автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Оптимизация параметров входа подбарабанья молотильного аппарата зерноуборочного комбайна

На правах рукописи

'."! г г "

I ) О Ь . 1

ЧЕРЕДНИЧЕНКО Ольга Павловна

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ВХОДА ПОДБАРАБАНЬЯ МОЛОТИЛЬНОГО АППАРАТА ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА

Специальность 05.20.01 (механизация сельскохозяйственного производства)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону 2000

Работа выполнена в Донском государственном техническом университете

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущее предприятие:

- доктор технических наук, профессор ГЛ. Кузин

- доктор технических наук, профессор Донского государственного технического университета О.А. Полушкин.

- кандидат технических наук, профессор Ростовской государственной академии сельскохозяйственного машиностроения Д.Н. Бородин,

Головное специализированное конструкторское бюро по комплексам зерноуборочных машин ОАО «Ростсельмаш»

Защита состоится ¿з^зя^года 8 часов

на заседании диссертационного совета Д.063.27.02 при Донском государственном техническом университете. Адрес: 344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ДГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

1999 г.

Ю.И. Ермольев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Одним из приоритетных направлений развития зерноуборочной техники является снижение до минимума потерь зерна при уборке урожая, которые зачастую превышают их допустимый уровень. В связи с этим проблема совершенствования молотильно-сепарирующего устройства (МС>; зерноуборочного комбайна является актуальной.

Значительную долю потерь при уборочных работах составляют потери зерна за молотилкой, где особое место занимает молотильный аппарат (МА), как основной обмолачивающий и сепарирующий орган комбайна. На решающую роль подбарабанья в сложном процессе воздействия на хлебную массу в молотильном пространстве указывал еще основоположник российской земледельческой механики В.П.Горячкин.

Цель настоящего исследования - снижение потерь зерна МСУ за счет создания рациональной геометрии решетки входной зоны подбарабанья на основе теории рассеивания зерновых потоков при ударно-перетирающем действии МА.

Объектом исследования являются процессы взаимодействия зерновых потоков, направленных ударами бичей, с элементами конструкции входной зоны подбарабанья МСУ. Задачи исследования:

1. Анализ априорной информации о процессах взаимодействия обмолачиваемого материала с подбарабаньем на входе МСУ, определение базовой конструкции на основании проведенного обзора.

2. Для базовой деки с выпуклой входной рабочей поверхностью прут-ково-планчатого исполнения:

2.1. Обосновать условия затягивания растительного потока в молотильное пространство.

2.2. Разработать модель процесса обмолота, определяющую связь агропоказателей с геометрией входа и режимно-технологическими параметрами МСУ.

3. Исследовать взаимодействие зерновых потоков с беспруткорой сепарирующей решетхой деки.

3.1. На основе теории рассеивания потока зерен на планчатой решетке определить рациональные параметры ориентации ее рабочих элементов(поперечных планок).

3.2. Обосновать принципиальную возможность увеличения живого сечения входной сепарирующей решетки за счет устранения прутков.

3.3. Определить закономерности изменения показателей обмолота и сепарации МСУ в зависимости от геометрических параметров V-образных планок входной зоны деки.

3.4. Установить адекватность модели реальному процессу.

В качестве основных методов исследования использовались методы дедукции при анализе априорной информации, и логическое обобщение результатов, полученных на основе изучения элементарного взаимодействия зернового потока с сепарирующей ячейкой; зональных показателей стендовых испытаний МСУ. На базе планирования эксперимента построены модели процесса обмолота и сепарации с привлечением методов математической статистики и теории вероятностей.

Представленная диссертация базируется на положения и результатах научных трудов, изложенных в работах Н.И. Кленина, Э.И. Липко-вича, М.В. Сабликова, Г.А. Кузина и других исследователей. В работе использованы материалы диссертаций, авторефератов, реферативных журналов, научных статей и патентов из области обмолота и сепарации зерновых культур.

Научная новизна. Установлены закономерности выделения зерна на входе МСУ в зависимости от режимов его работы и геометрических параметров входной зоны подбарабанья с учетом ограничений со стороны агротехнических показателей качества обмолота. Определена рациональная геометрия входного профиля деки и найдено оптимальное сочетание параметров V- образных планок решетки.

Взаимодействие зернового потока с элементами конструкции входной зоны исследуется на «микроуровне». Результаты, полученные для элементарной ячейки, определяют основные закономерности поведения зернового потока. Теоретические положения подтверждены экспериментами.

Разработаны программы: статистической обработки экспериментальных данных; расчета зональных показателей обмолота и сепарации с выводом графических зависимостей; визуализации процесса взаимодействия элементарного зернового потока с сепарирующей ячейкой.;

Практическая значимость. Оптимизация параметров выпуклой прутково-планчатой входной поверхности подбзрабанья обеспечивает снижение потерь зерна за молотилкой на 10%.

Беспрутковое подбар?банье, вследствие увеличения его живого сечения, обеспечивает повышение уровня сепарации вымолоченного зерна при снижении повреждающего воздействия на зерно и стебли соломы; снижается склонность решетки к з^липанию; планчатая конструкция менее материалоёмка, отличается простотой изготовления, эксплуатации и ремонта.

Полученная система уравнений регрессии позволяет производить обоснованные расчеты элементов конструкции подбзрабанья МО'. Материалы диссертации приняты ГСКБ ОАО «Ростсельмаш» для использования при создании новой зерноуборочной техники.

Публикация результатов исследований. Материалы диссертации отражены в трех научных статьях и в шести тезисах докладов на международных и межвузовских конференциях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав основной части, заключения и 10 приложений. Работа изложена на 185 страницах, включает 69 рисунков, 19 таблиц, список использованных источникоз из 110 наименований (из них 11 нэ иностранных языках).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

So введении раскрыта актуальность проблемы снижения потерь зерна путем увеличения сепарирующего действия МСУ во входной зоне молотильного пространства, с учетом повышения эксплуатационной надежности за счет упрощения конструкции подбарабанья.

В перасй главе проведен аналитический обзор исследований и конструкций, выводы которого подтверждают, что решающая роль в MCY принадлежит сепарирующей деке - как устройству, предназначенному для максимального выделения зерна из обмолачиваемой массы.

Наибольшее количество зерна освобождается от связи с колосом при первых ударах бичей, что повышает роль входной зоны деки как сепаратора. До настоящего времени нет достаточно полного описания факторов, влияющих на процессы вымолота и сепарации зерна из хлебной массы, в зоне входа МСУ. А неоднородность протекания этих про-

<;

цессов по длине молотильного канала требует особого зонального подхода к конструктивному оформлению решетки деки.

Принятая в данной работе модель взаимодействия обмолачиваемого потока с элементами конструкции МСУ рассматривает растительную массу как совокупность стержней конечной длины, сохраняющих на входе упругую линию. Ударное воздействие бичей определяет основные силы сепарации. Главным препятствием просеиванию высокоскоростных зерен являются конструктивные элементы решетки деки.

В качестве базовой конструкции выбрано подбарабанье с выпуклой входной рабочей поверхностью, параметры которой найдены из условия геометрического подобия входного профиля деки упругой линии потока стеблей (рис. 1), имеющего вид:

Р(х)<0, /1/

где Г(х) - кривая профиля.

МА с декой измененно-го профиля сепарирует больше зерна за счет увеличения перетирающих сил на входе. Но для этой конструкции характерны повышенное перебивание стеблей сухой массы и склонность ее прутково-планчатой поверхности к за-липанию.

Основная причина повышенного повреждения растительной массы - несоответствие параметров профиля условиям затягивания обмолачиваемого материала в молотильное пространство. Уравнение траектории движения потока на входе было получено без учета деформирующего воздействия бичей на обмолачиваемые стебли.

Вторая глава диссертации посвящена оптимизации конструктивных параметров входной зоны при обеспечении условия затягивания обмолачиваемого материала.

Рис. 1 Положение упругого стебля на входе в молотильное пространство

б

Затягивание происходит при определенном соотношении характеристик трения поверхностей взаимодействующих тел. В данном случае:

Хкр. лг" <Р1-<Р1 , Ш

где Хер.ВТ- угол затягивания; <рI - внешний угол трения (бичи - хлебная масса); <р2 - внутренний угол трения (хлебная масса - стебли, выстилающие поверхность подбарабанья).

Угол затягивания х образуют плоскости, касающиеся поверхностей барабана и подбарабанья по верхней (ВС) и, соответственно, по нижней (АО!...АС) границам входного зазора (рис.2).

Максимальное значение диапазона изменения угла затягивания определено на основании выражения /2/ по обобщенным данным характеристик трения, приведенных а исследовательских работах, и равно х«? ~20°. Минимальное значение угла х> определяется геометрией входной зоны МСУ (рис.2). Максимальный угол хт» определяет геометрия приемного щитка (точка А), который совместно с плоскостью, касающейся бичевой поверхности барабана, и определяет угол затягивания.

Рис 2 Изменение величины угла затягивания обмолачиваемой массы х I

При перемещении точки 0| к точке С происходит уменьшение угла затягивания при одновременном увеличении длины заходной части и. При совмещении О, с точкой С весь профиль, а не только его заходная часть, становится плоским (как пограничное значение сохраняется условие выпуклости). Это наиболее благоприятные условия для затягивания.

Определено минимальное значение утла затягивания, которое колеблется в интервале 12...150.

Теоретическое обоснование рациональной геометрии профиля входной зоны не гарантирует положительного влияния на всю систему агропоказателей обмолота. Поэтому был проведен экстремальный эксперимент (Кузин Г.А. и Псзкьян Р.П) по определению влияния ряда ре-жимно-техкологических и геометрических параметров входа деки на характеристики обмолота и сепарации МСУ (табл.1).

Таблица 1

Диапазоны варьирования факторов

Обозн Код. обозн. Наименование Уровни

факторов -1 0 1

Умб Частота вращения молотильного барабана, мин"1 810 695 580

Р Подача, кг/(см) 10 8 б

5 Х3 Промежуточный зазор, мм 10 7,5 5

Унк Скорость транспортера наклонной камеры, м/с 5 4 3

1 Длина заходной части, мм 180 135 90

Ь Толщина планки, мм 24 16 8

а х7 Угол обхвата, град. 130 104 78

Изменение геометрических параметров входной зоны деки (величина промежуточных зазоров 8пр1 и длина заходной части Ц) в соответствии с планом эксперимента производилось за счет радиального смещения планок и изменения их толщины с помощью накладок (рис. 3).

пространства на экспериментальном стенде МСУ 8

Аналитическое обоснование рациональных значений угла х позволило включить в модель эквивалентные ему параметры - промежуточный зазор 5 и длину заходной части 1~

Эксперимент был проведен по насыщенному линейному ортогональному плану для 7 факторов, представляющему собой 1/16 от полного факторного эксперимента 2 7.

Информационно-измерительный стенд МСУ с переналаживаемым молотильным аппаратом выполнен по схеме комбайна «Дон-1500» (рис.4). В табл. 2 приведены его основные характеристики.

Установленная связь режимно-технологических и конструктивных параметров МСУ с основными откликами исследуемой системы представлена следующей совокупностью уравнений регрессии:

- сепарация зерна подбарабаньем:

Ух= 75,54+6,85х1-7,б9х2 -З,07х3 -1,69х< +2,78х5 +6,29х7 /3/

- потери свободным зерном в соломе:

Ч2= 3,49-0,85х,- 2,55 х2- 0,54х5 -0,59х? /4/

- степень дробления зерна:

У3= 0,83 + 0,55 хг 0,37 к2 + 0,20х« -0,24х5 /5/

- степень недомолота в свободной соломе:

У,= 1,12 -0,57х,+0,32х2+0Д2х3-0<02х|-0,17X5-0,21X6-0,09X7 /б/

- степень чистоты зерна, сепарированного подбарабаньем:

У5= 82,б4-1,25х!+1,11x2+0,23 х3 -0,98x4-0,83х5-0,10х6-0,33х, /7/

- средняя длина стеблей:

У6= 32,36- 4,12 х, +2,25 х2 +2,78 х5 - 2,57^ - 2,1бх7 /8/

Анализ уравнений /3...8/ показал, что решающее влияние на степень сепарации зерна оказывают подача, частота вращения молотильного барабана и угол его обхвата подбарабаньем.

С уменьшением промежуточного зазора йпр сепарация зерна декой увеличивается, а с его ростом уменьшается повреждение растительной массы, - это влияет на снижение потерь зерна в свободной соломе, так как сепарационные свойства грубого вороха лучше. Толщина планки, изменяемая в опытах в диапазоне от 8 до 24 мм, не оказала влияния на сепарацию зерна подбарабаньем. Это объясняется тем, что увеличение толщины планок ведет к более раннему вымолоту зерна, но из-за снижения живого сечения деки (отношения площади

Рис. 4 Схема испытательного стенда 1-питающий транспортер; 2- наклонная камера; 3- приемный битер; 4-молотильный барабан; 5 - отбойный битер; б - экран; 7 - соломотряс;8 -пробоотборник; 9 - щитки; 10 - подбарабанье

Таблица 2

Рабочие параметры стенда

Рабочий орган, параметр Значение параметра

Питающее устройство:

- длина ленты транспортера, м 10

- ширина ленты транспортера, м 0,3

- скорость подачи, м/с 1

Молотильный барабан: - диаметр, м 0,8

- ширина, м 0,3

- число бичей 10

- тип открытый

Подбарабанье: - угол обхвата, град. переменные

- тип данные

Взаимное положение барабана и деки:

- зазор на входе, мм 22

- зазор на выходе, мм 4,5

ю

просвета к общей площади конструкции) сепарация ухудшается. Происходит взаимная компенсация следствий.

Решающее влияние на чистоту зерна в сепарируемом ворохе под декой и соломотрясом оказывает подача растительной массы, а геометрические параметры входной поверхности деки в уравнение /7/ малозначимы.

Восхождение к оптимуму показало, что рациональный къчтур выпуклой входной рабочей поверхности деки ограничен "сверху-* линией упругого потока стеблей.

Проведенными исследованиями установлено, что изменение конфигурации выпуклого входного профиля подбарабакья с учетом условия затягивания стеблей а пределах контура, ограниченного линией упругого растительного потока, позволяет существенно, на 3...4% повысить сепарирующее действие молотильного аппарата, что обеспечивает снижение потерь з свободной соломе з 1,1 раза (при допустимых значениях других агротехнических показателей).

Мелкоячеистая прутково-планчатая конструкция входной решетки деки сохраняет склонность этой поверхности к залипанию, требует периодической очистки. Она сложна з изготовлении, эксплуатации, ремонте. Эти проблемы решаются при устранении пруткоз.

Критерием эффективности просеивания является с - вероятность прохождения зерна через ячейки деки. Вероятность просеивания через прутково-планчатую поверхность определяется как произведение:

Бп=Еял'Епр г /9/

где Еги - вероятность сепарации через планчатую решетку,

Епр - вероятность сепарации через прутковую решетху.

Величина е принимает значения от 0 до 1, и произведение этих величин всегда меньше едкой га них. Устранение пруткоз увеличивает вероятность просеивание зерен через планчатую решетку.

Возможность создания беспрутковсго подбарабзнья может быть реализована применением на его входе планок V- образного профиля, состоящих из тангенциальных м наклонных полок, угол наклона которых а сторону сращения барабана обоснован с позиций минимизации сопротивления продвижению стебельной массы со стороны деки.

и

Третья глава посвящена анализу взаимодействия зернового потока с основными конструктивными элементами подбарабанья - наклонными планками а условиях разреженной структуры среды обмолота.

Влияние параметров планок на сепарацию зерна рассматривалось многими авторами, но при этом не учитывались вторичные отражения от смежных •¡шапок.

Анализ проведен на основе теоретического описания процессов, происходящих в элементарной ячейке, которая образована двумя смежными параллельными планками толщиной Ь, с углом наклона а, расположенными на расстоянии шага Т друг от друга. Планки под углом у атакуются параллельным однородным.потоком зерен, которые представлены точечными объектами (диапазон изменения углов у от 0 до 90° определяется условиями ударной сепарации). Процесс столкновения с планкой рассматривается как абсолютно упругий удар. Работа проводилась с привлечением компьютерных средств. Результаты теоретического анализа объединены на графике и схемах рис. 5.

При радиальном положении планок (рис 5, г; точка N на трафике) вероятность сепарации к одинакова при любом угле у.,

При отклонении планок от радиального положения в сторону движения расгительного потока до критического угла (а№) геометрическая вероятность просеивания зерна ячейкой возрастает за счет снижения нормальной площади отражения от торца планки (рис."5, в).

Появление зоны отражения СБ (рис.6), для любогонаправления движения зернового потока у, определяется превышением критического угла отклонения планки акр, что снижает вероятность просеивания зерна и определяет условия для выявления критических значений углов (рис. 5, в). Уменьшение угла наклона планок обеспечивает прирост значений вероятности е лишь до:

a„p=(iT-y)/2 ДО/

При условии (г/2 - у) < а < а*Р, вероятность сепарации с определяется с учетом отражения от участков алайок АО и СВ (рис. 6):

b-(sin a-cosa) . . . t-sin«-b -------------+ (ctg/ + ctga) ■ sinor • (t • cosa +-----------—

e = 1 - lg/________:'Е(Г + ДГ) д у

просвета к общей площади конструкции) сепарация ухудшается. Происходит взаимная компенсация следствий.

Решающее влияние на чистоту зерна в сепарируемом ворохе под декой и соломотрясом оказывает подача растительной массы, а геометрические параметры входной поверхности деки в уравнении /7/ малозначимы.

Восхождение к оптимуму показало, что рациональный контур выпуклой входной рабочей поверхности деки ограничен "сверху" линией упругого потока стеблей.

Проведенными исследованиями установлено, что изменение конфигурации выпуклого входного профиля подбарабакья с учетом условия затягивания стеблей в пределах контура, ограниченного линией упругого растительного потока, позволяет существенно, на 3...4% повысить сепарирующее действие молотильного аппарата, что обеспечивает снижение потерь в свободной соломе в 1,1 раза (при допустимых значениях других агротехнических показателей).

Мелкоячеистая прутково-планчатая конструкция входной решетки деки сохраняет склонность этой поверхности к залипанию, требует периодической очистки. Она сложна в изготовлении, эксплуатации, ремонте. Эти проблемы решаются при устранении прутков.

Критерием эффективности просеивания является е - вероятность прохождения зерна через ячейки деки. Вероятность просеивания через прутково-планчатую пооерхность определяется как произведение:

£п=Епл'Епр ' /О/

где епп - вероятность сепарации через планчатую решетку,

Блр - вероятность сепарации через прутковую решетку.

Величина с принимает значения от 0 до 1, и произведение этих величин всегда меньше одной из них. Устранение прутков увеличивает вероятность просеивание зерен через планчатую решетку.

Возможность создания беспруткового подбарабэнья может быть реализована применением на его входе планок V- образного профиля, состоящих из тангенциальных и наклонных полок, угол наклона которых в сторону вращения барабана обоснован с позиций минимизации сопротивления продвижению стебельной массы со стороны деки.

Третья глава посвящена анализу взаимодействия зернового потока с основными конструктивными элементами подбарабанья - наклонными планками в условиях разреженной структуры среды обмолота.

Влияние параметров планок на сепарацию зерна рассматривалось многими авторами, но при этом не учитывались вторичные отражения от смежных планок.

Анализ проведен на основе теоретического описания процессов» происходящих в элементарной ячейке, которая образована двумя смежными параллельными планками толщиной Ь, с углом наклона а, расположенными на расстоянии шага Т друг от друга. Планки под углом у атакуются параллельным однородным. потоком зерен, которые представлены точечными объектами (диапазон изменения углов у от 0 до 90° определяется условиями ударной сепарации). Процесс столкновения с планкой рассматривается как абсолютно упругий удар. Работа проводилась с привлечением компьютерных средств. Результаты теоретического анализа объединены на графике и схемах рис. 5.

При радиальном положении планок (рис 5, г; течка N на трафике) вероятность сепарации е одинакова при любом угле у. , -г

При отклонении планок от радиального положения 'в сторону движения растительного потока до критического угла (а№) геометрическая вероятность просеивания зерна ячейкой возрастает -- за "счет снижения нормальной площади отражения от торца планки (рис.*5, в).

Появление зоны отражену^ СВ (рис.6),; для любого'направления движения зернового потока у, определяется превышением критического угла отклонения плзнки акр, что снижает вероятность просеивания зерна и определяет условия для выявления критических значений углов (рис. 5, в). Уменьшение угла наклона планок обеспечивает прирост значений вероятности г лишь до: .. •

окр=(71 -у)/2 /10/

При условии (я/2 - у) < а ^ а„?, вероятность сепарации с определяется с учетом отражения от участков планок АО и СВ (рис. 6):

е=1- ^ ■■ /и/

■ ••> ' ' - 1 '

•121"' " • : "

0«хогс5!п(Ь/Т); е =0 а < тс/2-?; с =0 < _ Ьсо^а + у) а=0; е =1- ЬД ((.}М)

а) б) в) г)

нис, 5 Геометрическая вероятность просеивания зерна элементарной ячейкой е в зависимости от угла наклона планок а при переменном направлении зернового потока у {при Ь/Т =1/2)

Сепарация возможна лишь при таком угле наклона планок (рис 5 б), для которого выполняется условие: а > (л/2 - у).

Рис 6 К определению вероятности сепарации ячейкой е с учетом отражения от смежной планки.

Отклонение планок до угла а=0 теряет смысл (рис. 5, а), поэтому расчет вероятности с о диапазоне изменения углов 0<а< ггс51п (Ь/Т) по формуле /12/ дает отрицательные значения.

Проведенный анализ показал, что максимум сепарации зерна достигается при критическом угле отклонения планок. Следовательно, на входе НСУ планки должны устанавливаться под углами, значения которых близки ацр.

У-обрззные планки использовались ранее в одном из вариантов исполнения базового подбарабанья б его средней и выходной зонзх (рис7), но никогда не устанавливались на входе. Практика испытаний и нескольких лет эксплуатации базовой конструкции показала, что подобная решетка прочна, обладает свойством сакосчищенил, проста в изготовлении, эксплуатации и легко подвергается восстановлению пря деформаций.

Установка V - образных планок на входа МСУ б отсутствие прутков уееличиааег живое сечение дгки, по по этой же причине

Рис. 7 Вариант исполнения базовой конструкции деки

возможно появление недомолота и снижение чистоты зерна сепарируемого вороха. Принципиальная возможность использования беспрутковой планчатой решетки на входе подбарабанья МСУ обоснована в четвертой главе работы.

В программу сравнительных стендовых испытаний МСУ с серийным прутково-планчатым подбарабаньем и опытным беспрутковым образцом с наклонными V- образными планками, смещенными к барабану в соответствии с упругой линией потока стеблей входило определение общих и зональных агротехнических показателей функционирования молотильного аппарата при различных значениях подачи, на разных видах обмолачиваемых культур (пшеница, ячмень).

Анализ опытных данных показал, что:

- наибольший эффект достигается при сепарации зерна в первой зоне; в среднем выделение зерна планчатым подбарабаньем в этой зоне на 25% выше показателей серийного;

- планчатое подбарабанье меньше повреждает зерно вследствие накопления на нижних полках планок демпфирующего слоя вороха и увеличения шага размещения планок (по сравнению с серийным подбарабаньем). Повреждение ячменя было незначительным при работе обеих конструкций;

- в среднем на 15% снижается повреждение стеблей;

- степень чистоты зерна в сепарированном ворохе выше при обработке серийным подбарабаньем ка 8-9%. По недомолоту характеристики экспериментальной деки также несколько хуже.

Положительные качества планчатого подбарабанья достаточно проявились при его функционировании. Недомолот и чистота зерна в сепарируемом ворохе о рабочем диапазоне подач находятся в пределах допустимых норм, а повышение сепарации зерна на входе за счет более раннего его вымолота доказали полезность вносимых изменений.

Анализ сепарации зерна элементарной ячейкой выявил сущест-ееннуго роль У-образной планки в этом процессе. Но остается открытым вопрос о положении планск на входе МСУ и о рациональном сочетании их геометрических параметров, решению которого посвящена пятая гяапа.

Как было сказано выше, отклонение планки на угол меньше угла трекия снижает сопротивление деки перемещению потока стеблей. В то

же время максимальные показатели сепарации зерна, достигаются при углах, близких их выявленным критическим значениям (рис. 5).

Меньший угол р (рис. 8) наклона нижней полки планки при увеличении ее длины I и глубины залегания Н способствует повышенному накоплению вороха на планке, что снижает повреждение зерна от ударного контакта с металлической поверхностью планки и повышает «захватывающую» способность ячейки, при которой зерна не отражаются -к барабану, а вязнут в слое вороха. Рост угла р увеличивает «живое сечение» ячейки и скорость схода накопившегося вороха с поверхности планки.

Рис 8 Схема экспериментального подбарабанья со съемной входной секцией (прямолинейного профиля) и геомегтрия планок

входной зоны.

Противоречивые требования к одним и тем же геометрическим параметрам профиля планки требуют выявления их оптимального соче-

тания. С этой целью был проведен факторный эксперимент по плану Ко-но-Хартли (Ко-Ха3<) (состоящему из восемнадцати экспериментальных точек)

Упрощение конструкции достигается за счет аппроксимации кривой входного профиля деки отрезком прямой при соблюдении условий выпуклости /1/ и затягивания /2/, что облегчило изготовление экспериментальных образцов.

. Диапазоны варьирования параметров планки в соответствии с планом проведения эксперимента даны в табл. 3.

Таблица 3

Диапазоны варьирования параметров планки (рис. 8)

Факторы Обозначение и размерность Определение уровней Уровни

-1 о 1

xi Р мм (1.-32,5)/7,5 25 32,5 40

x* Н;.мм ; (Н-20)/5 15 -20 25

х3 а, град. ° (а-40)/10 30 . 40 50

х< р, град. ° (Р-Ю)/10 0 10 20

С целью визуализации взаимодействия потока «зерна» с планками сепарирующей ячейки разработана компьютерная имитационная модель исследуемого процесса. Параметры планок изменялись по плану эксперимента. Анализ статистических данных, полученных при работе программы, выявил оптимальное сочетание углов наклона полок планок (а=50°, р=20°).

На рис.9 даны показатели сепарации зерна с первой зоне деки (при реализации эксперимента на испытательном стенде) в сравнении с «показателями сепарации» зерна моделируемой ячейки.

В рассматриваемой 'модели ке учтены таки-: влияющие факторы, как сила тяжести, взаимодействие «зерен», наличие потока стеблей, мелкого вороха и другие. Прослеживается лищь ударное взаимодействие напразленного потека точечных частиц с поверхностями планок ячейки при условии их абсолютно упругого отражения.

Однако наблюдаемое совпадение характеристик поведения модели с показателями реального процесса (максимальные значения - точки плана 3, 7, 12, 14, минимальные - 2, б, 13) свидетельствует о перспективности выбранного направления моделирования с целью провер-

ки, визуализации и прогнозирования рассматриваемых явлений. Учет большего числа действующих факторов может быть предметом отдельного исследования.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

№ вар.по плану эксперименте

- входная зона подбарабанья (стенд)

- элементарная сепарцэуюиэя ячейка (компьютерная модель)

Рис. 9 Сравнение результатов компьютерного моделирования и факторного эксперимента

По плану эксперимента было изготовлено восемнадцать вариантов надставок для входной зоны подбарабанья.

Статистическая оценка и обработка массива данных позволила получить уравнения регрессии, адекватно характеризующие обмолот в зависимости от параметров планок входной зоны подбарабанья.

Зависимости показателей обмолота и сепарации на входе МСУ от геометрических параметров планок имеют вид:

- сепарация зерна:

Ъм =18,78+4,21х3+3,30х, -1,34х1х3+1,02х1)С, -1,83х2х3+

+0,73х2х< -2,50х/+2,02х42 /12/

- степень чистоты зерна в ворохе:

=71,11-4,44х2+3,84х1х3 +4,48х2х3-2,31х3хг1,2бх12+1,б2х22+

+3,31х32 - 2,71>с,2 /13/

- недомолот:

=5,53+2,82x2 -2,97 х,х3 -0,76 х2х3 + 0,22х3х,+ 1,77х,2+0,97хг2-

тания. С этой целью был проведен факторный эксперимент по плану Ко-но-Хартли (Ко-Ха31) (состоящему из восемнадцати. экспериментальных точек)

Упрощение конструкции достигается за счет аппроксимации кривой входного профиля деки отрезком прямой при соблюдении условий выпуклости /1/ и затягивания /2/, что облегчило изготовление экспериментальных образцов.

Диапазоны варьирования параметров планки а соответствии с планом проведения эксперимента даны в табл. 3.

Таблица 3

Диапазоны варьирования параметров планки (рис. 8)

Факторы Обозначение и размерность Определение уровней Уровни

-1 0 1

*» С/км (Ь32,5)/7,5 25 32,5 40

хг Н;.мм ; (Н-20)/5 15 20 25

х3 а, грэд. ° (а-40)/10 30 40 50

X* Р, град.0 (Р-10)/10 0 10 20

С цепью' визуализации взаимодействия потока «зерна •> с планками сепарирующей ячейки разработана компьютерная имитационная модель исследуемого процесса. Параметры планок изменялись по плану эксперимента. Анализ статистических данных, полученных при работе программы, выяеил оптимальное сочетание углов наклона полок планок (а=50®, р=20°).

На рис.9 даны показатели сепарации зерна с первой зоне деки (при реализации эксперимента на испытательном стенде) в сравнении с «показателями сепарации» зерна моделируемой ячейки.

В рассматриваемой 'модели не учтены такин влияющие факторы, кзк С1ла тяжести, взаимодействие «зерен», наличие потока стеблей, мелкого вороха и другие. Прослеживается лишь ударное взаимодействие направленного потока точечных частиц с поверхностями планок ячейки при условий их абсолютно упругого отражения.

Однако наблюдаемое совпадение характеристик поведения модели с показателями реального процесса (максимальные значения - течки плана 3, 7, 12, 14, минимальные - 2, 6, 13) свидетельствует о перспективности выбранного напрззления моделировании с целью прозер-

) ?

ки, визуализации и прогнозирования рассматриваемых явлений. Учет большего числа действующих факторов может быть предметом отдельного исследования.

50 45 40 35

С 30 I 25 | 20 8 15 10 5 0

1

\ \

\ \ 1

\ \ V

\ кл /

1 1 А А

\\ \ 1

\ 1 \/

1 -1-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

На вар.по ппану зкспэродонта

- входная зона подбарабанья (стенд) -е- - элементарная селарируюаря ячейка (компьютерная модегь)

Рис. 9 Сравнение результатов компьютерного моделирования и факторного эксперимента

По плану эксперимента было изготовлено восемнадцать вариантов надставок для входной зоны подбарабанья.

Статистическая оценка и обработка массива данных позволила получить уравнения регрессии, адекватно характеризующие обмолот в зависимости от параметров планок входной зоны подбарабанья.

Зависимости показателей обмолота и сепарации на входе ИСУ от геометрических параметров планок имеют вид:

- сепарация зерна:

^18,78+4,21х3+3,30х4-1,34Х1Хз+1/02х1х,-1,83х2х3+

+0,73x^)0,-2,50х32+2,02«42 /12/

- степень чистоты зерна в еорохе:

у(х,а) =71,11-4,44x2+3,84x^3 +4,48хгх3-2,31х5х«-1,2бх1г+1(62х24

+3,31х32 - 2,71Х42 ДЗ/

- недомолот:

^(м) =5,53+2,82х2-2,97 хр<з -0,76 х2х3 + 0,22х3х<,+ 1,77x^+0,97х22-

-1,31х32-0,ббх42 /14/

- повреждение зерна:

р<ж,з) =1,64-0,13 х!2+0,24х22-0,02хз2-0,39х,2 /15/

Были получены и уравнения, связывающие параметры планок с показателями сепарации в последующих зонах и за декой в целом. Прослеживаются общие закономерности даже в самой удаленной - выходной зоне подбарабанья, но коэффициенты при членах этих уравнений малозначимы. Использовался и дополнительный метод - графический анализ поверхностей откликов методом двумерных сечений (рис. 10).

Рис 10 Сепарация зерна нз входе МСУ в зависимости от углов наклона полок планок а и р (при I. и Н, определяющих минимальное значение

недомолота в зоне)

Анализ уравнений и графиков показал, что:

- наибольшее влияние на сепарацию зерна в первой и последующих зонах деки оказывают углы наклона полок планок (уравнение /12/). Рост значений этих факторов в рассматриваемых диапазонах увеличивает показатель сепарации зерна в первой зоне деки;

- увеличение глубины Н залегания нижней полки планки снижает степень чистоты зерна в ворохе /13/ и способствует появлению недомолота /14/ (такое же влияние оказывает и совместное увеличение длины .нижней полки планки I. при росте угла наклона верхней - а);

- коэффициенты уравнения дробления зерна /15/ малозначимы, но его анализ показал, что максимальное повреждение зерна соответствуют наибольшим углам наклона полок планок. В этом случае их металлическая поверхность практически свободна от вороха.

В результате проведенного анализа выявлено оптимальное сочетание параметров У-образных планок на входе МСУ: ширина нижней полки планки 1_=40мм, глубина ее залегания Н=19мм, угол наклона верхней полки а=46,5°, угол наклона нижней полки планки (3=20°.

Сравнение полученных значений с экспериментальными данными даёт погрешность, лежащую в пределах ошибки эксперимента, что подтверждает достоверность проведенного анализа.

Экономическая эффективность (глава 6) новой конструкции определена на основе серии стендовых испытаний (табл. 4).

Таблица 4

Показатели работы МСУ при различных типах исполнения подбарабанья (подача 5,0 кг/(с.м))

Показатель, % Исполнение деки

серийное планчатое

Сепарация зерна подбарабаньем, л 70,02 70,31

Потери в свободной соломе, у 6,47 4,27

Степень чистоты зерна в ворохе, у 71,74 69,65

Степень дробления зерна, ц 3,23 3,01

Степень недомолота, \>м 1,41 1,88

При одинаковом выделении зерна под декой отмечено статистически значимое снижение потерь зерна в свободной соломе. Это вызвано увеличением количества вымолоченного зерна на входе МСУ и улучшением сепарации зерна на соломотрясе за счет снижения повреждения стеблей (рис. И).

Уменьшение массы планчатого подбарабанья на 15% за счет устранения прутков и снижение потерь зерна при меньшем его повреждении с учетом степени недомолота позволяют определить экономическую эффективность новой конструкции. Предполагаемая сумма годового экономического эффекта от внедрения одного изделия при пересчете на

нормативные показатели зерноуборочного комбайна «Дон-1500» равна 1058,58 рублям.

10

0)"

а 8 8

•§ е

I

ч: о

о 4 а

0 т

х 2

а.

ш

1 О

3,3

подбарабанье: □ серийное ЕЗ планчатое

4,3

5,0

.годача, кп'(с.м)

Рис. 11 Изменение потерь зерна за соломотрясом в зависимости от подачи

Выводы

На оснозании выполненных экспериментально-аналитических исследований структуры и функционирования входной зоны подбарабанья сделаны следующие выводы.

1. Проблема совершенствования подбарабанья остается актуальной. Базовая конструкция с выпуклой входной прутково-плэнчэгой рабочей поверхность, обладая (по сравнению с классическим вогнутым подбарабаньем) высокими обмолачивающими и сепарирующими качествами, имеет ряд недостатков: повышенное повреждение сухой хлебной массы, склонность ячеек решетки к залипанию, сниженные ремонтопригодность, технологичность и связанные с этим повышенные эксплуатационные расходы.

2. При обосновании выпуклой входной поверхности некоторые существенные факторы были изучены недостаточно или не рассматривались. Разработанная модель.обмолота .с участием деки с выпуклой входной рабочей поверхностью позволила установить основные-за- . кономерности изменения показателей назначения МА в зависимости от более полной совокупности влияющих факторов.

3. Наибольшую роль в процессе обмолота (при подаче 5 кг/(м с) и зазорах 22/4,5) играют частота вращения барабана, скорость подачи хлебной массы и геометрия входной зоны деки. Среднеоптимальные значения параметров которых (в схеме комбайна «Дон-500») равны:

. - частота вращения барабана, рад/с - 72,7;

скорость подачи массы на обмолот, кг/(с м) - 8,0; промежуточный зазор, мм - 4,5; длина заходной части выпуклого профиля, мм - 184; толщина планки, мм - 8...24.

3.1. Ширина рабочей грани планки не влияет на сепарирующую функцию МСУ, что может послужить основанием для разработки подбарабанья с повышенной прочностью входной решетки, как его наиболее ответственной и уязвимой части.

3.2. Упругая линия потока стеблей на входе служит лишь, верхней границей для смещения планок к барабану. Геометрические параметры входа, найденные при соблюдении условия затягивания обмолачиваемой массы, - значимые факторы обмолота.

3.3. Выполнение входного профиля деки в соответствии с установленными параметрами сокращает повреждение хлебной массы пониженной влажности в среднем на 6% и повышает на 10 % сепарирующее действие МСУ

4. Предварительные испытания показали, что недостатки, связанные с прутково-планчатой структурой решетки входа могут быть устранены за счет удаления прутков и установки планок специального V-образного профиля. При этом проблема недомолота становится наиболее актуальной.

5. В разработанной модели ударной сепарации показано, что угол наклона планки является не только фактором сопротивления потоку стеблей, но и фактором просеивания, и при определении вероятности выделения зерна под деку следует учитывать отражения от

' смежных планок.

6. Созданная модель процесса обмолота для беспруткового подбарабанья дала возможность установить и исследовать основные закономерности изменения показателей назначения МСУ в зависимости от изменения геометрических параметров планок входной зоны.

7. Установлено, что основными влияющими факторами являются углы наклона полок тгнох при существенной роли взаимодействий.

8. Разнообразие условий обмолота требует наличия регулируемого живого сечения. Применение V-образных планок может послужить основным ззеном в решении этой проблемы.

9. Установлено, что подбарабанье с беслрутковой входной решеткой имеет меньшую (на 15%) массу, прсщс в изготовлении и ремонте, при эксплуатации не залипает, обеспечивает меньшее дробление зерна и снижение потерь в свободной соломе за счет меньшего повреждения стеблей.

10. Разработанные модели процесса обмолота, ударной сепарации и методы визуализации элементарных технологических операций могут быть использованы на стадии проектирования беспрутковых решеток деч при предварительной оцег'э параметров конструкций.

11. Испытания беспрутковых дек и практика пятилетней эксплуатации бззовс 'г конструкции в хозяйствах области подтвердили высокие эксплуатационные качества плгнчэтсй решетки Экономический эффект от применения разработки составляет 1058,58 рублей.

Основ!'^i-i результаты исследований отражены в девяти опубликованных работах, выполненных в соавторстве и самостоятельно:

1. Обоснованно основных параметров и визуализация элементарного акта ударной сепарации в молотильном пространстве/ Г.А.Кузин, О.П. Чеседниченко; Тез. докл. к науч. -техн. конф. «Информационные технологии в машиностроении» 12-14 сент. -Ростов н/Д, 1995

2. Снижение повреждения продуктов переработки в роторном устройстве (Decrease of damage of products of processing in a rotor device) / ГАКузин, О.П.Чередниченко; (Тез.) Proceedings of the Fifth International Congress on Leaf Protein Research.V.4.-fllTy, 1996

3. Оптимизация параметров входа подбарабанья с обеспечением условия затягивания обмолачиваемого материла/ Г.А.Кузин, О.П.Чередниченко Динамика, прочность и надежность сельскохозяйственных машин: Сб. науч. тр.- Ростов-н/Д, 1996,

4. Имитация элементарного сепарирующего действия молотильного аппарата зерноуборочного комбайна/ ГАКузин, О.П.Чередниченко; Международная н.- пракгич.конф. Тез. -Рост.н/Д. строит, ун-т, 1997,

5. Параметризация в системе АСАО/ИБР при решении оптимизационных задан на базе планирования эксперимента /. Г.А.Кузин, О.П.Чередниченко, Р.П.Псакьян; Материалы международной н.-практ. конф.; Тез. - Рост. н/Д гос. строит, ун-т, 1998

6. К методике расчета распределения V- образных планок подбзраба-нья / Г.А.Кузин, О.П.Чередниченко; н- техн. конф. «Новые материалы и технологии в машиностроении», РГАСХМ, 1999

7. Подбарабанье с V- образными планками на входе: проблемы обмолота, сепарации, повреждений/ Г.А.Кузин, О.П.Чередниченко; н,- техн. конф. «Новые материалы и технологии в машиностроении», РГАСХМ, 1999

8. Модель взаимодействия зерновых потоков с У-образными планками подбарабанья с учетом демпфирования/ О.П.Чередниченко; н.- техн. конф. «Новые материалы и технологии в машиностроении», РГАСХМ, 1999

9. Оптимизация параметров деки на сходе в молотильное устройство комбайна/ ГАКузин, О.Чередниченко Деп. в ВИНИТИ 31.05.99, №173б-В99

ЛР№? 020639 от 26.04.96 г. В набор 2-Ч- Я Я. 3 печать 2142. 99. Объем ? усл. п.л., ^ з уч.-иэд.л. Офсет. Формах 60x84/16 Бумага Тип Ук 3. Заказ Лз Щ7 . Тираж^00 .

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия: 344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ ВХОДНОЙ ЗОНЫ ПОДБАРАБАНЬЯ МСУ.

1.1 Обоснование выбора объекта исследования. ^

1.2 Аналитический обзор.

1.2.1 Обзор исследований структуры и закономерностей движения хлебной массы в МСУ.

1.2.2 Обзор конструкций подбарабанья и анализ их влияния на процесс обмолота и сепарации МСУ

1.2.3 Использование компьютерных средств при визуализации элементарных процессов сепарации зерна.

1.2.4 Анализ результатов обзора.

1.3 Выводы. Задачи исследования.

Глава 2 ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ВХОДА ПОДБАРАБАНЬЯ МСУ С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ УСЛОВИЯ ЗАТЯГИВАНИЯ ОБМОЛАЧИВАЕМОГО МАТЕРИАЛА

2.1 Затягивание порции хлебной массы на входе МСУ.

2.2 Линейная математическая модель сепарации зерна при обмолоте.

2.2.1 Планирование факторного эксперимента

2.2.2 Методика проведения испытаний.

2.2.3 Статистическая оценка результатов эксперимента и построение математической модели

2.2.4 Анализ математической модели.

2.2.5 Оптимизация исследуемых параметров МСУ.

2.3 Выводы.

Глава 3 РАССЕИВАНИЕ ПОТОКА ЗЕРЕН НА РЕШЕТКЕ ПОДБАРАБАНЬЯ В ПРОЦЕССЕ УДАРНОЙ СЕПАРАЦИИ.

3.1 К обоснованию планчатой структуры конструкции входной зоны.

3.2 Анализ взаимодействия зернового потока с сепарирующей ячейкой.

3.2.1 Компьютерное моделирование взаимодействия условного зернового потока с просеивающей ячейкой.

3.3 Вероятность сепарации зерна через планчатую решетку деки с учетом отклонения планок от радиального положения.

3.4 Обоснование целесообразности размещения планок \/-образной формы на входе МСУ.

3.5 Выводы.

Глава 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ БЕСПРУТКОВОГО ОФОРМЛЕНИЯ ВХОДНОЙ ЗОНЫ МСУ.

4.1 Задачи и методика проведения эксперимента

4.2 Результаты исследований и их анализ. до

4.3 Выводы. ЮО

Глава 5 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫДЕЛЕНИЯ ЗЕРНА БЕСПРУТКОВЫМ ПОДБАРАБАНЬЕМ. Ю

5.1 Цели построения математической модели. Ю

5.2 Обоснование выбора объекта моделирования и определение структуры модели.-^

5.3 Планирование исследований.

5.4 Методика проведения эксперимента.

5.4.1 Реализация эксперимента на компьютерной модели.

5.4.1.1 Анализ результатов эксперимента, проведенного на компьютерной модели

5.4.1.2 Выводы.

5.4.2 Методика проведения эксперимента на испытательном стенде.

5.5 Статистическая обработка полученных данных . . нб

5.5.1 Проверка гипотезы об однородности дисперсий ошибок наблюдений

5.5.2 Проверка адекватности полученных уравнений регрессии.

5.5.3 Анализ уравнений математической модели сепарации зерна.

5.5.4 Исследование поверхностей откликов модели методом двумерных сечений.

5.5.5 Выводы.

5.5.6 Обобщенная характеристика откликов по функции желательности.

5.6 Выводы.

ГЛАВА 6 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МСУ С ПЛАНЧАТЫМ ПОДБАРАБАНЬЕМ.

6.1 Методика расчета конструктивных параметров V-образных планок входной зоны подбарабанья.

6.2 Результаты испытаний МСУ с расчетными оптимальными параметрами входной зоны.

6.3 Определение экономической эффективности эксплуатации подбарабанья планчатой конструкции с измененной геометрией входа.

Перед комбайностроителями стоит задача создания высококачественных, надежных, разнообразных по классу, конкурентоспособных уборочных машин, - с учетом требований производителей зерна, специфических условий каждой из многочисленных природно-климатических зон. Один из факторов, обеспечивающих высокую конкурентоспособность новых зерноуборочных комбайнов, - использование в конструкциях имеющихся изобретений эффективных рабочих органов. Анализ технической литературы и патентных документов позволяет выделить несколько направлений в разработке зерноуборочных комбайнов:

- создание новых компоновочных схем без изменения технологии обработки хлебной массы;

- создание комбайнов с новыми технологическими схемами обработки хлебной массы;

- совершенствование отдельных узлов (механизмов), не влияющих на изменение технологической схемы комбайна;

- создание новых узлов, не изменяющих технологический процесс обработки хлебной массы.

Обзор отечественной и зарубежной технической периодической литературы [23, 37, 76, 108, 109, 110, 111] позволяет сделать вывод, что современные российские производители и такие мировые фирмы по выпуску самоходных зерноуборочных комбайнов, как John Deere, Glaas, Case, Fiat, Massey, Fergyson и Deutz в своей работе по улучшению их конструкции следуют по следующим приоритетным направлениям:

- расширение номенклатуры самоходных зерноуборочных комбайнов с учетом их производительности;

- увеличение рабочей ширины машин для уборки зерновых сельскохозяйственных культур;

- снижение до минимума потерь зерна при уборке;

- повышение степени гидрофикации основных узлов и механизмов;

- оснащение электронными блоками регулирования и контроля работы самоходных зерноуборочных комбайнов из кабины комбайнера.

Сравнительные испытания зерноуборочных комбайнов Е517 (ГДР), "Бизон- Гигант Z 083 "(ПНР) и ЛЛДон-1500" (СССР), проведенные в 1988 г в ЧССР на полях с уклоном до 8° на уборке пшеницы дали такой результат [111] - наибольшую пропускную способность показал комбайн Е-517 -13,74 кг/с при уровне потерь зерна за молотилкой 0,96%, "Дон-1500" -10,41 кг/с при потерях 1,50%, комбайн "Бизон- Гигант Z 083 "- 10,07 кг/с при потерях 1,36% - то есть большие потери получены за российским комбайном. А в статье «Американские комбайны в Узбекистане» [107] говорится о том, что бывшая союзная республика закупает комбайны "Case" в количестве 439 штук, мотивируя это тем, что "российские комбайны способны убирать с потерями в 10%, тогда как западные оставляют в потерях лишь 2.3% зерна".

Падение престижа отечественных комбайнов свидетельствует о необходимости усовершенствования машин в направлении снижения потерь зерна во всех звеньях технологической цепи обработки убираемой культуры. Особое место здесь занимает молотильный аппарат как основной выделяющий зерно и сепарирующий орган комбайна. Потому что основные потери зерна связаны с его работой. На решающую роль деки в процессе обмолота и сепарации зерна указывал еще основатель земледельческой механики В.П. Горячкин [24, 67], подчеркивая в то же время сложность процессов воздействия на хлебную массу в молотильном пространстве.

Вышесказанное позволяет сделать вывод о том, что снижение потерь зерна во всех звеньях технологической цепи уборки урожая и моло-тильно-сепарирующим устройством (МСУ) в том числе остается одной из основных актуальных проблем отечественного комбайностроения. Несмотря на сложности, связанные с переходом к рыночной экономике, объективными материальными трудностями, проблема совершенствования МСУ требует своего решения. Тем более что у исследователей появились новые, более совершенные технологии расчетов и проведения опытов, обусловленные применением вычислительной техники.

Целью настоящего исследования является снижение потерь зерна при обмолоте и сепарации МСУ за счет создания рациональной геометрии входной зоны подбарабанья с повышенными эксплуатационно- технологическими характеристиками на базе разработки теоретических основ рассеивания зерновых потоков при ударно-перетирающем действии молотильного аппарата на входе в молотильное пространство.

Объектом исследования являются процессы взаимодействия зерновых потоков, направленных ударами бичей, с элементами конструкции входной зоны подбарабанья МСУ.

В качестве основных методов исследования использовались методы математической статистики и теории вероятности, планирование эксперимента и анализ процесса сепарации по полученной математической модели. Элементарные взаимодействия зерна с планками подбарабанья МСУ и общие закономерности поведения зерновых потоков исследовались с помощью математического и компьютерного моделирования процесса.

Представленная диссертация базируется на основных положениях и результатах научных трудов, изложенных в работах Н.И. Кленина, Э.И.Липковича, М.В. Сабликова, Г.А. Кузина и других исследователей. В работе использованы материалы диссертаций, авторефератов, реферативных журналов, научных статей и патентов из области сепарации и обмолота зерновых культур.

Научная новизна работы заключается в установлении закономерности выделения зерна на входе МСУ в зависимости от режимов его работы и геометрических параметров входной зоны подбарабанья с учетом ограничений со стороны агротехнических показателей качества обмолота. Определена рациональная геометрия входного профиля деки и найдено оптимальное сочетание параметров V- образных планок решетки.

Взаимодействие зернового потока с элементами конструкции входной зоны исследуется на «микроуровне». Результаты, полученные для элементарной ячейки, определяют основные закономерности поведения зернового потока. Теоретические положения подтверждены экспериментами.

Разработаны программы: статистической обработки экспериментальных данных; расчета зональных показателей обмолота и сепарации с выводом графических зависимостей; визуализации процесса взаимодействия элементарного зернового потока с сепарирующей ячейкой.

Работа состоит из введения, шести глав основной части, заключения, списка использованных источников и приложений.

Материалы диссертации отражены в трех научных статьях и в шести тезисах докладов на международных и межвузовских конференциях. 9

Положения, выносимые на защиту.

- обоснование формы и конструкции входного участка подбараба-нья МСУ;

- теория рассеивания зернового потока на планчатой решетке деки с учетом отклонения планок от радиального положения;

- закономерности, определяющие связь параметров измененной входной поверхности подбарабанья планчатой конструкции с показателями работы МСУ, полученные на основании математико-статистического анализа экспериментальных данных;

- анализ эффективности функционирования новой конструкции

Выводы:

- МСУ с планчатым подбарабаньем имеет преимущества по степени общей сепарации зерна (в сравнении с МСУ с серийной декой), но разница в величине этого показателя лежит в пределах ошибки эксперимента;

- планчатое подбарабанье меньше повреждает зерно, и статистическая значимость этой разницы позволяет утверждать о преимуществе новой решетки перед серийной декой;

- оптимизация параметров входной зоны позволила снизить перебивание стеблей растительной массы, что улучшило сепарацию зерна на соломотрясе, снизив его потери в свободной соломе;

- планчатая поверхность предлагаемой конструкции в отсутствие прутков не залипает и не забивается, что снижает простои комбайна, связанные с очисткой деки;

- новый молотильный аппарат на 85% унифицирован с серийным и взаимозаменяем с ним;

- планчатая конструкция на 15% легче прутковой;

- вследствие устранения прутков конструкция менее трудоемка в изготовлении, обслуживании и ремонте;

- реализацию разработки в условиях сельскохозяйственного производства целесообразно производить совместно с восстановительной реконструкцией рабочих органов молотильного аппарата серийного исполнения, выработавших свой ресурс;

- упрощение новой конструкции деки и ее технологичность позволяют организовать изготовление планчатого подбарабанья в условиях малых предприятий, в том числе на селе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблемы снижения потерь зерна при уборке урожая не теряют своей актуальности. Потери за молотильным аппаратом зерноуборочного комбайна - это одна из задач, которой посвящен целый ряд исследований, но говорить о полном ее решении пока не приходится.

Одним из основных путей повышения эффективности работы молотильного аппарата является оптимизация взаимодействия его органов с обмолачиваемой массой на основе увязывания исследуемых параметров с выходными функциональными характеристиками агрегата.

В данной работе аналитически и на основании ряда экспериментов доказана важность правильной организации входной зоны подбарабанья. Уже на входе в молотильное пространство формируются условия для успешного вымолота и сепарации зерна из потока растительной массы, направляемого ударами бичей и планками подбарабанья. Большее количество свободного зерна должно с максимально возможным эффектом выделяться во входной зоне, что в конечном итоге повышает суммарную вероятность просеивания зерна.

Основные положения диссертации базируются на синтезе конструктивных решений, исходящих из гипотез о структуре обмолачиваемой среды, при определении механизма взаимодействия рассматриваемых объектов, полученных на основе анализа исследований и разработок, направленных на решение проблемы интенсификации процессов сепарации на входе в молотильное пространство.

В основе анализа исследуемых процессов лежат следующие основные принципиальные положения:

Во-первых, обмолачиваемая среда - проницаема. При пониженной влажности хлебной массы из двух наиболее распространенных моделей (плотной и разреженной упаковки) для входной зоны более характерны условия разреженного потока. В таких условиях создаются более благоприятные условия для ударной сепарации (удары бичей по колосьям совершаются со скоростью 20-25 м/с). Основным препятствием на пути к просеиванию высокоскоростного потока зерен является не соломистая решетка, а конструктивные элементы подбарабанья.

Во-вторых, процесс захвата потока на входе и транспортировки обмолачиваемой массы к выходу из молотильного пространства посредством ударов бичей барабана определяют неоднородность процессов, протекающих в молотильном зазоре: более активное ударное воздействие на колос во входной зоне и сглаженные удары бичей во внутреннем пространстве выдвигают на первый план принцип смещения процесса обмолота ко входу. А наличие особых условий в этой зоне требует иного конструктивного решения, нежели однородная прутково-планчатая поверхность подбарабанья серийного типа.

В результате поиска информации (глава 1), направленной на решение проблемы повышения эффективности сепарации на входе в молотильное пространство, была определена базовая конструкция, разработанная в соответствии с вышеупомянутыми принципами.

На рис. 7 схематично отражен процесс поэтапного изменения входной зоны подбарабанья. Конструкция с выпуклой поверхностью входной зоны (76) разработана с целью увеличения перетирающего воздействия на обмолачиваемую массу уже на входе в молотильное пространство. Основанием этому послужило то, что в этой зоне траектория движения растительного потока по подбарабанью серийного типа (рис. 7а) в силу вогнутости прутково-планчатой поверхности и упругости стеблей образует зону ослабленного трения стеблей о решетку деки (рис. 4.2).

Логика последующих исследований требовала смягчения воздействия на растительную массу с целью снижения энергозатрат, идущих на перебивание соломы. Дальнейшее усовершенствование конструкции позволило, на основе анализа исследуемых процессов, изменить поверхность деки, заменив вогнутую прутково-планчатую решетку на конструкцию с \/-образными планками и выпуклой прутково-планчатой поверхностью входной зоны (в). Эта конструкция, принятая в качестве базовой, обоснованно и эффективно решает проблемы интенсификации обмолота и сепарации на входе молотильного пространства.

Требовали своего решения имеющиеся недостатки базового подбарабанья: выпуклый профиль входа был обоснован лишь с точки зрения подобия упругому потоку стеблей, без соблюдения условий затягивания, что приводит к повышенному повреждению стеблей; прутково-планчатая решетка склонна к залипанию, что снижает ее «живое сечение», требует периодической очистки при обмолоте влажной массы; наличие прутков повышает трудоемкость изготовления такой деки и усложняет проведение ремонтных работ.

Оптимизация параметров выпуклой линии входа проведена на «макроуровне» (исследование факторов общего воздействия на процесс -режимов работы, принципиальных конструктивных изменений). Использование таких методов исследования, как математическое моделирование на основе статистической обработки экспериментальных данных, позволило установить связи конечных показателей качества обмолота и сепарации с изменяемыми режимно-технологическими параметрами (скорость и величина подачи, длина деки) и геометрическими характеристиками входной зоны (ширина рабочей грани планки, протяженность заходной части входной поверхности деки, промежуточный молотильный зазор).

Повышение технологичности конструкции достигается установкой однотипных элементов по всей длине подбарабанья. Неоднородность протекания процессов по длине деки ставит задачу определения рационального угла наклона У-образных планок на входе. Взаимодействие зерновых потоков с элементарной ячейкой (на «микроуровне») исследовалось аналитически. В качестве вспомогательного инструмента использовались возможности компьютерного программирования. Была разработана программа, с помощью которой осуществлялась визуализация процесса рассеивания потока «зерен» в зависимости от параметров ячейки, при накоплении статических данных о результатах взаимодействия объектов.

Проведенные исследования позволили разработать конструкцию входной зоны (рис. 7 г) на основании выводов, полученных в первой, второй и третьей главах диссертации.

В четвертой главе дается анализ сравнительных стендовых испытаний молотильного аппарата при эксплуатации опытной и серийной дек. а) серийная прутково-планчатая конструкция б) базовая конструкция с выпуклым профилем входной зоны в) вариант исполнения базовой конструкции с планчатой поверхностью, снижающей повреждающее воздействие на стебли обмолачиваемого потока со стороны планок деки г) беспрутковая конструкция с V-образными планками на входе деки д) схема подбарабанья с оптимизированными параметрами решетки входной зоны

Рис.7 Схема этапов усовершенствования конструкции подбарабанья МСУ

Экспериментально доказана эффективность нового решения и высокая степень его воздействия на общий ход процесса сепарации. На основании выводов второй и четвертой глав принимается решение о разработке упрощенного варианта - выполнение входной зоны в виде прямолинейного участка, что не противоречит условиям затягивания потока и усиления сжатия на входе.

Следующим этапом исследований стало недостаточно изученное влияние на сепарацию зерна декой формы планок.

Основную роль, естественно, играют верхние полки планок, которые формируют линию поверхности входа, траекторию движения потока, что определяет величину дополнительных усилий в зоне. Больший угол наклона верхней полки в сочетании с глубиной её залегания влияет на степень просеивания зерна (глава 3), и в то же время снижение угла способствует свободному продвижению соломистых частиц, обеспечивая должные показатели недомолота и чистоты зерна.

Нижняя полка накапливает слой вороха, снижая отражающие свойства металлической поверхности и «захватывая» увязнувшие в ворохе зерна, повышает степень просеивания зерна, уменьшая его повреждение. Угол наклона нижней полки планки и ее длина влияют на размер живого сечения сепарирующей ячейки, на накопление и скорость схода демпфирующего слоя.

Противоречивые требования к параметрам \/-образных планок ставят задачу оптимизации их параметров. Факторный эксперимент является рациональным методом решения этой задачи.

Полученные на основе спланированного факторного эксперимента массивы опытных данных позволили установить связь агротехнических показателей с конструктивными параметрами входа подбарабанья в виде системы уравнений регрессии. Найдено оптимальное сочетание влияющих факторов (параметров входных планок подбарабанья) на сепарирующее действие молотильного аппарата с учетом ограничений со стороны других показателей функционирования.

Экспериментально установлено, что значения оптимальных параметров планок изменяются в зависимости от состояния и сорта обмолачиваемого материала. Это обстоятельство требует создания конструкции подбарабанья с регулируемым живым сечением на входе МСУ.

Надставка подбарабанья, выполненная в соответствии с рекомендуемыми параметрами, была установлена на молотильном аппарате зерноуборочного комбайна «Дон-1500». Использовалась на уборке подсолнечника, ячменя, гречихи. Оценочные испытания по ряду причин не проводились, но ухудшения показателей при работе комбайна не было (оценка дана субъективно, на основании опроса - приводились положительные отзывы работников полигона).

Задачи, поставленные в начале исследований, решены в достаточной мере успешно. Разработана база для создания рациональной геометрии решеггки входной зоны подбарабанья с повышенными эксплуатационно-технологическими характеристиками на основе теории рассеивания зерновых потоков.

В качестве рекомендации при проведении аналогичных исследований можно предложить методику планирования и проведения эксперимента, статистической обработки полученных данных.

Следует отметить использование в качестве вспомогательного инструмента программу компьютерной визуализации взаимодействия зерновых потоков с сепарирующей ячейкой. Это направление имеет перспективу быть не просто вспомогательным средством, а существовать как отдельное направление исследований.

На основании выполненного анализа функционирования и структуры входной зоны подбарабанья, а также проведенных экспериментально-аналитических исследований можно сделать следующие выводы.

1. Обзор и анализ исследований, направленных на повышение сепарирующей способности подбарабанья МСУ, показал, что проблема его совершенствования остается актуальной.

1.1. Выявлена высокая роль входной зоны деки как сепаратора. Наибольшее количество зерна освобождается от связи с колосом при первых ударах бичей; здесь происходит повреждение стеблей соломы - уже на входе МСУ формируются условия сепарации зерна в последующих зонах деки и на соломотрясе.

1.2. Из-за сложности процессов взаимодействия обмолачиваемой массы с элементами конструкции МСУ отсутствует однозначная модель обмолота. В данной работе растительная масса рассматривается как совокупность стержней конечной длины, сохраняющих на входе упругую линию. Ударное воздействие бичей определяет основные силы сепарации. Главным препятствием просеиванию высокоскоростных зерен являются конструктивные элементы решетки подбарабанья.

2. Выбранная в качестве базовой прутково-планчатая конструкция входной поверхности деки с планками, смещенными к барабану, обладая (по сравнению с классическим вогнутым подбарабаньем) высокими обмолачивающими и сепарирующими качествами, имеет ряд недостатков: повышенное повреждение сухой хлебной массы, склонность ячеек решетки к залипанию, сниженные ремонтопригодность, технологичность и связанные с этим повышенные эксплуатационные расходы.

2.1. При обосновании выпуклой входной рабочей поверхности рядом авторов проведен достаточно широкий круг исследований, устанавливающих рациональные геометрические параметры входа с учетом главных основных влияющих режимно- технологических факторов (зазоры, подача, частота вращения молотильного барабана, угол обхвата). Однако отдельные факторы или не рассматривались, или были изучены недостаточно.

2.2. Разработанная модель обмолота с участием деки с выпуклой входной рабочей поверхностью позволила установить основные закономерности изменения показателей назначения МА в зависимости от более полной совокупности влияющих факторов.

2.2.1. Отмечена более высокая (по сравнению с другими факторами) степень влияния на сепарацию зерна скорости подачи хлебной массы, частоты вращения молотильного барабана и длины подбарабанья. Скорость подачи материала на обмолот при обеспечении условия затягивания может быть принята близкой к таковой для серийного агрегата.

2.2.2. Смещение планок к барабану в соответствии с упругой линией стеблей усиливает перетирающую функцию молотильного аппарата на входе деки, однако не учитывает условия затягивания стеблей в молотильное пространство, что повышает сопротивление продвижению хлебной массы со стороны деки, а значит, увеличивает повреждающее действие молотильного аппарата. Упругая линия стеблей может служить лишь верхней границей для закона смещения планок, полученного с соблюдением условия затягивания. Геометрия входа является значимым фактором обмолота в разработанной модели. 2.2.3. Такой предположительно существенный фактор, как ширина рабочей грани планки, не влияет на сепарирующую функцию входного участка деки в исследованных пределах изменения (8.24 мм), как и в случае подбарабанья с выпуклой рабочей поверхностью (гл.2). Этот вывод, в случае его подтверждения при проведении широких хозяйственных испытаний, может послужить основанием для разработки деки с повышенной прочностью входной решетки, - как наиболее важной, ответственной и уязвимой зоны молотильного пространства.

2.3. Выполнение входного профиля деки в соответствии с установленными параметрами сокращает повреждение хлебной массы пониженной влажности в среднем на 6% и повышает на 10 % сепарирующее действие МСУ.

2.4. Однако и этой конструкции присущи указанные недостатки: склонность к залипанию и забиванию, повышенная стоимость изготовления, эксплуатации и ремонта. Многочисленные попытки устранения указанных недостатков на базе совершенствования прут-ково-планчатых структур сепарирующей решетки деки не дали положительных результатов. В этой связи ответ следует искать в области оригинальных решений.

3. Экспериментально установлено, что задача создания деки с простым, технологичным, дешевым, незалипаемым входом может быть решена на основе использования беспрутковой решетки с V- образными планками.

3.1. Предварительно показано, что использование подобных планок на входе не приводит к чрезмерным отклонениям в агропока-зателях, и что за счет выбора оптимальных параметров планок можно добиться существенного их улучшения. Наиболее значимой становится проблема повышения сепарации недомолоченных колосьев на входе, которая может быть решена на базе регулирования «живого сечения» деки.

3.2. Размещение V- образных планок на входе требует обоснования. В частности, с целью повышения сепарирующего действия деки просветы увеличены в соответствии с изменением профиля и по расчетным зависимостям в работе [43]. Шаг планок здесь не должен превышать 180 мм.

3.3. Отмеченное повышение выделения соломистых частиц во второй зоне деки является следствием падения скорости их перемещения при «выбеге» молотильного барабана в случае остановки агрегата, и поэтому не является фатально недопустимым.

4. Экспериментально-аналитическое исследование системы V-образных, с использованием возможностей регрессионного анализа, позволило построить модель процесса обмолота и сепарации и установить существенность влияния на ее исход основных параметров: размеров полок и их углов отклонения во взаимосвязи с известными основными ре-жимно-технологическими факторами. Анализ модели показал, что не все задействованные факторы оказывают непосредственное влияние на конечный результат. Здесь велика роль взаимодействий, что подтверждает сложный характер соотношения ролей компонентов молотильного пространства.

5. В связи с тем, что на входе деки формируются мощные зерновые потоки, решена проблема рациональной ориентации планок.

5.1. На основании разработанной математической модели ударной сепарации показано, что возможность выделения зерна под деку зависит не только от результата столкновения с обособленной планкой, но и от их вторичных отражений от смежных планок.

5.2. Наилучшей с точки зрения эффективности сепарации является отклонение планок от радиального положения «по ходу» растительного потока. При этом для каждой траектории движения зерен существует критическое значение угла наклона.

5.3. Угол наклона должен быть введен в обобщенную модель процесса обмолота как существенный фактор сепарации, а не только как фактор снижения сопротивления поверхности деки продвижению растительного потока, как это имеет место в существующих рекомендациях.

6. Разработанная модель ударной сепарации может быть использована на стадии проектирования дек с наклонными планками для предварительной оценки конструкции.

7. Подбарабанье планчатой конструкции нуждается в широких хозяйственных испытаниях в различных зонах Российской Федерации.

8. Решение оптимизированной задачи осуществлено двумя методами. В первом в качестве функции отклика использована степень сепарации, а ограничениями выступают другие качественные показатели. Во втором в качестве целевой используется функция желательности. Оба метода дали сходные результаты. Этим самым подтверждена возможность использования экспертных оценок в качестве элемента методологической базы поиска оптимальных решений.

9. Проведенные испытания беспрутковой деки (с V- планками) на полигоне ДГТУ, как и широкие испытания молотильного аппарата с планками в середине и на выходе в хозяйствах Ростовской области подтвердили высокие эксплуатационные свойства разработанной конструкции, ее высокую ремонтопригодность и незалипаемость сепарирующей поверхности при одинаковых с серийной декой или лучших качественных показателях обмолота.

10. Разработанная методика расчета параметров входной зоны деки с V- образными планками позволяет определять рациональные значения для молотильных аппаратов различных типоразмеров. Выполненный расчет показал, что дека новой конструкции позволяет получить годовой экономический эффект в 1035,67 рублей за счет повышения сепарирующего действия и снижения потерь зерна дроблением; а также экономию в размере 22,91 рублей на одно изделие за счет снижения материалоемкости конструкции решетки входной зоны.

10.1. Подсчет эффекта от снижения эксплуатационных расходов, удешевления ремонта, снижения издержек при изготовлении может быть выполнен после накопления соответствующих статистических данных, в том числе в условиях конкретного производства.

1. Авдеев Н.Е, Теоретическое и экспериментальное исследование работы клавишных соломотрясов Дис. . канд. техн. наук/М., 1962

2. Алферов С.А., Брагинец B.C. Обмолот и сепарация зерна в молотильных устройствах как единый вероятностный процесс/ Тракторы и сель-хозмашины.-1972.-№4.- с.23-26.

3. Алферов С.А., Калошин А.И., Угаров А.Д. Как работает зерноуборочный комбайн/ М.: Машиностроение, 1981- 191с.

4. Анализ и оценка эффективности конструкций сельскохозяйственных машин/ Сб. под ред. Г.М.Шатуновского/ Ростов-н/Д: РИСХМ,1975.-211с.

5. Андрукович П.Ф., Голикова Т.И., Костина С.Г., Планы второго порядка на гиперкубе, близкие по свойствам к D- оптимальным. Сборник «Новые идеи в планировании эксперимента», изд «Наука», М., 1969

6. Антипин В.Г. Процесс залипания решеток подбарабаний/ МЭССХ, №12, 1975 11-14с.

7. Антипин В.Г., Коробицын В.М. О перемещении обмолачиваемой культуры по подбарабанью/ Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.-1979.-№8.-С.7-9.

8. Артемов М. Оценка работоспособности подбарабанья/ Техника в сельском хозяйстве, №8, 1969 57 с.

9. Асатурян В.И. Теория планирования эксперимента/ М., Радио и связь.-1983.-247С.

10. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ/ М.: Мир,1982.-488с.

11. Ашмарин И.П., Васильев H.H., Амбросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирования экспериментов/ Изд-во Ленинградского университета. Ленинград, 1975

12. Ахназарова С.А., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии/ М., Высшая школа. 1978. -318 с.

13. Бродский В.З., Бродский Л.И., Голикова Т.И., Никитина Е.П., Пан-ченко Л.А. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиномиальных моделей / М., «Металлургия», 1982. 752с.

14. Бондарь А.Г., Статюха Г.А., Потяженко И.А. Планирование эксперимента при оптимизации процессов химической технологии (Алгоритмы, примеры). Киев, "Вища школа", 1980. -263с.

15. Босой Е.С., Верняев О.В., Смирнов И.И., Султан-Шах Е.Г. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин/ М. Машиностроение, 1978, 370с.

16. Бухгольц H.H. Основной курс теоретической механики/ М. Наука, 1965.-Ч1.-467С.

17. Василенко И.Ф., Авдеев Н.Е. и др. Зерновые комбайны СССР и зарубежных стран/ М., "Колос", 1958.

18. Воцкий З.И. О движении хлебной массы в молотильном зазоре / Механизация сельскохозяйственного производства. Челябинск, 1968.-Вып.35.- С.41-45

19. Воцкий З.И. О просеивании зерна через решетчатое подбарабанье/ Механизация сельскохозяйственного производства.- Челябинск, 1968.-Вып.35.- С.79-87

20. Гетьманов А.И. Зависимость сепарации зерна в молотильном устройстве от его веса и длины стеблей/ МИИСП 1973.-Т.Х, вып.1, ч.1.

21. Гетьманов А.И. Влияние числа бичей и длины деки на качественные и энергетические показатели работы молотильного аппарата/ Сельскохозяйственные машины.-М., 1974.-T.XI, вып.1,ч.1.-С.145-151.

22. Гетьманов А.И. Кинематографическое исследование работы бильно-го молотильного устройства/ Сельскохозяйственные машины.-М., 1975.-T.XII, вып.1,Ч.1.-С.105-111.

23. Гольтяпин В.Я. Современные самоходные зерноуборочные комбайны/ Тракторы и с/х машины.- 1997,- №3- С.35-40

24. Горячкин В.П. Теория барабана/ М.: Колос, 1965.- (Соч.; Т.Ш).

25. Грайс Д. Графические средства персонального компьютера/ Москва, "Мир", 1989.

26. Грек А.И. Вопросы обмолота/ Владивосток: Дальневосточн. книжн. изд., 1970.-204с.

27. Громов А.Г. Оценка эффективности сепарации/ Тракторы и сельхозмашины, № 1,1971 21-22 с

28. Дзодцоев Г.И. Исследование процесса перемещения хлебной массы в молотильном пространстве/ Дис. . канд. техн. наук.-М.,1969

29. Долгов И.А. Зерноуборочные машины: Теория, конструкции и расчет/ РИСХМ, Ростов -н/Д, 1991 -84с.

30. Доронин Е.Ф. Влияние условий уборки хлебов на работу молотильного устройства/ Тракторы и сельхозмашины, № 5,1971 с.21-22

31. Джонсон Н., Лион Ф., Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы планирования эксперимента/ М., Мир, 1981.-510с.

32. Джонсон Н., Лион Ф., Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных. М., Мир, 1980.-612с.

33. Егоров В.Г. и др. Параметры слоя хлебной массы в зоне входа в молотильный аппарат/ МЭССХ, №2,1972 43-45с.

34. Егорова Т.И. Теория потока волокнистых стеблей как теория автоколебаний распределенной системы с запаздывающей обратной связью/ Сб. трудов. Земледельческая механика. "Машиностроение". Т.1Х. М., 1966, с.98

35. Иофинов А.П. Статистические методы исследования земледельческой практики/ МЭССХ, №5, 1972 С58-59

36. Карлов М.Е. Повышение показателей работы комбайнов в сложных условиях /Совершенствование уборки и послеуборочной обработки зерна.- Челябинск, 1981.- Вып. 168.- С. 16-20- (Тр. ЧИМЭСХ)

37. Кленин Н.И. Состояние и перспективы развития зерноуборочной техники/ Тракторы и с.-х. машины .-1994.-№2 .-С.11-13.

38. Кленин Н.И. Исследование вымолота и сепарации зерна. Автореферат дис. . докт. техн. наук.- М., 1977,- 33с

39. Кленин Н.И. Исследование движения хлебной массы в молотильное пространство/ Международный симпозиум по проблемам комплексной механизации уборки зерновых культур. Болгария, 1969

40. Колганов К.Г. и др. Комбайны двухфазного обмолота зерновых культур/ Южно-уральское кн. изд-во, Челябинск, 1971г., 138с.

41. Крутиков И.А. и др. Исследования молотильно- сепарирующих устройств зерновых комбайнов/ МЭССХ, №6, 1966 -с.54-59

42. Кузин Г.А. Интенсификация обмолота хлебной массы на входе молотильно- сепарирующего устройства/ Проектирование рабочих органов почвообрабатывающей и з/уборочной техники: межвуз. сб.- Рос-тов-н/Д, 1985.- с. 126-138

43. Кузин Г.А. Интенсификация процессов обмолота и сепарации в молотильных аппаратах зерноуборочных комбайнов/ Дис. . докт. техн. наук.- Ростов-на-Дону, 1989,- 503с.

44. Кузин Г.А., Псакьян Р.П. Сепарация зерна подбарабаньем с выпуклой входной поверхностью/ Механизация и электрификация сельского хозяйсгва.-1984.-Ш2.-С.46-48.

45. Кузин Г.А., Осгашевски Ч., Вильк Ю. Выделение зерна подбарабаньем с наклонными входными планками/ Динамика узлов и агрегатов сельскохозяйственных машин: Межвуз. сб.- Ростов н/Д, 1983.- С.93-99.

46. Кузин Г.А., Чередниченко О.П. Обоснование основных параметров и визуализация элементарного акта ударной сепарации в молотильном пространстве/ Информационные технологии в машиностроении: Тез.докл.к науч. -техн. конф., ДГТУ. -Ростов н/Д, 1995, с.23-24

47. Кузин Г.А., Чередниченко О.П. Оптимизация параметров входа под-барабанья с обеспечением условия затягивания обмолачиваемого материла/ Динамика, прочность и надежность сельскохозяйственных машин: Сб. науч.тр.- Ростов-н/Д, 1996

48. Кузин Г.А., Чередниченко О.П. Имитация элементарного сепарирующего действия молотильного аппарата зерноуборочного комбайна/ Тез. докладов: Международная научно- практическая конференция. Рост. н/Д гос. строит, ун-т, 1997, с.96

49. Кузин Г.А., Чередниченко О.П. Подбарабанье с V- образными планками на входе : проблемы обмолота, сепарации, повреждений/ Новые материалы и технологии в машиностроении. Тезисы докладов. Ростов-на-Дону: РГАСХМ, 1999

50. Кузин Г.А., Чередниченко О.П. Модель взаимодействия зерновых потоков с V-образными планками подбарабанья с учетом демпфирования/ Новые материалы и технологии в машиностроении. Тезисы докладов. Ростов-на-Дону: РГАСХМ, 1999

51. Кузин Г.А., Ширин В.Ф. Выделение зерна подбарабаньем с переменным шагом планок/ МЭССХ, №6,1969 14-16с.

52. Кузин Ф.А. Кандидатская диссертация. Методика написания, правила оформления и порядок защиты. Практическое пособие для аспирантов и соискателей ученой степени/ М. «Ось-89», 1999. - 208с.

53. Кпятис Л.М. Ускоренная оценка сельскохозяйственных машин/ М.: Агропромиздат, 1985. -174с.

54. Лемешко В.В. Обобщенный показатель молотильно-сепарирующих устройств/ МЭССХ, №2, 1973 с.49-50

55. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины/ -М.-Л., 1955.- 383с.

56. Липкович Э.И. Исследование процесса движения соломистого потока в бильном молотильном аппарате/ Сб. работ по механизации и электрификации сельскохозяйственного производства./ Тр. ВНИИМЭСХ -Ростовское кн. изд., 1965. ВыпЛХ

57. Липкович Э.И., Исследование процесса обмолота с одновременной сепарацией зерна из грубого вороха в молотильном аппарате с целью изыскания возможности их интенсификации/ Тр. ВНИИМЭСХ г. Зерно-град, 1969г.

58. Липкович Э.И. Процессы обмолота и сепарации в молотильных аппаратах зерноуборочных комбайнов/Зерноград:ВНИПТИМЭСХ,1973-65с.

59. Медведев А.Ф. Коэффициенты трения стеблей пшеницы в зависимости от влажности/ "Тракторы и сельхозмашины", 1969, N9, с.26.

60. Мельников C.B. и др. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов/ Л., Колос, 1972 200с.

61. Митков А.Л., Кардашевский С. Статистические методы в сельхозмашиностроении/ М., Машиностроение. София, Земиздат. -1978. 360с.

62. Михлин В.М. и др. Сопоставление результатов полевых и лабораторных испытаний/ МЭССХ, №5, 1968-45-47с.

63. Осипов Н.М., Занько Н.Д. Оптимизация режимов работы МСУ зерноуборочного комбайна / Тракторы и с.-х. машины.-1997.- №4.- С.24-25.

64. Петроградов К.В. О направлении подачи стеблей к молотильному барабану/ Сб. трудов ЧИМЭСХ. Совершенствование уборки зерновых культур. Вып.73. Челябинск, 1974, С.47-52.

65. Пустыгин М.А. В.П. Горячкин и его теория молотильного барабана/ МЭССХ, №1, 1968-31-33с.

66. Пустыгин М.А. Эакон сжатия слоя стеблей хлеба/ Сельхозмашина.-1973.-№12.-с. 16-17

67. Планирование и оценка результатов эксперимента (под ред. Карта-шова Г.Г.)/ Труды МВТУ №428 М.,1985 -84с.

68. Рабинович А.Ш. Сравнение затрат на сбор зерна комбайнами "Дон-1500" и "Нива"/ Тракторы и с.-х. машины. -1989. -№12. -С. 28-29.

69. Русанов А.И. Зависимость работы молотильно- сепарирующего устройства от диаметра барабана и длины подбарабанья / Механизация и электриф. социалистического сельского хоз-ва.-1971.- №8.- С. 16-18.

70. Сабликов М.В. Защемление и затягивание тел/ Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1968, N3. -С.6

71. Сакун В.А. Киносъемка движения хлебной массы на входе в молотильное пространство/ Вестник с/х науки, №12,1963

72. Сакун В.А. Явления растаскивания и перетирания хлебной массы в подбарабанье молотильного устройства / Доклад МИИСП.- М.,1965.-Т.Ш, вып. 1.-С. 177-183.

73. Сахаров Б.Л. Изыскание моделей хлебной массы/ МЭССХ, №7, 1976 48-49с

74. Смирнов Ю.Г. Направления совершенствования зерноуборочных комбайнов. / Механиз. и электриф. с. х. -М., 1995, №5.- С.28-31.

75. Соколов А.Ф. Физико-механические свойства колосовых культур/ Теория, расчет, производство с.-х. машин. Т.5, 1940, с.645

76. Соломин А.Н. и др. О снижении потерь зерна при обмолоте твердой пшеницы бильным аппаратом/ Проектирование рабочих органов почвообрабатывающей и зерноуборочной техники: межвуз. сб.- Ростов-н/Д, 1985,- С.60-64

77. Соломин А.Н. Исследование влияния параметров входной части деки бильного аппарата на вымолот и сепарацию зерна/ Сб. трудов, РИСХМ, Ростов-н/Д 1987г. С.62-66.

78. Травмирование семян и его предупреждение под ред. доктора с/х наук проф. И.Г.Стропы/ "Колос", М. 1972г., С.126 (всего 159с.)

79. Ульрих H.H. Определение эффективности сепарации зерновых смесей/ МЭССХ, №9, 1974-С10-13

80. Хартман К.и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов/ М., «Мир», 1977

81. Чередниченко О.П. К методике расчета распределения V- образных планок подбарабанья/ Новые материалы и технологии в машиностроении. Тезисы докладов. РГАСХМ, 1999

82. Чередниченко О.П. Оптимизация параметров деки на входе в молотильное устройство комбайна/ Деп. ДГТУ, 1999

83. Четыркин Б.Н. и др. Безрешетная сепарация соломистого вороха/ МЭССХ, №9,1973-12-15с.

84. Ширин В.Ф. Исследование параметров подбарабанья при обмолоте зерновых бильным барабаном/ Дис. . к. т. н.- Ростов-н/Д.-1972.- 200с.

85. Яременко М.К. Методика кинематографического исследования движения зерна по ротационной сепарирующей поверхности/ МЭССХ, №9, 1969. -50-52С

86. A.c. 432883 А 01 F 12/18 Подбарабанье / Шилько П.А. и Шамин A.A. (СССР) 12/24 заявл 28.2.72, Опубл 15.12.74. Бюл.№31.

87. A.c. №938822 СССР М.Кл. 3 А01 F12/18 Молотильный аппарат/Кузин Г.А., Псакьян Р.П. (СССР). 2836756/30-15 заяв. 06.11.79 (21) опубл. 30.06.82 бюл.№24.

88. A.C. 2676671 СССР кл.А 01F 12/18/ Молотильный аппарат Кравченко B.C. и др. Краснодарский НИИ с.х. A.c. СССР №725611 заявл. 23.10.78, опубл.8.04.80

89. A.c. 1130243 МКИ3 А 01 12/18. Молотильное устройство/ Фадеев B.C. и Леонтьев Ю.С. (СССР). -№ 3528542/30-15; заявл.24.12.82. Опубл.23.12.84. Бюл.№47.- 2с

90. A.c. 452307 СССР, МКИ5 А 01 F 12/18 / Молотильный аппарат Реч-калов П.И. (СССР).; Заявл. 16.05.73; опубл. 22.11.74, Бюл. №30

91. A.C. 2452191 СССР, кл.А 01F 12/18/ Молотильный аппарат/ Шевцов М.М.,Шевцова В.М. (СССР). №755242, заяв. 10.02.77, №, опубл. 15.08.80

92. A.C. 1496697 СССР, МКИ4 А 01 F 12/24/ Дека молотильного устройства: Липовский М.И.; Н.- и. и проект.-технол. ин-т механиз. и элек-триф. с.-х. Нечернозем, зоны РСФСР.-№4254616/30-15; Заявл. 20.06.87; 0публ.30.07.89, Бюл.№ 28

93. A.c. 1168109 СССР, МКИ5 А 01 F 12/26/ Подбарабанье молотильного аппарата/ Гармаш Н.Т (СССР); №134513 . опубл. 7.05.60

94. A.c. 2691307 СССР, МКИ5 А 01 F 12/26/ Подбарабанье молотильного аппарата/ Деревенко В.В. и другие (СССР); №757135, заяв. 11.01.78, опубл. 10.09.80

95. A.c. СССР , МКИ5 А 01 F 12/26/ Подбарабанье молотильного аппарата/ Деревенко В.В., Ващенко Ю.Ф., Кравченко B.C. (СССР); №321224, заяв. 17.09.70, опубл. 3.02.72) МА,

96. A.c. 1819128 СССР, МКИ5 А 01 F 12/26/ Подбарабанье молотильного аппарата/ Кузин Г.А (СССР); Ростов-на Дону, ин-т с.-х.- машиностр. №4935482/15; Заявл. 12.05.91; опубл. 30.05.93, Бюл. №20

97. Подбарабанье. Improvements in thresher concaves/Пэт. 608940 Австралия, МКИ4 А 01 F 012/26/ Bretag Hedley Alfred, Lambert Jeffrey Robert; Horwoord Bagshaw Ltd . -№28721/89; Заявл. 28.01.88; Опубл. 18.040.91

98. Подбарабанье молотильного комбайна Concave guide for a combine harvester : Пат. 2030657 Канада , МКИ 5 A 01 >012/26/ Kambeitz Bernard G. .№601573; Заявл.22.11.90: Опубл.3.1.95; НКИ 130-10

99. Подбарабанье. Dreschkorb (Пат ГДР, .45е 7/18/ Вауп. №11005 заяв. 19.2.53, выдан 20.12.55)

100. Молотильный аппарат. Dreschvorrichtung Пат. ГДР, 45е 7/18/ Feiffer, Kaliske, Schimpf. №74142; Заявл. 17.07.68; Опубл. 20.06.70

101. Молотильное устройство. Dreschvorrichtung zur gut.cschonenden Verarbeitung von Druschfrüchten : Пат. 269771 ГДР МКИ4 А 01 F 12/24/171

102. Seidel, Manfred,;Exner, Max,Schuch, Reinhard; VEG Pflanzenproduction.-№ 3119281; Заявл. 20.06.87; Опубл. 12.07.89

103. Исследование процесса обмолота при помощи киносъемки. Schulze К.Н. Kinematograpische Untersuchung des Dreschvorganges in einer Schlagleistetrommel./ Grundlag. Landtechn, 1956. №7 Нем.

104. Влияние конструкции деки, формы и величины молотильного зазора на молотильный процесс/ Caspers L. Einfluß von Spaltweite, Spalt- und Korbform auf den Dreschvorgang/ Grundlagen der Landtechnik, 1966 № 6, S. 220-228

105. Американские комбайны в Узбекистане. Ex-Soviets gearing up withus combines: Collings Andy/ Farmers Weekly-1996/ №24. -c. 76-77. Англ.

106. Направление развития конструкции зерноуборочных комбайнов Stroje na sulizen obilov in а pice/ Stastny Milan // Mech zenod 1995.- 54, №6 с.4.-Чеш.

107. Повышение эффективности сепарации зерна на молотилках классической схемы. А maglevälasztäs növelese tangenzialis csepioszerkezeteknel/Horst Regge //Järmüvek, Mezögazd/ Gepek.-1989.-36, №10.- C.369-370. Венг.

108. Сравнительные испытания зерноуборочных комбайнов. Srovnävaci zkousky sklizecich mläticek /sibrava petr // Mech. zemed. -1989 .-39, №6. -C. 270-271. -Чеш.

109. Сепарация зерна при обмолоте. Das Kornerbrechen beim Dreschen. Finkenzeller,R. / Seine Ursache und Beseitigung //RKTL-Schrifften, Berlin. 1941, S102