте, представим уравнением

(в)

где коэффициент трения тресты о ленту,

Чй ~ коэффициент внутреннего' треягя, д-Е - длина выделенного метрового" участка, Величина сопротивления перемещению тресты равна

* ' (7)

В свою очередь

(£0

Анализируя уравнение (В) видим, что нормальная работа ременных транспортеров возможна при выполнении условия:

■ - 8 - ■ Однако, б процессе конструирования ксноплеподборщика может быть увеличение угла установка ременных транспортеров, нормальная работа которых возможна при закреплен.'!« ня лентах накладок нэ определенном расстоянии.

минимальная высота накладок ( От'ш). необходимая плн ссзда -кия устойчивого положения стеблей на ленте, зависит от скорости двимения ремйнкых транспортеров,угла наклона, диаметра стеблей конопли I с) ). ' ,

При Ы 45° йт1п - т ,

Для установления связей между рассмотренными параметрами ременных транспортеров выразим производительность их ( Цг в т/ч).

Рр -5.6 6• Н■ ^• \Д.Ку , (9)

где - скоростной коэффициент,

Ук- скорость транспортирования тресты, при углах наклона реданах транспортеров больших углах естественного откоса, отстающая от скорости движения ленты ( Ч/л ). *

При установке накладок на ленте ременных транспортеров производительность их ( Ц рн, т/ч) будет

Ц|>н=3.66.*ЬтахУрКуКг , где; Ьтах- максимальная высота слоя конопли,

К2. - геометрический коэффициент, учитывающий уменьшение объема материала на ленте из-за установки перегородки.

минимальное количество ременных транспортеров при перемещена:: стеблей коноплит длиной 1с равно двум и зависит от ширины захвата коноплеподбораика,котооая определяется по Формуле:

5г--^уТЩГч3]- 7

где: ур - рабочая скорость движения агрегата, км/ч, ^ - урожайность конопли, т/га, ^ - коэффициент использования времени смены.

Остальные переменные имеют прежний. смысл. Из уравнения (II) видно,что ширина захвата коноплеподборщика зависит от многих факторов.

Поэтому выбор ширины захвата коноплеподборцика предлагается лройзводить с учетом энергозатрат на его-работу ( Нк ),

приведенных затрат на гектар убранной площади ( С га) г агрегата ( Са ) ло наименьшее значению условий функция затра~

■ \/ Ста ^а '

V- ^ УЪ'УЬ 1 ш>

где - масштабы.

Таким образом находятся объема паралленипедов при разной ширине захвата машина. Минимальный объем параллепипеда »характеризует рациональную ширину'захвата коноплеподборщика- наилучшее решение.

Работа воноплеподборщикз влияет на эксплуатационные свойства погрузочных и транспортник средств.

' Машины на подборе, погрузке я перевозке тресты конопли росяной мочки могут быть "жестко" связанными между собой и не клеть жесткой связи.

Основной в технологической линии, задающей ритм работы остальным машинам при жесткой связи, следует считать коноплеподбор-щик, я во второй менее жесткой' связи - транспортные средства. В этом случае необходимо дать оценку взаимодействуя погрузочных и транспортных средств о учетом технического состояния их; размеров снопов,' пакетов, физико-механические свойства тресты коношш, квалификация обслуживавдего персонала о помощью математического аппарата теории массового обслуживания.

' Теоретические предпосылки проверялись экспериментальным путем на базе разработанной методики.

В.третьем .разделе приведены "Программа и методика экспериментальных исследований".

Програшой. экспериментальных исследований предусматривалось проведение лабораторно - полевых опытов с разработкой, изготовлением лабораторных установок, опытного образца коноплеподборщика, определение оптимальных параметров и режимов работы подбирающего барабана я ременных транспортеров коноплеподборшика, гаирины захвата, определение эксплуатационных свойств его, проведение ласо-раторно-полевых испытаний. Для этого надо было решить следующие вопросы.

- Проверить возмокность работы многосекционного с самоубире-щимяся пальцами барабана коноплеподборшика и определить длину, радиус барабана и частоту вращения его.

- ÍU -

- Выбрать тип, количество и режим работы ременных транспортеров.

- Установить влияние угла наклона ременных транспортеров на их количество и производительность.

- Определить влияние ширины захвата и скорости движения коноллеподборщака на производительность агрегата и качество продукции.

- Установить зависимость тягового сопротивления конопле-подборщика от скорости движения, потери тресты и производительности копоплеподборщика, затрат труда и приведенных издержек

от длин гонов полей, параметров я режимов работы машины.

При выборе главных и второстепзнных факторов использовался метод "снежного кош".

При отсеивающихся экспериментах предлагается, что поверхность отклика описывается линейной моделью вида

V-6e+6iX4 + ", + 6rveXn-e-»-a (13) ^

где 6о, б(, ••• 6г>-е - коэффициенты регрессии при выделенных

линейных членах и парных взаимодействиях, й - общее число линейных эффектов, е - число эффектов, отнесенных к шумовому пола, а- составляющая отклика, отнесенная к шумовому полю вместе с ошибкой опыта.

План эксперимента состоит из восьми опытов в двух сериях, причем казкдая серия состоит из четырех опытов. План первых чось-ма сайтов предусматривает три уровня для каждой поремепкой. 3 этой целью были проведены лабораторные исследования с частотой •вращения барабана 100...200 млн"1. Для сокращения количества опыт; тов при многофакторном эксперименте нами был принят ортогональный план проведения экспериментов. В начале провели серию поисковых опытов для определения уровней факторов и для проверки рабочей гипотезы.Проводился' трехйакторный эксперимент.

На основании математической теории планирования эксперимента, обработки опытных данных определили коэффициенты модели, их значимость я уравнение отклика йида

QH.49+CM125n+tU2V-(MWc< <14)

где Ц - производительность барабана подборщика,кг/с,

П - частота вращения барабана, итГ1, V- скорость движения агрегата, м/с, гк ~ угол. йавлона саоблей в лейте расстила.

Следовательно, при проведении экспериментов,необходимо больше внимания уделять первому, второе факторам в взаимодей-.ствлю второго и третьяго факторов.

Повторность опытов определялась по номограмме достаточно больших чисел.

Для решения зтнх вопросов на кафедре эксплуатации машинно-тракторного парка Курского сельскохоачйственного института была изготовлена лабораторная установка.

Она состоит из барабана с пятью секциями самоубирающихся пальцев, установлена»: по спирали, двух рвиэнных транспортеров, деревянного нзс'х;:,^ . ведущего барабана, смонтзрозаниых на специально изготовленной райе, валя пр^едтсго, гз'-~ктсгй, электродвигателя постоянного тока, с мощностью 2,2 вВт, регулятора напряжения, электродвигателя с мощностью 2,2 кВт.многоступенчатого редуктора для привода ленточного транспортера длиной аесть метров. Привод транспортеров осуществляется с помощью цепных передач.

Л • Лабораторные исследования проводились на'обыкновенной конопле с прямым стеблем со средневзвешенной массой стебля 5,5г. Влажность стеблех5 составляла 16%. Повторность опытов трехкратная.

При испытания барабана частоту вращения его наменяли с помощью регулятора напряжения от К) до 250 мин-* через 50

Диаметр барабана изменяли от 200 до .300 мм через 20 ми .

Скорость движения ременных транспортеров изменялась от I до 3 м/с, ленточного транспортера - от I до 2 м/с.

Количество секций самоубиращихся пальцев изменялось от I до 5, количество радов пальцев от I до 4.

Толщина лонты растила изменялась от 0,05 до 0,8 м.

Угол наклона стеблей в ленте растила определял!? в лабораторных и лабораторко-подевых условиях к он составлял 45°,60°, 75 , и 90° .

Качество продукции определялось по ГОСТ 6729-60,ГОСТ 27024-86 и ГОСТ 27345-87.

Для определения угла наклона ременных транспортеров и коэффициента трения, тресты была изготовлена специальная лабо-

раторная установка. Угол наклона поверхности изменялся от 6 до 40° через

¿да обос:чова?::1Я парешаррв и рек;-; лоз работы ременных транспортеров в лабсраторко-полеьых условиях на изготовленном наглс коноллеподборщике была предусмотрена установка на кем от одного до пяти решенных транспортеров шряной эС ш. Установка позволяв'. опреде^чть высоту слоя тресты ь производительность транспортеров при разных скоростях двякения ре.дней, углах наклона ах и количествах, тага к вмести накладок.

Угол наклона игольчатого транспортера изменялся от 6и до

¿0°.

Показатели условий испытаний определяли по ГОСТ 15-75.

Разница по продолжительности испытаний мезду опытами не превышает + 1С;».

Агротехнические показателя работы регльнннх транспортеров определялись в лабораторно-полевых условиях в соответствия с нормативно-технической докуыентадией. ПроязводателЕность йх определялась за час основного временя.

При выборе ширины захвата коноплею дборщака воспользовались оптйглгзадионко-иштационным подходом. В работе реализован метод случайного поиска,' позволяющий найти приближенное решение задачи. Испытания пяти машин с различной шириной захвата проводились на типичных полях коноплеводческого колхоза "Путь к рассвету" ¡Лаблыкянского района Орловской обллсти.

Оценка зксплуатацйонно-тохнодогяческях показателей производилась по ГОСТ ¿4055-80,ГОСТ 24057-30 и ГОСТ 24059-80.

Длина участков поля изменялась от 200 до Г4С0 г«. Агрегаты двигались гоновым способом.

Элементы времени работы их использовались для определения ширины захвата с учетом энергозатрат, приведенных затрат на гектар убранной адошади я массы агрегата.

Условная функция затрат определялась по формуле (12).

Для более полного изучения влияния скорости движения

машн на эксплуатационные свойства были проведена тяговые испытания коноплзподборцака.

Крутящий моглонт на залу привода барабаыа измерялся при. помощи проволочных летчиков сопротивления, наклееных по

нолумостовой схемз на специально подготовлено« месте.

Опытные данные обрабатывались с применением вычислительной машины "Кскар <¿¿6".

В четвертом оазнеле "Результаты -в анализ экспериментальных исследований коноплею дборщика" проведена результаты эк-спериментальгих исследований и их анализ.

Перед началом проведения испытаний определялась ;азмер-ко-весовая характеристика конопля: длина стеблей, диаметр а масса. Затем исследовали влияние частота вращения барабана ка его производительность и качество продукции.

Обработка опытных данных показала, что производительность барабана ( (} ,кг/см) от частоты вращения его ( П , шн~ ) подчиняется линейной зависимости (ркс.1) при разных скорое- . •гях движения ленточного рранопорт^оа ( V з м/с) и угле наклона

2) Q,

3) Q;

4)

5) Q,

Ашлйз корредащионшх зависимостей показывает на рост производительности барабана коноплбуборщяка нрв увзлячешк скорости двяжения ленточного транспортера с 1 до I,УЗ ..т/с пол частоте вращения барабана подборщика до 2ои мин""1. Уведшчевюз скорости движения ленточного транспортера с I,V5 до i: л/с при частоте вращения барабана -250 ттГ* снимает пропускную способность его на 25%.

Производительность барабана с четырьмя радами пальцев возрастает с увеличением частоты зрацэкня его по парасоле (рис.2)..

Однако увеличение скорости движения ленточного транспорт

тера с 1,75 до 2 м/с при частоте вращения барабана 250 снижает его пропускную способность_на 2G;3. При частоте вращения барабана 50; 100; 150;200 мин"1 и увеличении скорости двняенкя ленточного транспортера с 1,75 до 2 г.у'с снижается производительность барабана ка 4...16,4;ь. Это объясняется

в ленте растила =75°,

0,861 + 0,003 Л при V = I г/Ус (15)

0,651 + 0,005п при V i- 1,2о м/с (16)

0,663 + 0.0065П при V= 1,5 f:'/0 ' (I?)

С, 5G8 -г 0,0076п при V- 1,7 з м/с сгсг

0,893 + 0,0039П При V = 2 м/с (19)

резким ударом стеблей конопли о барабан, торможения их, движением стеблей 'вверх и после этого стебли коноалз -.альпага)! барабана подаются на ременные транспортеры.

Рис. I. Зависимость производительности барабана (0, кг/с) от частоты вращения его ( п , мин) при разных

ноплеподборщика ( 0, ,кг/с) от скорости движения ленточного транспортера при различной частоте вращения барабана ( П ,мин) и угле наклона стеблей в ленте о^=75°. • -

Анализ зависимостей производительности барабана от скорости движения ленточного транспортера показывает, что оптимальное значение её равно 1,75 м/с. При разработке новой конструкции коноплеподборщика производительность ба'рабана его экономически выгоднее, проще увеличивать за счет повышения частота вращения барабана. Увеличение радиуса барабана с 0,1 до 0,15 м увеличило его производительность с '¿,16 до 2»55нг/с,

то есть на 15>, а расход металла - на 33,Поэтому целесообразнее повышать производительность барабана за счет увеличения частоты вращения его при отношении окружной скорости барабана к поступательной скорости движения агрегата равном 2,25. Рациональный радиус барабана равен 0,15 м.

Лабораторные исследования барабана показали, что нормальная работа его обеспечивается при расстоянии между пальцами 250...260 мм и четырех рядах их.

Увеличение числа рядов пальцев более четырех не повышает производительности барабана.

Смещение пальцев на 12° к продольной оси барабана позволило избелсать резких рывков в работе его. ¿то объясняется тем, что во время прохождения пальца через 'чочку максимального валета. его, палец получает большое ускорение. Размещение рядов пальцев под углом к продольной оси барабана позволяет избежать этого негативного явления и поэтому работа барабана более выравненная и пальцы по всей четверти окружности барабана постоянно находятся в работе. 'При расположен'.;ч пальцев вдоль продольной оси барабана обуславливается переодл^нсстьв работы его при этом четверть окружности барабана, при четырех рядах пальцев,бывает без подбирающих элементов. Поэтому рациональный угол установки самоубирающихся пальцев равен 12°.

Лзбораторные исследования параметров и режимов работы барабана подтвердили теоретические разработки.

Расчетное значение производительности барабана превышает экспериментальное лишь на 1,96$ и находится в допустимых пределах.

Процент поврежденных стеблей конопли (п возрастает с увеличением частоты вращения барабану ( п } уыекь-

шннием угла наклона стеблей в ленте расстила к продольной оси

ее (75°) .и подчиняется зависимостям (рис.3): I) % =а,45* ИГ1' й 1,43 К -30°)

П 1,43 ( о( =75°)

2) % =1',49.10~^

3) Я3 =6,02ЛО"3

4) II =5,3.10

.-3

л 1,67 П 1,44

С о( =60°) С с^ =45°)

' (20) (21),

(22), (23).

•ЮО • 450. 200 Г.,миг1

Рис. 3. Зависимость повреждения тресты конопли {Л,%) от

частоты вращения барабана коноплеподборщика ( П ,ьшн) при разных углах наклона стеблей в ленте растила ( о( , град.)

Анализ эмпирических зависимостей показывает н-з ухудшение качества продукции с увеличением частоты вращения барабана и уменьшением угла между стеблями и серединой ленты расстила. Коноплеподборщик может качественно работать при скорости дви-ния его до 1,75 и/о и частоте вращения барабана не более 200 мин"1 при угле наклона стеблей в ленте более 60°. Уменьшение угла наклона стеблей в ленте менее 60°резко увеличивает процент поврежденных стеблей, оообенно при низкой скорости ■ подачи их на барабан и большой частоте вращения барабана. В этом случае стебли захватываются с одной стороны и их разворачивает по ходу коноплеподборщика. После чего часть стеблей не попадает на ременные транспортеры и происходит слом их. Поэтому угол наклона стеблей в ленте должен находится в пределах 60-90°. Это достигается применением коноплажатки с расстилоч-

ним аппаратом.

Нормальная .работа барабана обеспечивается работой ремен-. ных транспортеров с обоснованными параметрами и режимами работы. Обработка1 и анализ опытных данных показывает, что коэффициенты трения покоя тресты конопли равны: на деревянной обработанной поверхности 0,38-0,49, на металлической поверхности 0,55-0,625, на резиновой наклонной плоскости.0,78-0,84. Нормальная работа ременных транспортеров обеспечивается при установке их без накладок.

Анализ корреляционных зависимостей показывает, что наибольшее влияние на высоту слоя тресты оказывает угол установки ременных транспортеров, чем их.количество, с увеличением угла наклона л скорости движения тресты конопли снижается высота слоя и производительноать ременных транспортеров.

С увеличением числа ременных транспортеров до ург-х производительность их растет быстро, а затем практически стабилизируется. Зто объясняется тем, что дальнейшее увеличение количества ременных транспортеров из-за роста скоростного коэффициента практически остается постоянной. Поэтому предельное число ременных- транспортеров принято равным трем. Зависимость скоростного коэффициента Куот угла наклона трех ременных транспортеров имеет вид.

.- Ку = 0,39 - 1,2 . Ю"4о(г (24) .

Анализ уравнения (24) показывает, что скоростной коэффициент снижается с увеличением угла наклона ремэлшх транспортеров. Это объясняется динамическим воздействием ременных транспортеров при высоких углах наклона их и увеличением действия скатывающей силы.

На основании проведенных исследований был изготовлен ко-ноплеподб'орщик.

Исследования асрегатов с различной шириной захвата (Зр) показали,что коэффициент времени движения снижается с увеличением ширины захвата (при длине гона 800м и рабочей скорости движения 1,7... 1,8 гл/о).

"^дв = 0,92 - 6,6 . Ю"3 Бр . (25)

Анализ опытных данных показывает, что с увеличением ширины захвата агрегата, при работа его на одном скоростном режиме, возрастает ширина поворотной полосы и холостой путь,

а из-за этого снижается Ць, с увеличением длины гона •( Ь в г,;) 1 д^ возрастает (для'Вр = 2м).

.Коэффициент времени движения уменьшается с увеличением скорости движения коноплеподборщика

С. увеличением длины гона коэффициент использования времени смены возрастает. Это объясняется сокращением количества поворотов и переездов с участка на участок. '.Однако' при эксплуатации коноплеподборщика на поле с постоянной длиной гона - с ростом скорости движения коэффициент использования времени смены снижается за счет снижения коэффициента времени движения и простоя агрегата по техническим причинам.

На основании обработки и анализа опытных данных установили, что производительность агрегата-возрастает с увеличением ширины захвата по пароболической зависимости и с ростом дайны гона С 1_ ь И) для Вр = '2 м и V? - 1,8 м/с имеет вид

Однако окончательно судить о рациональной ширине захвата коноплеподборщика мокно по условной функции затрат.

Тяговые испытания коноплеподборщика с Вр = 2 м показали, чео на его работу на скоростях движения ХД2. ..2 м/с расходу- . .л

ется 10,2...28 кВт и рекомендуется агрегатяровать с тракторами класса 14 кН.

С ростом скорости движения с 1,12 до 1,95 м/с потери тресты коношш возрасли с 0,5 до 0,8$, повреждения стеблей до 3$, а с разрывом луба находились в пределах 0,6...0,95? и |

возрастали с увеличением скорости движения. I

Анализ взаимодействия машин на уборке тресты конопли по- . | казал, что для повышения производительности погрузочных и тран- ! спортных средств необходимо использовать в одном звене одно- | типные транспортные средства. |

В пятом разделе " Технико-экономическая оценка коноплеподборщика" дана характеристика'работы'его в производственных :' условиях и экономическая эффективность применения коноплепод- . ; борщика. ' ; |

Т дв = 0,99 - 0,05Ур

' (27).

(28)

йзбор рациональной ширины захвата коноплеподборщика в

работе сделан геометрическим способом. Б результате установили, что минимальная функция затрат у коноплеподборщика с. Вр= 2 м . Поэтому в хозяйствах Орловской области прз!возделывании йоношш на 5000 га эконсмячееки выгодно применять коноплеподбор! щяк,с шириной захвата два метра.

Такой коноплеподборщик с трактором i;lT3-8u два года работал в колхозе "Путь к рассвету" и "Авангард" каблынинского района Орловской области. Производительность его за час основного времени составила 0,8 га. .".. ■

Годовой экономический эффект от применения экспериментального коноплеподборщика, по сравнению с подбором тресты вручную, равен 78,5 руб/га, Результаты работы обсуждались в колхозе и на техническом совете АПО "Шаблыкиксиоэ" и было принято решение просить завод "Бежецксельмаи" министерства автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения СССР изготовить 10 коноп-леподборщиков дая хозяйств Ыаблыкинсксго района.

0Щ-П2 ВЫВОДЫ И ВДОНВДЩИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На основании теоретических разработок установлено влияние радиуса я частоты вращения барабана, количества'рядов самоубирающихся пальцев, толщины лента расстила и рабочей ширины захвата яокоплекатхя на производителькссть барабана коноплеподборщика.

2. Найдена математическая св"зь угла наклона ременных транспортеров-с коэффициентом трения треста о материал транспортеров. ,

3. Разработан комплексный критерий для оптимизации ширины захвата коноплеподборщика с учетсгл затрат денежных средств, энергозатрат на его работу и расхода металла.

4. Производительность барабана коноплеподборщика с четырьмя рядами пальцев возрастает при увеличении скорости движения агрегата до 1,75 м/с при частоте вращения барабана до 250 дан"1.

5. Рост скорости движения агрегата с 1,75 до 2 Ve снижает производительность барабана на 4...16,4$.

Увеличение радиуса барабана с 0,1 до '0,15 м увеличивает его производительность на 15$, а расход металла - на 33,3$.

Поэтому рациональный радиус бара баш равен 0,15 м, а угол установки самоубиращихся пальцев - 12°.

6. Качество продукции ухудшается с увеличением частота вращения барабана и уменьшением угла мевду стеблями и серединой ленты расстила. Коноплеподборщик может качественно работать при скорости движения его до 1,75 м/с и частоте вращения барабана не более 200 мин-1 при угле наклона стеблей з ленте более 60°, ' '

7. Высота слоя тресты на ременных транспортерах шириной 90 мм возрастает по степенной функции от увеличения их количества, снижается с увеличением угла установки их скорости движения транспортеров.

8. С увеличением числа ременных транспортеров до трех производительность их возрастает резко, а затем практически стабилизируется. Предельное число ременных транспортеров можно принять равное трем.

9. С увеличением угла' наклона ременных транспортеров уменьшается средняя скорость движения тресты конопли по параболической зависимости и снижается скоростной коэффициент.,

10. С-ростом ширины' захвата и скорости движения конопле-подборщика снижается коэффициент времени движения, а с увеличением длины гона - возрастает коэффициенты времени движения

а использования времени смены.

11. Увеличение ширины захвата ионоплеподборщика с 2 до 10,8 м увеличивает его производительность, При ширине захвата агрегата 14,4 м , из-за роста затрат времени на повороты в конце гона.снижается производительность коноплеподборщика.

12 , зр/у^ат т£& штшш^лодбофздка возлегают

с увеличением подачи треста по линейкой зависимости. Затраты мощности на работу опытного яокоплеподборщпна шириной захвата 2 метра составляют 10,2...28 кВт.

13. Установлено, что при работе коноплеподборщика ка скоростях 4... 7 ъь'/ч потери тресты конопли составляют 0,5... 0.8:1, повреждения стоблей до а повреждения стеблей с разрывом луба - 0,6...О,9% и нахрдктся в допустимых пределах. •

14. Для повышения производительности погрузочных--и транспортных средств необходимо включать в звенья ко вывозко"

тресты на пенькозавод однотипные средства.

15. Выбор ширины захвата коноплеподборщика по комплексному критерии: по приведенным затратам, расходу металла и энергозатратам показал, что наименьшая условная функция"затрат у конплеподборвдка с шириной захвата два метра. Поэтому в перспективе нужно изготовить коноплеподборщини с шириной захвата -два метра. Годовой-экономический эффект от применения экспериментального коноплеподборщика, по сравнению с подбором тресты конопли вручную при урожайности 1,9 т/га, равен 78,5 руб./га. В Орловской области для уборки конопли на 5000 га необходимо иметь 50 коношюподборщиков.

Основное содержание диссертация изложено в следующих работах.

1. Корячкин В.Г. Новый ноношюподборщик. - Механизация л электрофпкацяя сельского хозяйства, 1989, № 9,с.25.

2. Ренетов А.Н., Корячкин В.Г. Как улучшить режим работы

барабана ноноплеподборщика. - Технические кулвтуры, IS89.Jp б, с. 33-34.

3. Репетов А.П., Корячкин В.Г. Результаты испытаний ко-ноплеподборщика. М., ШИЙТЗЙ траяторооедьмаш ) 1990,й1,о8г£3

4. Репетов А.Н., Корячкин В-.Г. Результата разработок и испытаний коноплепсдборпщка, - М.,ЩЖТЗИ (в печати).

5. Репетов А.Н», Корячкин В.Г. Выбор ширины захвата коноплеподборщика геометрически!,! способом. - Технические культура (в печати). .

6. Репетов А.Н., Корячкин В.Г. Результаты тяговых и качественных испытаний, ноноплеподборщика. - Технические культуры (в печати).

7. Репетов А.Я., Корячкин В.Г. Взаимодействие погрузочных и транспортных средств на перевозке конопли.- Технические культуры (в печати).

8. Репетов А.Н;,Корячкин В.Г. Выбор параметров и режимов работы ременных транспортеров коноплеподборщика. - Технические культуры (б печати).