автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Основы совершенствования технологического процесса и снижения энергозатрат картофелеуборочных машин

2 1 АО? Ш7

На правах рукописи

\

УСПЕНСКИЙ ИВАН АЛЕКСЕЕВИЧ ,

ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСГВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫХ МАШИН

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производств а

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 1997 г.

Работа выполнена в Рязанской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора П.А. Костычев* (РГСХА).

Научный консультант - заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Упиговский Б.А.

Официальные оппоненты: • заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор H.H. Колчин.

- доктор технических наук, профессор Н.И. Верещагин

- доктор технических наук В. И. Старовойтов.

Ведущая организация • Всероссийский институт механизации

сельского хозяйства - ВИМ.

Защита состоится "30" апреля 1997 г. в 10 часов на заседании Диссертационного совета Д 169.06.01 при Научно - исследовательской институте сельскохозяйственного машиностроения имени В.П. Горячкина -АО "ВИСХОМ" по адресу: 127247, Москва, Дмитровское шоссе, 107. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АО "ВИСХОМ". Автореферат разослан "28" марта 1997 года.

Ученый секретарь диссертационного совета _____

доктор технических наук, профессор Сорокин

Актуальность. Картофель является одной из важнейших продовольственных и сырьевых культур. Его производством занимаются более 140 стран мира. В 1994 году мировой сбор "второго хлеба" составил 265.4 млн. тонн с площади 18,2 млн. га при средней урожайности 14,6 т/га. Россия в это «е время с площади 3,3 млн. га собрала 33,8 млн. тонн картофеля (средняя урожайность 10,2 т/га).

Производство картофеля связано с большими энерго- и трудозатратами. При этом от 60 до 70% всех трудозатрат приходится на заключительную стадию всего процесса - уборку урожая. Основная трудность заключается в том, что для сбора урожая картофеля необходимо поднимать значительный по объему и массе пласт почвы и выделять из него с минимальными повреждениями клубни, доля которых незначительна и составляет не более 255. Поэтому качество работы картофелеуборочных машин, особенно комбайнов, в значительной степени зависит от процесса подкапывания, то есть от совершенства подкапывающих органов.. Уровень комбайновой уборки картофеля не поднимался выше 5955 (1992 год). В развитых странах Западной Европы и США данный показатель почти в 1,5 раза выше.

Применение комбайнов позволяет сократить в 3 - 5 раз затраты труда при уборке картофеля, снизить почти на ЗОЯ! потери урожая.

В настоящее время парк картофелеуборочных комбайнов в нашей стране постепенно сокращается. В Рязанской области число таких машин уменьшилось на 2255 за один 1995 год, а по России - на 12,5!? в 1994 году.

Картофелеводство - одна из энергоемких отраслей сельского хозяйства (энергозатраты на возделывание картофеля составляют 67-70 тыс. МДж/га. зерновых - 12-16 тыс. МДж/га). Известно, что снижение этого показателя во многом определяется научно-техническим прогрессом. Новые технологии и технические решения должны обеспечивать -уменьшение материало- и энергоемкости средств механизации сельскохозяйственного производства при одновременном повышении их производительности и качества работа.

Известно,' что сокращение материалоемкости конструкции на 15? уменьшает энергоемкость выполняемого процесса на 1.236. Исследовано влияние технологических и технических решений на затраты энергии при возделывании, картофеля у нас в стране, в передовых странах Европы и США. Установлено, что. несмотря на имеющиеся различия в технологиях и комплексах машин, затраты энергии на единицу

площади отличаются несущественно и разница не превышает 4-535. Но в связи с низкой урожайностью картофеля энергозатраты на единицу получаемого продукта в Российской Федерации в 1,6-2,2 раза выше, чем в передовых странах.

Представляет интерес сопоставление энергозатрат на выполнение основных операций в процессе производства картофеля.

По данным западных ученых затраты энергии на почвообработку составляют 30-35% от общих затрат энергии, на посадку - 8-10Я5 и на механизированную уборку - 50-6035, из которых третья часть приходится на долю подкапывающих органов. Учитывая, что механизированная уборка урожая составляет наибольшую долю в общем балансе трудо- и энергозатрат на производство картофеля, реализация вопросов совершенствования технологического процесса и энергосбережения применяемых машин должна осуществляться посредством улучшения прежде всего именно этой технологической операции и технических средств для ее выполнения. Подкапывающие рабочие органы находятся в начале технологического цикла. Их конструкция и параметры определяют загрузку других рабочих органов. На них приходится до 3035 всех энергозатрат картофелеуборочных комбайнов (таблица 1).

В связи с этим и возникла потребность в работах по дальнейшему повышению уровня'приемной части современных, разработке новых подкапывающих органов картофелеуборочных машин, работающих качественно и с меньшими затратами энергии. •

В работе изложены научно обоснованные технические и Технологические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в создании новой картофелеуборочной техники. Поэтому тема данной диссертации, посвященная разработке механико-технолого-энергетических основ проектирования рабочих органов машин для уборки картофеля, является актуальной и имеющей важное народохозяйственное значение. Последнее состоит в совершенствовании технологического процесса и создании подкапывающих рабочих органов и картофелеуборочных машин, обеспечивающих снижение затрат труда, энергии,' значительно'повышающих качество и количество убираемого продукта, что в конечном ' итоге ведет к уменьшению себестоимости урожая, и улучшению экологии окружающей среды.

Исследования проводились в соответствии с государственной научно-технической программой 0.51.17'(картофель) и являлись " сос-

тавной частью научно-исследовательской работы РГСХА по теме:

"3. Разработка способов и средств для комплексной механизации растениеводства и животноводства.

Раздел 3.1, Усовершенствование средств механизации технологических процессов уборки картофеля и зерновых."

Тема и содержание диссертации соответствуют требованиям Федерального Закона РФ "Об энергосбережении" от 03.04.96г.N28-53.

Цель работы. Обосновать, разработать и внедрить подкапывающие органы машин для уборки картофеля, обеспечивающие высокоэффективные экономические показатели работы при снижении энергетических затрат на основе математического моделирования, имитирующего взаимосвязь рабочих органов в процессе качественного выполнения ими технологического функционирования.

Объекты исследований.

Конструктивно-технологические схемы картофелеуборочных машин и рабочих органов, математические модели, имитирующие взаимосвязь рабочих органов в процессе выполнения ими технологического функционирования, экспериментальные установки, макеты и опытные образцы техники для уборки картофеля.

Методы исследований.

Теоретические исследования проведены с использованием механико-математического моделирования технологического процесса, выполняемого картофелеуборочной машиной. При анализе моделей применялись методы математической статистики и теории вероятностей с решением уравнений на ЭВМ.

Экспериментальные исследования выполнены с использованием отраслевых и частных методик, применением теории планирования многофакторного эксперимента, тензометрирования. При обработке экспериментальных данных на ЭВМ осуществлялись методы регрессионного анализа:

Научную новизну работы представляют:

анализ энергозатрат в картофелеуборочном комбайне и установление операции технологического процесса, определяющей рациональную загрузку и минимальную энергоемкость уборки урожая;

обоснование новых комбинированных подкапывающих рабочих органов, рационально выполняющих операцию подкопа картофельных гряд и передачу массы на сепарирующие рабочие органы со сниженными энергозатратами; .

теоретическое и экспериментальное обоснование параметров элементов комбинированных подкапывающих рабочих органов и их кинематических и динамических характеристик;

аналитические зависимости, определяющие параметры новых рабочих органов.

Новизна обоснованных в ходе исследования рабочих органов машин для уборки картофеля защищена авторскими .свидетельствами и патентами России.

Практическую ценность диссертации представляют: новые подкапывающие органы машин для уборки картофеля; инженерные методы расчета параметров приемной части картофелеуборочных машин; методика анализа энергетических затрат в технологическом процессе возделывания картофеля; энергетическая оценка операций современных технологий; результаты общего анализа энергетических затрат в рабочем процессе картофелеуборочных машин; результаты анализа энергетических затрат при работе подкапывающих органов методом имитационного моделирования. Экономия топлива составляла до 17.735 от его количества, расходуемого за сезон одним картофелеуборочным агрегатом.

Реализация результатов исследований. Материалы исследований переданы в АООТ ГСКБ по машинам для возделывания и уборки картофеля. АО "Фирма Комбайн" и использованы при разработке новых картофелеуборочных машин. Экспериментальными машинами, в которых использованы результаты наших исследований, убран картофель lia территории Рязанской области с площади около 2500 га.

Государственным комитетом РСФСР по производственно-техническому обеспечению сельского хозяйства 24.07.84г. принято решение об использовании нашей разработки при уборке урожая.

Материалы исследований используются в учебном процессе факультета механизации РГСХА. s

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на:

научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов РГСХА им. проф. П.А.Костычева (1980-1996 гг), Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (1980г.. 1995г., 1996г..1997г.);

научно-техническом совете ГСКБ по машинам для возделывания и уборки картофеля (г.Рязань. 1985г., 1996г.);

республиканской научно-практической конференции (г.Казань, 1990г.);

техническом совете АО "Рязаньагроснаб" (1997г.);

секции НТС АО "ВИСХОМ" (1997г.).'

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы пятьдесят четыре печатные работы, из них 27 - основные, в том числе монография, получено три авторских свидетельства и два патента.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы и приложения. Общий объем 303 страницы, кроме того - 61 приложение. Диссертация включает 71 рисунок, 28 таблиц, список литературы содержит 226 наименований. В приложениях приведены документы о внедрении, производственной проверке результатов работы и апробации,. копии авторских свидетельств и патентов.

На защиту выносятся результаты, перечисленные выше в рубриках "Научная новизна работы",- "Практическая ценность диссертации" и "Реализация результатов исследований".

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность, сформулированы цель и народохозяйственное значение диссертации, приведены основные ее положения, выносимые на защиту.

В первой главе • "Современное состояние и тенденции развития средств механизации уборки картофеля" выполнен анализ тенденций развития машин для уборки картофеля и их энергетики. Установлено, что при развитии картофелеуборочной техники значительное внимание уделялось совершенствованию подкапывающих органов. Однако не все вопросы решены и по настоящее время.

Проведен анализ основных научных исследований по совершенствованию подкапывающих органов.

Этому вопросу посвящены работы многих ученых, в том числе В.П. Горячкина. Н.В. Фирсова. Г.Д. Петрова, H.H. Колчина. A.A. Сорокина, Н, М. Марченко, Н. И. Верещагина, К. А. Пшеченкова, В. И. Старовойтова, М.Б. Угланова. С.А. Герасимова, И. П. Гудзенко, в. Н. Дроздова, М.Ю. Костенко, А.П. Литвинова, H.H. Лутхова, И.В. 'Никулина, К. И. Родина и др.

В технологическом процессе механизированной уборки картофеля

одной из основных является операция подкапывания и передачи картофельной грядки на последующие рабочие органы. Устройства, осуществляющие наиболее эффективно эту операцию , - это. комбинированные подкапывающие рабочие органы, обеспечивающие подъем клубненосного пласта с минимальным забором почвы при сокращении подкапывания наиболее уплотненной почвы из междурядий, исключающие сгруживание и разваливание почвы, снижающие потери и повреждения урожая в приемной части, при уменьшенном тяговом сопротивлении. Оптимальное выполнение указанной операции определяет максимальную эффективность при минимальной энергоемкости последующих операций и рабочих органов картофелеуборочных машин.

На основании проведенного анализа и исходя из поставленной цели определены следующие задачи исследования:

1. Обобщить результаты научных исследований технологических схем и функционирования картофелеуборочных машин и их подкапывающих рабочих органов. Выявить перспективное направление совершенствования этой техники и пути снижения энергозатрат.

2. Установить влияние агротехнических условий на технологический процесс, параметры подкапывающих рабочих органов и снижение энергозатрат картофелеуборочных машин.

3. Разработать технологию и средства механизации операции подкапывания клубненосного пласта, обосновать их конструктивные схемы, параметры и оптимальные режимы работы, способствующие снижению энергозатрат при сохранении качественных и количественных показателей уборочного процесса в соответствии с агротехническими требованиями.

4. Установить энергоемкость рабочих органов и произвести анализ энергозатрат в рабочем процессе картофелеуборочных машин.

5. Разработать математическую модель, описывающую функционирование подкапывающих органов машин для уборки картофеля с учетом снижения расходования при этом энергетических ресурсов и соблюдения агротехнических требований.

6. Провести проверку в производственных условиях разработанной технологии и средств механизации операции подкапывания клубненосного пласта при уборке картофеля, оценить их экономическую эффективность. :

Во второй главе "Влияние агротехнических условий на технологический процесс, параметры подкапывающих рабочих органов и сни-

жение энергозатрат картофелеуборочных машин" изложены основы изыскания рациональной формы И рациональных параметров подкапывающих органов машин для уборки картофеля. Нами рассмотрены теоретические вопросы сопротивления почвы перемещению подкапывающего органа.

основными параметрами лемеха являются угол наклона рабочей грани к горизонту а. длина I. ширина В. Нами выведена зависимость для определения наибольшей длины лемеха, при которой отсутствует сгруживание клубненосной массы в приемной части картофелеуборочной машины:

бар . V2 р'8 В

где ч> - угол трения почвы по поверхности лемеха, град;

I < + «р) - {—"т^" ~ 2—' [з1па^(а + ц>) - 2з1пг ^ ]|,м. (1)

бвр - временный Предел прочности клубненосного пласта на сжатие, Н/м2;

р' - плотность клубненосного пласта, кг/м3; V - скорость движения агрегата, м/с; g - ускорение свободного падения, м/с2.

Экспериментальным путем исследованы физико-механические параметры почвы, форма и размеры зоны клубневого гнезда в период уборки. Рассматривалось влияние ботвы картофельного гнезда на уборочные операции. В лабораторных условиях исследовалось влияние параметров подкапывающих органов на загрузку сепарирующих устройств картофелеуборочных машин. В число физико-механических параметров почвы, которые изучались нами экспериментальным путем в естественно-полевых условиях на участках картофельного поля, на различных горизонтах пахотного слоя, входили твердость и влажность яочвы (таблица 2). Эти параметры оказывают значительное влияние на качественные и количественные показатели работы картофелеуборочных машин. Для посадок картофеля характерным является тот факт, _ что твердость почвы по ширине междурядий имеет неодинаковое значение. Это является основной причиной образования большого количества почвенных комков при уборке картофеля.

Анализируя полученные данные, замечаем, что твердость почвы увеличивается с перемещением от середины рядка к середине между-рядия, но увеличивается неодинаково. Так, на глубине 0,05м величина твердости по осевой линии междурядия в 7.23 раза больше

твердости почвы в середине грядки картофеля, а на глубине 0,201 величина твердости почвы в средней части междурядия больше в 2,к раза, чем твердость почвы по осевой линии картофельной грядки Объясняется это тем. что по средней части междурядия перемещаете: колеса тракторов и сельскохозяйственных машин как при посадке так и при последующих операциях по возделыванию и уборке картофе ля. За один проход машинно-тракторного агрегата на глубине о.051 твердость почвы увеличивалась до 1.5 раз. Исследования влажност; почвы подтвердили данные целого ряда авторов о том, что с ее уве личением твердость несколько снижается.

Характер распределения клубней картофеля в грядке - один и; главных критериев для обоснования формы и параметров подкапываю иш рабочих органов картофелеуборочных машин. Исследование расп ределения клубней в гнездах и определение поперечного сечени: профиля грядок в период уборки позволили установить наиболее вы годную форму и ширину В лемеха. Поперечное сечение картофельноп гнезда можно представить в виде эллипса (рис.1) с площадью:

Б

ЯШ. к8

.(2)

где >1 - глубина залегания клубней в гнездах, м; И - ширина клубневого гнезда, м.

11

/ г 1 1 V

■с у в V // ч ч'

¿V ■з ^ у,

8

Рис.1. Форма и размеры клубневых гнезд при различных урожаях, т/га (по данным Н.М. Марченко):

........ 9.75 т/га, ----20,0 т/га,

----14,2 т/га, -28,0 т/га,

---17,7 т/га, контур грядки

Полученные данные по распределению клубней в грядке показыва-)т. что ширина гнезда при урожайности до 30 т/га не превышает ). 4 м при междурядье Ь-0.7м.

В результате проведенных исследований установлено, что с уче-'ом величины твердости почвы в поперечном сечении картофельного ¡ядка, параметров клубневого гнезда и их колебаний, ширина лемеха ;е должна быть более 0,45м. Даже при предварительном удалении ютвы ее стебли зависают на боковинах картофелеуборочных машин, то вызывает сгруживание и разваливание клубненосного пласта. Это пособствует увеличению потерь урожая до 695. По той же причине ¡роисходит забивание приемной части картофелекопателей и картофе-[еуборочных комбайнов, что приводит к частым остановкам в процес-е работы, снижение производительности используемой на уборко ехники на 1055, увеличению сроков уборки.

В третьей главе "Теоретические основы совершенствования тех-ологического процесса, -подкапывающих рабочих органов и снижения нергозатрат картофелеуборочных машин" раскрываются вопросы раз-аботки и ' обоснования параметров подкапывающих рабочих органов ашин для уборки картофеля, качественно выполняющих технологически процесс подкапывания клубненосного пласта и передачи его на епарирующие органы с минимальными энергозатратами.

Нами предложены несколько подкапывающих рабочих органов ком-инированного типа. Общим в их технологических схемах является о. что в процессе выполнения операции подкапывания клубненосного ласта не происходит подъема массы-из наиболее уплотненной части еждурядия, за счет уменьшения ширины захвата лемеха, выполнения го режущей кромки по кривой, проекция которой на вертикально-по-эречную плоскость соответствует нижней границе залегания клубне-эго гнезда, и установки дисковых боковин, что помимо вышеуказан-эго способствует уменьшению потерь урожая.

Теоретически исследован процесс перемещения в почве лемеха, с ^етом того, что движение клубненосного пласта по поверхности эдкапываищего органа принято равномерным, была получена зависнуть для определения величины реакции недеформированной почвы, годящейся впереди подкапывающего органа (рис.2):

г й0 а0 -i i = Gj-tg(a0 + ip') J cos--tg(ip' + a0) - sin — , (3)

L 2. 2 J

где (?1 - реакция недеформированной почвы, находящейся впереди подкапывающего органа, н; Л - динамическое давление обусловленное силой инерции

пласта, подкапываемого лемехом, н; Г,, - сила тяжести клубненосного пласта, н: <!>' - угол трения почвы по поверхности подкапывающего органа. град.

Рис.2. Схема к определению сил сопротивлений движению подкапывающего рабочего органа: а - глубина хода лемеха; а„- начальный угол наклона; а„- конечная величина угла наклона лемеха: Я - результирующая элементарных нормальных сил и сил трения на рабочей поверхности лемеха.

Для определения максимального значения величины подпора и начала момента сгруживания клубненосного пласта следует определить значения силы инерции пласта I и силы тяжести пласта С1 по обще-

известным формулам.

С целью улучшения технологического процесса и снижения материалоемкости конструкции дисковых боковин нами было предложено использовать диск с зубьями . Основным условием качественной работы дисковых боковин является защемление и перерезание стелющейся ботвы и сорняков, поэтому радиус диска определяется так:

й-эт е,/2

к = --- , (4)

3111 (180°/п) -з1п (8, - К,)

где Ь - глубина хода диска, м;

81 - угол между лезвиями смежных зубьев, град; VI - угол защемления растительных остатков, град; п - число, зубьев.

Итак, для выполнения условия защемления и резания со скольжением необходимо изготовить диски с зубьями, у которых угол 8 больше у1пах.

Уравнение (4) решается на номограмме (рис.3) для определения радиуса бокового зубчатого диска.

Прочность клубненосного пласта на лемехе, вследствие деформации меньше, чем перед ним. Для улучшения транспортировки пласта ю лемеху целесообразно использовать специальные устройства. Наи-5олее перспективным является применение приводных дисков. Для /величения сцепления • пласта с дисками было предложено использовать почвозацепы. Применение последних на приводных дисках позволит улучшить крошение и транспортирование клубненосного пласта.

С другой стороны установка почвозацепов может привести к за-гапанию рабочей поверхности диска почвой. Для улучшения очищения диска необходимо, чтобы движение рабочей поверхности почвозацепов )тносительно подкопанного пласта происходило со скольжением, то ;сть надо обеспечить постоянный угол между касательной, проведений к рабочей кромке почвозацепа и поверхностью почвы.

Принимаем, что диск перемещается в почве без проскальзывания.

На рис.4 приняты следующие обозначения: ,

v - скорость поступательного движения диска; .

(о - угловая скорость вращения диска;

1?, - наружный радиус диска;

И - радиус расположения; ¡верши,почвозацепов;.-..

И0 - радиус расположения..оснований почвозацепов; .1

и р ь Г

Рис.3. Номограмма для определения радиуса бокового зубчатого диска.

й - глубина хода почврзацепа в почве;

а - расстояние от центра диска до повергаости поля;

р - радиус-вектор некоторой точки "В" рабочей кромки почвоза-

цепа; О - полярный угол;

(1 - угол между радиус-вектором точки кривой и касательной к

кривой в этой точке; Р - угол наклона радиус-вектора контактирующей точки "В" к

поверхности поля; п-п - касательная.к кривой в контактирующей точке; у - угол скольжения (угол мевду касательной к кромке почвоза-

цепа и поверхностью поля). Тангенс угла касательной д с радиус-вектором (рис.4) определится из следующего выражения:

18 к - ^ 0

Ц р " Ч (Ч ~ V • .:-- . (5)

1 ♦ 18 Р

Из ДАОВ определим р:

В - 8 . (6)

Подставляя значение Э в выражение (5). получаем:

Ьг у/р2 " а* - а ^ М - ——-. ■ (7)

/р* " а2 + а-1в 1 Но с другой стороны: ¿9

Ч Ц - р — . (8)

(Зр

Приравняв правые части уравнений (7) и (8) и произведя соответствующие преобразования, имеем:

гг* /р* ' а" - а

- а2

сШ - ---ар (9)

(/р® * аг + аЧй^Ор

Рис.4. Схема к выводу уравнения кривой рабочей кромки почво-зацепа с постоянным углом скольжения.

Окончательно уравнение кривой рабочей кромки почвозацепа в полярных координатах имеет вид:

/рг - аг + а- 1в * /рг - аг 8 - tg к-1п --—-— - arctg --

а-К

Решение уравнения (10) позволит построить семейство логарифмических кривых, имеющих постоянный угол скольжения.

Используя графоаналитический способ В. П. Горячкина для расчета момента сил трения боковой поверхности диска относительно его центра нами исследовался процесс силового взаимодействия активного диска с почвой. При этом принято, что сила бокового давления зависит от глубины погружения диска.

Сложное движение диска включает поступательное перемещение и вращение относительно его центра. Это движение можно представить как движение относительно мгновенного центра скоростей.

Тогда на каждой элементарной площадке боковой поверхности диска со стороны почвы действует элементарная сила рения с!Г. направленная против мгновенной скорости V*. (рис.5).

активного диска с почвой.

Рассмотрим фигуру KLM погруженной масти диска. Элементарная сила сопротивления, создаваемая элементом площади в точке А, равна горизонтальной составляющей силы трения:

dR, - dF-sln t,

(11)

Где аг - элементарная сила трения. ЙГ » Гр-йБ:

с - угол отклонения силы трения от оси абсцисс. С учетом выражения (11) элементарная сила сопротивления будет равна:

г - у

dR, - Гр

dx-dy

(12)

/(г - у)' +

где Г - коэффициент трения почвы по поверхности диска; р - давление почвы на боковую поверхность диска; dS - элемент площади. dS - dx-dy; у - расстояние от элементарной площадки до оси OY; х - расстояние от элементарной площадки до оси ОХ: г - расстояние от центра диска до мгновенного центра скоростей. •

Проинтегрировав выражение по всей площади Фигуры KLM, получим полное значение силы сопротивления (силы тяги для приводного диска):

RT - 2f

R

а

Лг - ys

г - у

/(г - У)4 + X4

dx-dy,

(13)

где R - радиус диска;

а - расстояние от центра диска до поверхности почвы. Получанное выражение справедливо для любой точки фигуры KLM. Преобразуем выражение (25) и проинтегрируем с помощью табличного интеграла, получаем:

R, - 2f

р [(г - у) 1п|х + /(г - у)г + хг|]

(14)

О

Интегрирование полученного выражения в простых функциях затруднено. поэтому результаты вычислений определим методом численного интегрирования на ЭВМ.

Элементарный момент сил трения пЬчвы о Соковую поверхность диска выглядит следующим образом:

6М - йЕ-соз 1-х - с^-гШ 1-у .

(15)

В процессе взаимодействия с почвой на некоторых участках боковой поверхности диска возникают силы трения, способствующие их вращению.

При работе вращение дисков происходит в результате суммирования пассивного и активного крутящих моментов на валу диска.

М0вц " М1 +Мя,

(16)

После преобразования выражение (15) и интегрирования по всей площади сектора контакта, получаем выражение для общего крутящего момента на валу диска:

мч

2Г

Я

а.

Л

8 - У1

х2 - (г - у)у

ахбу

(17)

О /(г - у)г + х*

Пассивный момент определится аналогично выражению (17):

М, - 2Г

Р

(г - у)у

•ах-ау.

(18)

. О /(Г - у)" + хг Тогда- активный крутящий момент будет равен:

М

М2 - 2Г

г/к

' - У»

х* - (г - у)у

сЗх-йу

(19)

О /[:

У) + Xе

р

а

- 2Г

Я [УГУ - у?

х* - (г р-

а

У) У

•ах-ау.

0 /(г - у)8 + X*

Вычисление зависимости (19) производилось по формулам численного интегрирования.

Численное интегрирование осуществлялось методом Гаусса. Расчета производились на ЭВМ. Показатели силового взаимодействия активного диска с почвой показаны на рис. 6.

Полученные аналитические зависимости (14. 17, 18, 19) позволяют оценивать энергоемкость дисковых элементов комбинированных подкапывающих органов при различных условиях работы.

При движении траектория любой точки почвозацепа является циклоидой. Почвозацеп на диске надо устанавливать так. чтобы рабочая грань его касалась пласта в момент своего движения по направлению перемещения технологической массы в машине.

с увеличением показателя кинематического режима растет ширина петли траектории. В этом случае транспортирующая способность дисков с почвозацепами.возрастает, однако увеличение угловой скорости вращения диска повышает мощность, затрачиваемую на привод. Нами была определена зависимость степени воздействия почвозацепов на пласт Пв от их числа и показателя кинематического режина X:

П. — |/ X* - 1 - агссоз (20)

С увеличением показателя кинематического режима работы и числа почвозацепов возрастает степень их воздействия на клубненосный пласт.

Анализируя данные проведенных исследований (рис.6), можно сделать вывод о том, что в нашем случае изменение показателя кинематического режима находится в диапазоне от 1,75 до 2.25, так ; как в этом случае наблюдается заметный прирост тягового усилия и незначительное повышение крутящего момента, необходимого для привода дисков.

Таким образом получены модели, описывающие: закономерность возникновения сгруживания клубненосной массы в приемной части картофелеуборочной машины (1); выполнение резания со скольжением

Рис.6. Показатели силового взаимодействия активного диска с почвой

Мо0ц - общий крутящий момент; Н2 - потребный момент на привод дисков; М1 - пассивный момент; I?,. - тяговое усилие' диска.

растительных остатков зубчатыми дисковыми боковинами комбинированного подкапывающего органа при сниженных затратах металла и энергии (4); энергоемкость дисковых элементов комбинированных подкапывающих органов (14, 17, 18, 19), процесс взаимодействия с клубненосным пластом активных дисков с почвозацепами (20). Однако

при обеспечении примерно одинакового качества работы, потребляемая мощность на осуществление технологического процесса колеблется и во многом зависит от конструкции, режимов и условий работы.

Таблица 1.

Распределение энергетических затрат по основным операциям в картофелеуборочных машинах (в потребляемой мощности).

Марка машины ККУ- -2А кпк-: 2-01

Технологическая операция кВт % КВт %

1 Подкапывание пласта 5,43 30,6 4.50 23,8

2.Сепарация почвы 7,39 41,6 7.81 41,3

3.Выделение ботвы 0. 78 4.4 . 1,70 9.0

4.Перемещения картофеля по технологической цепочке 1,39 7.8 1.15 6.1

5. Погрузка клубней в транспортные средства 0. 98 5.5' 1,91 10, Г

6.Перемещение машины 2.77 '15.6 3,74 19,8

ВСЕГО • • 17,76 100 • • 18,9 100

* - от мощности потребляемой во время процесса " - без учета затрат на выгрузку

Из таблицы 1 видно, что наиболее энергопотребляющими операциями при работе картофелеуборочных комбайнов являются: подкапывание и передача пласта на сепарирующие устройства, выделение клубней из обрабатываемого вороха почвы.

Нами осуществлено исследование функционирования подкапывающих органов о помощью имитационного моделирования с целью изучения вопроса энергопотребления этой частью картофелеуборочной машины.

Баланс мощности машины для уборки картофеля при приводе рабочих органов и органов передвижения от одного источника энергии выражается следующей зависимостью:

Наг * N.<«4 + ^х + Ир. (21)

где Иаг - общая потребляемая мощность, Вт;

№т - мощность, затрачиваемая на передвижение агрегата, Вт; Л»» - необходимая мощность на привод рабочих и вспомогательных органов (на холостом ходу), Вт; - потребляемая мощность на выполнение машиной технологического процесса. Вт;

В общем виде выражение носит линейный характер, поэтому для определения общей мощности можно использовать метод последовательных элементов, то есть модель уборочного агрегата может быть представлена как сумма конечного числа моделей отдельных рабочих органов.

При создании математической модели энергозатрат картофелеуборочной машины учитывалось, что ряд входных параметров носит постоянный характер (конструктивные параметры), часть изменяются случайным образом (технологические параметры), а другие могут быть изменены в зависимости от хода технологического процесса (управляющие параметры). При этом на границы изменений переменных' величин и размеры конструктивных параметров накладывается ряд ограничений.

К конструктивным были отнесены следующие параметры: а, - ширина подкапывающего лемеха; аг г угол наклона лемеха к горизонту; о3 - длина лемеха; а« - ширина элеватора; а5 - длина элеватора; а6 - расстояние между прутками элеватора; а7 - высота подъема материала; а9 - вместимость бункера;

а9 - масса рамы машины и вспомогательного оборудования.

К технологическим были отнесены следующие параметры: {$! - глубина подкапывания пласта; За - влажность почвы: Рз - концентрация клубней в ворохе;

- размеры клубней картофеля; ($5 - размеры почвенных частиц; р6 - размеры растительных включений;

р, - концентрация растительных включений в ворохе; ¡5 в - механический состав почвы; р9 - коэффициент сепарации почвы на элеваторе машины; (5)0 - степень разрушения почвенных комков. К управляющим были отнесены следующие параметры: I) - линейная скорость машины; У;. - линейная скорость элеваторов; Из - интенсивность встряхивания; у4 - линейная скорость других рабочих органов. К ограничивающим были отнесены следующие параметры: 6| - чистота отделения картофеля от примесей;

62 - количество поврежденных клубней;

63 - количество потерянных клубней.

Для пассивных подкапывающих органов суммарная потребляемая мощность определится следующим образом:

N. -Р,-Уи< (22)

где иа - суммарная потребляемая мощность, Вт;

Рт - тяговое сопротивление пассивного лемеха, Н; V« - скорость перемещения машины, м/с. Для определения тягового сопротивления пассивного лемеха служит следующее аналитическое выражение:

Р.т - к-З + + «р) + с-Б-р-л/,,8. (23)

где к - удельное сопротивление почвы. Н/мг;

Э - площадь поперечного сечения подкапываемого пласта, м";

га - масса пласта, находящегося на лемехе, кг; а - угол наклона лемеха, град; «р - угол трения почвы о материал лемеха, град; с - коэффициент, характеризующий тип подкапывающего органа;

р - плотность клубненосного пласта, кг/м3; V» - линейная скорость машины, м/с. В общем случае данная зависимость предусматривает, что тяговое сопротивление подкапывающего органа зависит от целого ряда

факторов:

к - Г(Рг.Рв).

Э - Г (О,,?!).

Ш - Г (<*!, рь Рг, р8,аэ), (24)

"|> - Г(Ре.Рв).

Р - НРг.Рв).

■ " = Г(51.бг.бз)-

Некоторые из представленных факторов, влияющих на величину параметров, входящих в формулу (23) носят вероятностный характер.

При работе картофелеуборочной машины скорость движения выбирается исходя из агротехнических и эксплуатационных услоеий. В нашем случае

V» - К1. (25)

После определения значений параметров, входящих в формулу (23), ■ и трансляции нормализованных зависимостей выражение (22) в формализованном виде предстанет так: М

н5 » (А)-Ре-Ре-(а, +■ р,^ Аг)р 1 + к3-(ал + р, ■ А^)р 1 ОСз• С1 • Г I °-47 <26>

■ аг + агсц--+

1 I (0,00508 + 0, 26) Л

+ С2-(а, + А2)Р,-Аэ Т(12} У1

где Ах, а2, А3, А« - поправочные коэффициенты; ц - показатель степени натурального логарифма; С! = 8 - ускорение свободного падения, м/с2; Сг = £ - коэффициент, характеризующий тип лемеха, сг/м.

Дапнзя модель реализована по специально составленной программе.

По результатам имитации были выбраны наиболее значимые элементы, и составлены эмпирические зависимости М3 от их значений.

При анализе этой зависимости были обоснованы рациональные с

точки .зрения энергозатрат конструктивные схемы и параметры подкапывающих органов.

В четвертой главе " Экспериментальные исследования" приведены результаты экспериментальных исследований подкапывающих рабочих органов и картофелеуборочных машин в целом..

Экспериментальные исследования проводились с целью уточнения конструктивных параметров и режимов работы предлагаемых рабочих органов (подкапывающий орган, комбинированный подкапывающий орган с дисковыми зубчатыми боковинами и дисковые активные боковины, с установленными на них почвозацепами) машин, проверки адекватности теоретических исследований и расчета экономической эффективности применения наших предложений.

При проведении лабораторных исследований подкапывающего органа использована теория планирования многофакторного эксперимента.

В соответствии с агротехническими требованиями при проектировании этого рабочего органа необходимо было выполнить условия:

- обеспечить заданную глубину подкапывания при минимальном тяговом сопротивлений;

- выявить влияние типа рабочей поверхности на крошение пласта с целью снижения загрузки сепарирующих органов.

Выполнение этих условий решено было достигнуть путем определения значений угла наклона плоскости лемеха к горизонту (X)). ширины (Х2). длины (Х3) подкапывающего органа, существенно влияющих на величину тягового сопротивления и качественные показатели работы всей уборочной машины в целом.

Задача была сформулирована следующим образом:

- построить математическую модель энергетических затрат У в виде уравнения регрессии от независимых переменных X). Х2 и Х3;

- определить по математической модели•значения переменных X}, Х2, Хэ. обеспечивающих минимум У при соблюдении агротехнических требований.

После окончательной формулировки ■ математической постановки задачи были проведены соответствующие расчеты на ЭВМ.

Работа выполнялась в два этапа:

1. Проведен лабораторный эксперимент с трехкратной повтор-ностыо по плану полного факторного эксперимента типа Зк, где к -число Факторов в нашем случае равнялось 3. Матрица ПФЭ была реа-

лизована на серой лесной почве с влажностью 19-22%.

" 2.- Уравнение регрессии' рассчитывалось по программе ПРА-3. После исключения незначимых коэффициентов получено следующее уравнение регрессии:

У - -28,498 + О,1496X1 + 0,1002Х3 + 0,0506хг . (27!

Оценка по критерию Фишера показала, что уравнение регрессии (27) адекватно описывает исследования по определению тягового сопротивления подкапывающего органа картофелеуборочной машины в зависимости от его параметров.

Как видно из уравнения (27) на тяговое сопротивление лемеха существенное влияние оказывает угол наклона и ширина подкапывающего органа. Причем в заданных пределах с увеличением угла наклона и ширины лемеха увеличивается тяговое сопротивление.

После математических преобразований, получены значения рассмотренных факторов: угол наклона плоскости лемеха к горизонту а - 14°, ширина лемеха В * 0,45м и длина I -0.45м.

Лабораторно-полевые исследования комбинированных подкапывающих органов производились-на специальных установках, изготовленных на базе производственного картофелекопателя КТН-2В и приемной части КПК-2.01.

В результате исследований установлено, что экспериментальный комбинированный подкапывающий орган с зубчатыми боковинами по сравнению с производственным лемехом позволяет: сократить потери картофеля на 10-12%; уменьшить повреждения клубней на 6%; снизить тяговое сопротивление на 11-14%; сократить остановки уборочного агрегата по технологическим причинам на 11%; уменьшить загрузку сепарирующих органов почвой в среднем на 20-25%.

При этом диаметр диска составлял 0, б м при глубине хода до 0,14 м. числе зубьев 8. величине угла между ними 61 » 100°.

Исследовались энергетические показатели работы экспериментального рабочего органа с почвозацепами. При этом регистрировались следующие показатели: поступательная скорость движения V. частота вращения дисков п, давление в напорной магистрали гидромоторов (крутящий момент на валу диска М). общее тяговое сопротивление рабочего органа Кт. Результаты экспериментов представлены на рис.7. Выявлено, что установка почвозацепов на приводном

ном диске позволяет снизить тяговое сопротивление на 15-17Ж. Предельная относительная погрешность определения силовых параметров составила 3.86%,

Проведенные полевые испытания позволили установить, что применение приводных отрезающих дисков с почвозацепами в подкапывающей части снижает тяговое сопротивление экспериментального картофелекопателя на 15% по сравнению с бесприводным вариантом их работы. Использование данных подкапывающих рабочих органов позволило увеличить чистоту сходового вороха на 2835 в сравнении с серийной машиной (таблица 3).

Таблица 2.

Условия сравнительных испытаний.

Наименование показателей Экспериментальный копатель КТН-2В

Тип почвы тяжелый суглинок тяжелый суглинок

Влажность почвы % по слоям, м 0-0,05 0,15-0.2 13,4 16,2 13,4 16,2

Твердость почвы МПа, по слоям, м 0-0,05 0,15-0,2 0,21 0. 66 0,21 0,66

Ширина междурядий, м 0,7 0.7

Способ посадки гребневой гребневой

Урожайность, т/га 13,28 13,28

Засоренность участка, т/га = 0.1 0,1

Экспериментальные исследования подтвердили адекватность полученных аналитических зависимостей и разработанных методик.

В главе 5 "Направления повышения технологической эффективности. снижения энергозатрат и улучшения экологической совместимости с окружающей средой картофелеуборочных машин" рассмотрены пути совершенствования вышеуказанной техники. При проведении исследований были подтверждены выводы Петрова Г.Д., Сорокина A.A. и дру-

Таблица 3,

Результата сравнительных испытаний.

Наименование ' показателей Экспериментальный копатель ктн ив 1

Рабочая скорость агрегата, км/ч 3,2 2.8 !

Полнота выкапывания клубней, % 99. 1 99

Извлечено клубней на поверхность, % 98.2 96, 1

Потери клубней, % 1.8 3, 9

Повреждение клубней, % 2,4 4. 1

Ширина полосы выкопанных клубней, м 0,55 0, 68

Содержание почвы в сходовом ворохе, % 54,3 02,3 |

гих авторов о том, что к основным технологическим проблемам, возникающим при работе картофелеуборочный машин, следует отнести удаление ботвы и других растительных остатков, выкапывание клубненосной массы и подача ее на сепарирующие органы, отделение примесей почвы и растительных остатков.

Для устранения отрицательного воздействия растительных остатков на протекание рабочего процесса машин для уборки картофеля в качестве боковин комбинированного подкапывающего органа целесообразно применять зубчатые диски, которые сншкавт потери времени по технологическим причинам.

С целью получения товарных клубней картофелеуборочная машина должна отделить их от большого количества почвенных комков. Трудность осуществления процесса сепарации в комбайнах, по мнению Петрова Г.Д., обусловлена рядом факторов: незначительным содержанием клубней в подкапываемой массе почвы (не более 2%}: крайней восприимчивостью клубней к механическим повреждениям: неблагоприятными для сепарации физико-механическими свойствами почвы. С целью облегчения процессов выкапывания и сепарации клубненосного пласта целесообразно использовать комбинированные подкапывавши

М. Нм

220

240

260

280

I

Л

Рис. 7. Экспериментальная зависимость крутящего момента от показателя кинематического режима работы дисков с почво-зацепами.

органы с почвозацепами, обладающие улучшенными сепарирующей и транспортирующей функциями и забирающие на 20-2556 меньше уплотненной почвы. Одновременно снижается энергоемкость. выполняемого этими рабочими органами процесса, уменьшаются затраты энергии на сепарацию клубненосного пласта и перекатывание уборочной машины по полю. Уменьшение нагрузки на рабочие органы картофелеуборочных машин ведет к снижению их материалоемкости, что влечет за собой уменьшение общих энергозатрат.

Проблема машинной деградации почвы приобретает по данным Хвостсва в.А. и Рейнгарта э.С. угрожающий характер. Только за три гола (1985-1987 гг) вынос почвы с полей вместе с корнеплодами и картофелем составил И млн.т. Как показано выше, ограничить поступление почвы в машину могут комбинированные подкапывающие органа с почвозацепами на дисковых боковинах. Следовательно, применена; подабнак устройств в технике для уборки картофеля оправдано и г> глшй . улучшения ее экологической совместимости с окружающей

средой.

В шестой главе "Технико-экономическая реализация проведенных исследований" представлены практическая реализация и технико-;>ко комическая оценка использования результатов исследований.

Результаты диссертационной работы переданы в АООТ ГСКВ гю на шинам для возделывания и уборки картофеля, АО "Фирма Комбайн" I! использованы при модернизации существующих и разработке новых картофелеуборочных машйн.

Итоги работы внедрялись посредством применения на уборке картофеля более 50 машин, в конструкции которых использованы нам» разработки. С их помощью урожай был убран с общей площади окг.ло 2500 га. При этом сократились остановки агрегатов по технологическим причинам, так как нам практически удалось устранить явление сгруживания клубненосной массы в приемной части. Поэтому повысилась производительность агрегата на 21%. Кроме снижения тягового сопротивления в среднем на 10-20%, уменьшились на 20% трудо затраты и нагрузка на сепарирующие органы. Это в свою очередь способствовало сокращению-потерь и повревдений клубней. Уменьшение поступления наиболее уплотненной части междурядия в уборочную машину позволило в значительной мере облегчить выделение картофеля из общего вороха.

Применение привода на отрезающих-дисках вместе с почвоэацепа-ми позволяет сократить тяговое сопротивление на 15Х при одновременном улучшении транспортирующей и крошащей функций приемной «лети машин для уборки картофеля.

В-результате внедрения наших исследований экономия топлива при уборке урожая достигает 17,735 от количества, расходуемого серийным уборочным агрегатом за сезон.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Создание и совершенствование - высокопроизводительных и .энергосберегающих картофелеуборочных машин, качественно выполняющих технологический процесс, сдерживается рядом факторов. Одним из них является низкая эффективность функционирования подкапывающих органов, как определяющих в целом рациональную загрузку и энергозатраты всего агрегата. Они находятся в начале технологического процесса и на их долю приходится более 30% потребляемой

иоадюсти [К.учч)му обоснование, создание и внедрение в производство энергосберегающих подкапывающих рабочих органов машин для угюрки картофеля, надежно и качественно выполняющих процесс выка-гыьапии клубненосного пласта и передачи его на сепарирующие уст-рийеша, являются важными техническими решениями, осуществление которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в деле совершенствования картофелеуборочной техники.

2. Совершенствование технологического процесса уборки урожая о одновременным снижением энергозатрат может быть достигнуто на основе изменения кинематических и динамических характеристик подкапывающих рабочих органов картофелеуборочных машин, использования новых рабочих органов с оптимальными конструктивными параметрами, режимами работы и. меньшей энергоемкостью.

3.Поскольку обновные зависимости выходных параметров элементов технологического процесса от входных переменных, определяющих условия работы уборочного агрегата, можно предположить, то для анализа энергетического баланса в большей степени подходит имитационное моделирование функционирования данной машины. Полученная модель дает возможность выбрать оптимальные с точки зрения энергозатрат конструктивные схемы и параметры рабочих органов при надежном и качественном выполнении технологического процесса.

4. На основании анализа влияния агротехнических условий на технологический процесс, параметры подкапывающих рабочих органоЕ и снижение энергозатрат картофелеуборочных машин создан комбинированный подкапывающий орган, обеспечивающий снижение на и - 143 тягового сопротивления и уменьшение на 20 - 25% металлоемкости. Е результате проведенных работ устранено сгруживание клубненосной пласта в приемной части уборочного агрегата, . что способствовали сокращению потерь рабочего времени по технологическим причинам ш 11%. Предложена рациональная форма И'определены параметры лемехг с изгибом в начальной его части. Новый рабочий орган (А. С. М1139382) на 20 - 25« меньше забирает почвы, особенно из междурядий. в которых она наиболее уплотнена и трудносепарируема, чт( ведет к уменьшению нагрузки на сепарирующие устройства и повышению качества их работы.

5. Создание нового комбинированного подкапывающего органа, включающего боковые диски с приводом и почвозацепами (патент Р< 111813344) обеспечивает снижение на 15% энергозатрат картофелеубо-

рочной машины и на 28% повышает чистоту продукта в таре, что способствует снижению затрат труда при последующих послеуборочных операциях и улучшению экологии окружающей среды.

6. Установлены аналитические зависимости изменения крутящего момента и силы тяги дисков с почвозацепами, влияния числа почво-зацепов и величины кинематического режима дисков на коэффициент их воздействия на клубненосный пласт, а также определены теоретически форма, параметры почвозацепов и их влияние на энергозатраты.

7. Применение отрезающих дисков с приводом и почвозацепами, выполненными по логарифмической кривой с постоянным углом скольжения', позволяет сократить тяговое сопротивление на 15-17% при одновременном улучшении транспортирующей и крошащей функций приемной части картофелеуборочной машины.

8. Установлено, что наиболее эффективной является работа дисков с приводом и почвозацепами на повышенных скоростях при соотношении окружной и поступательной скоростей от 1,75 до 2,25.

9. Разработана номограмма, позволяющая определить основные параметры зубчатых боковин. Диаметр такого диска должен быть не более 0,6м.

10. Установлена связь технологических и энергетических показателей картофелеуборочных машин. В- процессе совершенствования технологической цепочки, выражающегося в повышении количества собираемого картофеля до 95,2%. уменьшении до 2,4% числа поврежденный клубней, происходит одновременное снижение энергозатрат на 10 - 20%.

11. Подтверждена адекватность полученных аналитических зависимостей и разработанных методик в хозяйствах Рязанской области на общей площади около 2500 га. Доказана экономическая эффективность предлагаемых разработок, позволяющих сберегать за сезон до 17,7% топлива, расходуемого при работе одной картофелеуборочной машины.

12. Совокупность обоснованных в работе научных положений открывает перспективные направления по обоснованию, созданию и внедрению в производство картофелеуборочных машин, обладающих высоким качеством работы, сниженными затратами энергии и металла, способствующих повышению производительности уборочных агрегатов на 21%, снижению затрат труда на 20% и обладающих экологической сов-■

м14;тимостыо с окружающей средой.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих ос-

nut;¡iU4 работах:

1. Некоторые результаты анализа работы картофелеуборочных ьомОайнов //Исследование и обоснование конструкций рабочих органов почвообрабатывающих, посадочно-посевных и уборочных машин: Сб. науч. тр. /Горьк. СХИ.- Горький. 1982.- С.74-76.

2. О форме подкапывающего рабочего органа картофелеуборочной машины //Совершенствование технической эксплуатации машинно-тракторного парка: Сб. науч. тр. /Иркут. СХИ.- Иркутск, 1982.-С Ь-J - 55.

_ а. 1С выбору рациональной формы подкапывающего рабочего органа картофелеуборочной машины //Совершенствование конструкций сельскохозяйственной техники: Сб. науч. тр. /Горьк. СХИ.- Горький. 198-1,- С. 07-70. . ' . .

1. Совершенствование подкапывающих органов картофелеуборочных машин: Сб. науч. тр. /Казан. СХИ, - Казань, 1986.- С. 86-88.

5. перспективные конструкции подкапывающих рабочих органов для уборки картофеля //Вопросы механизации сельскохозяйственного производства: Сб. науч. тр. /Казан. СХИ. - Казань, 1988. - С. 60-62. (соавторы Грищенко ф.В.. Лутхов H.H.. Бышов Н.В.).

6. Некоторые энергосберегающие мероприятия в технологии убор-ии картофеля //Вопросы механизации сельскохозяйственного производства: Сб. науч. тр. /Казан. СХИ,- Казань, 1988. - С.66-69.

7. Совершенствование картофелеуборочного комбайна КПК-3//Р&-бочие органы и устройства для возделывания, уборки и послеуборочной обработки корнеклубнеплодов: Сб. науч. тр. /ВИСХОМ.- М., 1990.- С.36-39. (соавторы Сорокин А.А.. Бышов Н.В.).

8. О работе картофелеуборочного комбайна при повышенной влажности //Вклад молодых ученых и.специалистов в интенсификации производства и перестройку работы АПК /Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции: Сб..науч. тр. /Казан. СХИ,-Казань. 1990,- С. 84-85. (соавторы Бышов Н.В.. Лутхов H.H.).

9. Анализ использования картофелеуборочных комбайнов КПК-3 в условиях Рязанской области .//Вклад молодых ученых,и специалистов в интенсификацию производства и перестройку работы АПК /Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции: Сб.. науч. тр. /Кааан, СХИ.- Казань, 1990, С.91-93. (соавторы Бышов

Л. В., Карнаухов Е. И., Поликарпов В. И.).

10. Модернизация подкапывающих органов картофелеуборочных машин //Исследование машин и рабочих органов для возделывания н уборки сельскохозяйственных культур: Сб. науч. тр. /Горьк. СХИ.:-Горький', 1990.- С. 74-76.

11. Сравнительные исследования функционирования картофелеуборочных комбайнов ККУ-2А и КПК-3 //Комплексная механизация возделывания сельскохозяйственных культур: Сб. науч. тр. /всхизо.- М.: 1991. С.96-97. (соавторы Карнаухов Е.И., Поликарпов В.И.).

12. Теоретические предпосылки повышения эффективности работы подкапывающего органа картофелеуборочной машины: Сб. науч. тр. /Рязан. СХИ.- Рязань, 1994.- С.102-104. (соавторы Бышов Н.В.. Лутхов Н. Н.).-

13. Анализ факторов, влияющих на повреждения клубней картофеля при механизированной уборке: Сб. науч. тр. /Рязан. СХИ.- Рязань. 1994.- С.104-105. (соавторы Бышов Н.В.. Лутхов H.H.).

14. Совершенствование конструкции подкапывающих рабочих органов картофелеуборочных машин //ВСХИЗО - агропромышленному комплексу: Сб. науч. тр. /ВСХИЗО. - М.: 1994. С. 81-85. (соавторы Лутхов Н. Н.. Костенко М. Ю.).

15. Исследование силового взаимодействия дисковых рабочих органов с почвой //ВСХИЗО - агропромышленному комплексу: Сб. науч. тр. /ВСХИЗО.- М.: 1994. С.101-104. (соавторы Лутхов H.H.. Костенко М.Ю.).

16. Дисковые почвообрабатывающие ■ орудия: Учебное пособие.-Рязань. 1995,- 19с. (соавторы Лутхов H.H., Костенко M.D., крыгин С.Е.). ■

17. Некоторые тенденции развития картофелеуборочных машин //Сб. . науч. работ и материалов Всероссийской научно-практической конференции "Творческое наследие П.А. Костычева и его развитие б современном. земледелии., посвященной 150-летию со дня его рождения,- Рязань,. 1995,- С.173-174. (соавторы Буряков Ю.В.. Костенко M.D.).

■ 18., Современные интенсивные технологии возделывания картофеля: Сб. науч. тр. /Ряз. ГСХА.Рязань. 1996. - С. 1.01-104. (соавторы Угланов М.Б., Лутхов H.H.. Федотов A.B.).

,19. Современное состояние и тенденции развития средств механизации уборки картофеля: Сб. науч. тр. /Ряз. ГСХА,- Рязань,

1996. С.124-125. (соавторы Лутхов H.H.. БышовН.В., КрыгинС.Е.).

20. О системах навески приемной (копирующе-подкапывающей) части картофелеуборочного комбайна: Сб. науч. тр. /Ряз. ГСХА. -Рязань, 1996. - С. 125-128. (соавторы Лутхов Н. Н., БышовН.В., КрыгинС.Е.).

21. К вопросу анализа энергетических затрат в рабочем процессе картофелеуборочных машин: Сб. науч. тр. /Ряз. ГСХА.- Рязань, 1996,- С. 135-137. (соавторы Лутхов H.H., БышовН.В., Крыгин

С. Е. ).

22. Теоретические основы совершенствования технологического процесса и снижения энергозатрат картофелеуборочных машин: Монография.- Рязань: Отдел оперативной полиграфии Рязанского Областного Комитета Государственной Статистики. 1997.-106с.

23. A.C. 1113029 СССР МКИ A01D 25/04. Выкапывающий рабочий орган (соавторы Грищенко Ф. В., Симоненко А.П., Лутхов H.H.)..

24. A.C. 1139382 СССР МКИ A01D 25/04. Выкапывающий рабочий орган корнеклубнеуборочной машины (соавторы Грищенко Ф.В.. Шишин В.Е.. Лутхов H.H.).

25. А.С. 1674723 СССР МКИ A01D 25/04. Выкапывающий рабочий орган корнеуборочной иашиньГчсоавторы Петров Г.Д., Сорокин А.А:, Лутхов H.H.).

26. Патент РФ 1813344. Выкапывающий рабочий орган, (соавторы Костенко М.Ю,, Угланов М.Б., Лутхов H.H.).'

27. Патент РФ 2042301. Выкапывающий рабочий орган (соавторы Лутхов Н. Н.. Костенко М. Ю.. Тришин А. Ю.).