автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности технологии рулонной уборки льнотресты путем совершенствования процесса сдваивания лент

СМИРНОВ СЕРГЕЙ ВИКТОРОВИЧ

На правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ РУЛОННОЙ УБОРКИ ЛЬНОТРЕСТЫ ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА СДВАИВАНИЯ ЛЕНТ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

I

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кострома 2006

Работа выполнена на кафедре "Эксплуатация машинно-тракторного парка"

ФГОУ ВПО "Костромская Г СХА"

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Смирнов Николай Алексеевич '

/

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

старший научный сотрудник, заслуженный изобретатель УССР, Сизов Валентин Иванович

кандидат технических наук, донент

Любимов Василий Петрович 1 >

Ведущая организация - ОАО "Тверьсельмаш"

Защита состоится "-Р^ " с-** 2006 года вчасов && минут на засе-

дании диссертационного совета К-220.036.02 при ФГОУ ВПО "Костромская Г'СХА" по адресу: 156530, п. Караваево, Учебный городок, ауд. 408.

/

г »

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ФГОУ ВПО "Костромская ГСХА".

/

Ученый секретарь диссертационного совета, / У*

кандидат технических наук, доцент //У//Х Иванов С. В.

$lQ£>6(\

1 • ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В насюящее время Россия теряет лидирующие позиции в мире как по производству, так и по переработке льна Произошло значительное сокращение посевных площадей и заметное снижение качества продукции Слабая заинтересованность сельских товаропроизводителей в возделывании этой культуры является следствием диспаритета цен на энергоносители и средства производства с одной стороны и на льнопродукцию с другой

Для выхода из сложившейся ситуации необходимо повышать урожайность льнопродукции, ее качество и выход длинного волокна из тресты.

К повышению урожайности приведёт правильное использование передовых агротехнических приёмов при возделывании льна Качество льнопродукции можно повышать применением раздельной уборки льна, плющением стеблей, оборачиванием лент, подсевом трав для качественного приготовления тресты и других мероприятий.

Выход длинного волокна снизился в 1,5 .2,0 раза одновременно с переходом на рулонную уборку тресты Но применение рулонной технологии значительно уменьшает затраты труда на уборку Для повышения эффективности льноводе 1ва особенно актуальным является совершенствование технологии рулонной уборки тресты

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР ФГОУ ВГТО "Костромская ГСХА" и темами договоров между ВУЗом и департаментом AI IK Костромской области: "Совершенствование комплекса машин и механизмов конструкции КГ'СХА для р^ельной уборки льна на базе СПК "Раслов-ское" Судиславского района1" и "Совершенствование технологий рулонной уборки льнотресты па базе СПК "Расловское" Судиславского района и ее подготовки к переработке на льнозаводе с целью увеличения выхода длинного волокна".

Цель исследования состоит в повышении'эффективности технологии рулонной уборки тресты льняной путем совершенствования технологической операции - сдваивания лент.

Объект и предмет исследований. Объектом исследования является процесс сдваивания лент тресты льняной Предметом исследования является едваиватель лент с механизмами для их сдвигания

Методика исследования. При выполнении диссертационной работы использовали как стандартные, так и частные методики исследования Моделирование и статистическая обработка опытных данных велась на ЭВМ с использованием Word, Fxcel, CorelDRAW, Corel PHOTO - PAINT, STATGRAPHICS Plus 2 1, STATISTICA 6.0 и др

Научная новизна состоит в

• разработке нового способа сдваивания лент тресты;

• разработке математических и физических моделей, описывающих новый принцип сдваивания;

• определении фрикционных свойств комлей стеблей

' ,;0С. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург ОЭ ШЛктЗУ^

Новизна технических решений-подтверждена полученными патентами РФ на изобретения №2246200 и № 2250594.

Практическая значимость и реализации результатов исследований На

основе результатов исследований разработан и изготовлен экспериментальный образец сдваивателя лент тресты За уборочный период 2004-2005 гт. указанной машиной было произведено сдваивание лент на площади 20,5 га При переработке рулонов, сформированных из сдвоенных лент, выход длинного волокна увеличился с 6 8,5% до 10... 14% (в зависимости от качества тресты), т.е. в 1,4... 1,6 раза.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов в ФГОУ ВПО "Костромская ГСХА" 2002.. 2006 гг и Ярославской ГСХА - в 2004 г, в 2006 году работа была отмечена грамотой В 2005-2006 гг усовершенствованная технология рулонной уборки тресты и сдваиватель лент были представлены на VIII и IX ярмарках-выставках "Российский лен" в г. Вологда.

Публикации. По основным положениям диссертации опубликовано девять печатных работ, в том числе получено два патента РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованных источников, включающего 101 наименование, в том числе 1 на иностранном языке, 10 приложений Работа содержит 171 страницу машинописного текста, 13 таблиц и 61 рисунок.

Основные положения, выносимые на защиту

• новый способ сдваивания лент тресты;

• математические и физические модели, описывающие новый принцип сдваивания;

• результаты лабораторно-полевых исследований, производственных испытаний сдваивателя и его технико-экономической оценки;

• конструктивные и режимные параметры сдваивателя

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, представлена научная новизна, практическая значимость. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ способов уборки льна, который показал, что после раздельного способа треста получается более высокого качества, чем после комбайнового и поспевает в ранние сроки Это способствует применению механизированной уборки тресты.

Наиболее перспективной является технология уборки тресты с прессованием тресты в рулоны Эта технология уменьшает затраты труда как в благоприятных, так и неблагоприятных погодных условиях Однако с ее распрос1 ранением снизился выход длинного волокна из тресты. Основными причинами низкого выхода длинного волокна при рулонной уборке тресты являются-

4

• Большая растяну гость и перепутанность стеблей в рулоне из-за того, что ширина прессовальной камеры часто бывает больше ширины ленты тресты и форма рулона получается в виде эллипсоида или усеченного конуса С такой паковки может спадать обвязочный шпагат, она иногда разрушается при перегрузках и транспортировке.

• Отказ от прокладки шпагата между слоями тресты в рулоне. Это привело к ухудшению слоя тресты, подаваемого в мяльно-трепальный агрегат

• Низкая производительность рулонных пресс-подборщиков при подборе одной ленты Из-за этого рулонирование тресты на значительных площадях осуществляют из валков после ручного сдваивания или страивания лент, а также после укладки их из конусов

• Сильная дезориентация и перепутывание стеблей в рулоне при подборе пресс-подборщиком валков, образова1шых путем сдваивания или страивания лент.

• Трудность формирования слоя тресты, пригодного к трепанию на льнозаводе, из-за низкого качества рулонов

Треста обычно поспевает одновременно на больших площадях и убирать ее нужно быстро, так как при опоздании с уборкой происходит снижение качества продукции Для увеличения производительности рулонных пресс-подборщиков и сокращения сроков уборки необходимо выполнять механизированное сдваивание лент перед их рулокированием.

Известны следующие способы сдваивания и страивания лент, различающиеся по расположению стеблей в полученном валке:

• ленты в валке наложены одна на другую комлями в одну сторону;

• одна лента наложена вершинами на комли другой;

• три ленты соединены комлями в одну или противоположные стороны;

• ленты наложены одна на другую вершинными частями стеблей и комлями наружу

Способы сдваивания различаются также по количеству одновременно подбираемых лент при выполнении технологического процесса:

• с подбором одновременно двух лент и образованием из них валка;

• с подбором одной ленты и расстилом ее на соседнюю.

Исследованием и разработкой способов и устройств для сдваивания лент занимались многие ученые, в том числе В И Сизов, В Г. Черников, М.М Ковалев, А В Мухин, В А Терехин, Е М. Огнев, В П. Козлов, И.В Сизов, Ю Н. Бельдейко, 1' Л Сотникова и др.

Анализ способов и устройств показывает, что сдваивание лент целесообразно осуществлять до рулонирования и формирование валка осуществлять путем накладывания одной па другую вершинными частями комлями наружу. Основные задачи исследования*

• разработать новый способ сдваивания лент тресты;

• разработать схему и конструкцию машины для сдваивания лент;

• обосновать основные параметры и режимы работы сдваивателя и механизмов для сдвигания ленты;

• изготовить экспериментальный образец сдваивателя;

• Провести лабораторно-полевые исследования и производственные испытания сдваивателя;

• провести технико-экономическую оценку полученных результатов.

Во второй главе представлена усовершенствованная технология у борю тресты, в которой производится заматывание рулона из валка, образованного путем сдваивания лент накладыванием одной на другую вершинными частями комлями наружу.

Усовершенствованная технология уборки льнотресты включает следующие операции:

• сдваивание лент тресты с образованием валка, в котором одна из них наложена на другую вершинными частями комлями наружу, при этом обеспечивается стабильность ширины валка;

• подбор валка с заматыванием в рулон, в котором комлевые части большинства стеблей одной ленты расположены в плоскости одного торца рулона и комлевые части стеблей второй ленты находятся в другой торцевой его плоскости,

• разматывание рулона с образованием на транспортере, подающим тресту и сушилку, слоя, в котором одна лента наложена на другую вершинными частями комлями наружу, при этом обеспечивается стабильность ширины слоя и его толщины;

• подсушивание тресты до технологической влажности (около 12%):

• разделение лент и перекладку одной из них на дру1ую с формированием слоя, в котором все стебли расположены комлями в одну сторону и имеют минимальную растянутость, для подачи тресты в мяльно-трепальный агрегат.

Для осуществления операции сдваивания лент в Костромской ГСХА предложена схема сдваивателя (патент № 2246200 РФ). Основными его рабочими органами являются: подбирающие барабаны с вращающимся кожухом и убирающимися пальцами (патент №2250594 РФ); оборачивающая часть с зажимным ремнем; механизмы для сдвигания ленты, содержащие транспортирующие конвейеры и ремни, перемещающие стебли в направлении их длины.

Сдваиватель лент состоит (рис. 1) из правой, подбирающе-сдвигающей (ПС) 1 и левой, подбирающе-оборачивающе-сдвигающей (ЛС) 2 секций, установленных на главной раме 3, опирающейся на колеса 4 и имеющей дышло 5 Правая 1 и левая 2 секции приводятся в действие от вала отбора мощности трактора при помощи общего привода, включающего карданный вал 6, цепные передачи 7 и 8, редуктор 9.

Во время установившегося технологического процесса работают и ПС 1, и ЛС 2 секции При работе ПС 1 ее барабан 10 подбирает ленту тресты, находящуюся справа от трактора, ремни 11 транспортируют ее, а рабочая ветвь сдвигающего ремня 12, перемещаясь, сдвигает стеблевую массу влево (в сторону левой ленты), а одновременно и уменьшает растянутость стеблей. Далее ремни 11 расстилают ленту на почву.

При работе ЛС 2 лента, проходящая между колесами трактора, подбирается барабаном 13, оборачивающий ремень 14 совместно с зажимным ремнем 15

оборачивает ее и передает к транспортирующим ремням 10 и 17 устройства для сдвигания, которые перемещают ленту. Рабочая ветвь сдвигающего ремня 18 сдвигает трест}' вправо (к правой ленте), а одновременно и уменьшает растянутость стеблей Ремни 16 расстилают ленту на почву так, что вершинная часть ее накладывается на вершинную часть уже разостланной секцией 1 правой ленты.

Таким образом, в результате работы машины получается валок, в котором вершинная часть левой ленты наложена на вершинную часть правой комлями наружу, с сохранением стабильного расстояния между комлевыми частями лент Расстояние между комлевыми частями лент устанавливается таким, чтобы потом этот валок мог качественно подобрать рулонный пресс и замотать его в

а - вид сверху, б - вид сбоку

Рисунок 1 - Схема сдваивателя лент тресты 7

В третьей главе теоретически обосновано соотношение скоростей транспортирующего конвейера и сдвигающего ремня механизма для сдвигания ленты. Одним из основных требований, предъявляемых к исследуемому механизму, схема которого представлена на рисунке 2, является смещение стеблей по конвейеру без увеличения угла отклонения их в ленте

Отклонения стеблей в механизме для сдвигания ленты не произойдет, если будет выполняться условие:

V,.

- к

0)

СДР Соха

Для обоснования угла а рассмотрены силы, возникающие при взаимодействии комля единичного стебля со сдвигающим ремнем. Получено, что проскальзывания комля стебля по ремню не будет, если:

где <рКОм - угол трения покоя комля стебля по ремню.

(2)

■су

Ук

V.

- скорость транспортирующего конвейера, м/с; ^сдр - скорость рабочей ве-хви сдвигающего ремня, м/с; а - угол между векторами скоростей транспортирующего конвейера и рабочей ветви сдвш ающего ремня, град , ^с . ^к. ^л - силы трения стебля о неподвижную поверхность стола, о поверхность конвейеров и лопаток, II, ; Nк _ Мл - нормальные реакции на стебель поверхности стола, конвейера и лопаток, Н; / - длина стебля, м Н -суммарная ширина конвейеров, м; т масса стебля, кг, £ - ускорение свободного падения, м/с2 Рисунок 2 - Схема сил, действующих на стебель в механизме для сдвигания ленты Для правильной работы механизма для сдвигания ленты угол а не должен превышать значения угла <Рком , а также должно выполняться условие (1).

Механизм для сдвигания ленты каждой секции состоит из транспортирующего конвейера и сдвигающего ремня, охватывающего входной и выходной шкивы. От положения входного шкива зависит правильное попадание комлевой части стеблей в механизм для сдвигания ленты этой секции От расстояния же между выходными шкивами зависит ширина расстилаемого валка

Так как левая секция содержит оборачивающий ремень, то при подборе левой ленты подбирающий барабан необходимо ориентировать по ней так, чтобы центр тяжести стеблей оказывался на оборачивающем ремне, то есть чтобы их коти располагались от центра барабана на расстоянии а (рис. 3). В виду того, что линия, проходящая через комлевую часть ленты на поле обладает кривизной, а при движении левой секции по ленте будет возникать ошибка копирования ее подбирающим барабаном, необходимо установить входной шкив сдвигающего ремня от центра подбирающего барабана на расстоянии ¿>1Ш1Х. В работе проведено обоснование величин а и йтах. Для этого рассмотрено, как изменяется положение комлей ленты при ее подборе относительно центра левого ба-

для сдвигания ленты сдваивателя Процесс изменения положения комлей подбираемой левой ленты относительно средины барабана, характеризующий зону расположения комлей, можно выразить уравнением:

Ях(0 = а + ад, (3)

где (О - случайный процесс изменения ординаты расположения комлей стеблей относительно точки А на левом подбирающем барабане, обусловленный неточностью копирования ленты.

При обосновании Ъ^ принимаем следующие допущения:

• процесс Тк (7) подчинен закону нормального распределения и является стационарным;

• лента при ее подборе и дальнейшем движении к механизму для сдвигания не получает каких-либо дополнительных изменений основных параметров.

Подобная идеализация исследуемого процесса позволит решить поставленную задачу для условий нормального функционирования агрегата и выполнения предшествующих полевых операций на уровне требований агротехники.

Согласно правилу "ipcx сигм", известному из математической статистики процесс HK(t) изменения ординаты расположения комлей подбираемой левой ленты относительно средины барабана будет выражаться так-

= (4)

(=0

где п - согласно правилу "трех сигм" равно 3; тНк - математическое ожидание процесса;

&нк - среднее квадратическое отклонение процесса ЯА,(?), равное тк ; СТк - среднее квадратическое отклонение процесса TK(t) Матожидание шНк процесса Нх(0 будет равно:

mHK=a + {±mTr) (5)

где mTt - математическое ожидание процесса TK(t).

Матожидание ттг процесса TK(t) является систематической ошибкой копирования, в каждом конкретном случае она не увеличивает ширину зоны расположения комлей, а лишь смещает ее относительно средины подбирающего барабана Знак минус у tnTc означает, что подбирающий барабан отклонился от

ленты вправо, а знак плюс - влево.

Чтобы гарантировать попадание комлей стеблей в механизм для сдвигания ленты, необходимо принять максимальное значение ординаты b (рис 3)

+ (6)

где Н к - ширина зоны изменения ординаты расположения комлей стеблей

Согласно правилу "трех сигм" величину Нк можно найти, используя выражение-

НК ~ 6' аНу . (7)

Сдваиватель при выполнении технологического процесса подбирает две ленты и для гарантированного ело выполнения необходимо также правильно ориентировать подбирающий барабан правой секции относительно правой ленты.

Процесс ДО изменения ординаты расположения комлей (зона расположения комлей) правой ленты относительно центра левого подбирающего барабана в каждый момент времени определяется выражением

L(t) = HK(t) + Sjj(0, (8)

где Sjji0 - случайный процесс изменения расстояния между комлями смежных лент.

Анализируя формулу (8) и принятые ранее допущения, видно, что L(t) представляет собой композицию нормальных законов

Матожидание mL процесса L(t) в соответствии со "свойством устойчивости" будет определяться так:

mL =mHK + ЩЛ, (9)

где т$л - математическое ожидание процесса Sn (f).

Среднее квадратическое отклонение композиционного закона 1М) будет определяться выражением:

(Ю)

где о-57 . среднее квадратическое отклонение процесса (/) .

Согласно правилу "трех сигм" расстояние 1. между срединой левого подбирающего барабана и входным шкивом механизма для сдвигания ленты Прагой секции сдваивателя равно:

Ь = ть±3ст1 (П)

Для уменьшения кривизны расположения на поле комлевой части левой ленты сдвоенного слоя необходимо, чтобы указанная часгь этой ленты при работе машины всегда вступала во взаимодействие с рабочей ветвью сдвигающего ремня. На основании рисунка 3 величина Ьл смещения комлей левой ленты относительно входного шкива определяется по выражению-

(12)

У1 ол установки рабочей ветви левого сдвигающего ремня а л определяли по выражению

'_4■<^2■яTl+d,-dl)_'

2 • 1Л - я■ (<*, + 4) + Л2 • 'л " *• (4 + - 8• <4 - а2)2 / 228-(4 -Ыг)

ал > arcSin

(13)

2■lл-я■{d1+dx) + 4\2■l¡i-w■(dг+di)f-Ъ■ (¿, - йг)г где ¿1 и ¿2 - диаметры входного и выходного шкивов сдвигающего ремня левого механизма для сдвигания ленты;

ал - расстояние между осями шкивов сдвигающего ремня левой секции; 1л- дайна левого сдвигающего ремня

Для определения угла установки рабочей ветви правого сдвигающего ремня а !П> использовали выражение: /

7,[п, > arcSin

&-(2-а+2 mTr +м6.; -3-aTt-Bcдд - Ул +d} 2-lm-x-(dt+d,) + VP • ¡ш ■ К + d3 )f- 8■ (d, -dtf _228-(¿4-4) _

(14)

2-lnp-K-(d4+d,) + Jl2-lw-z(di+di)f-S-(d1-dty где bm, - величина смещения правой ленты,

d3 и d4- диаметры входного и выходного шкивов сдвигающего ремня правого механизма для сдвигания ленты;

аТ1Р - расстояние между осями шкивов сдвигающего ремня правой секции;

1Пр - длина правого сдвигающего ремня,

Всдв - ширина формируемого сдваивателем валка (исходя из требований 1ехнологии рулонирования и переработки тресты на льнозаводе) должна составлять 155 см с допуском ± 5 см);

У. 1 - Bej[H4HHa отклонения левой ленты от точки D в поперечно-Бертикальной плоскости во время ее расстила до касания с почвой;

З'пр - величина отклонения правой ленты от точки Е в поперечно-вертикальной плоскости во время ее расстила до касания с почвой

Из-за установки рабочей ветви каждого сдвигающего ремня под углом а л и а др к транспортирующим конвейерам при работе обеих секций сдваи-вателя лента, сходящая с конвейера, совершает падение с некоторым отклонением в поперечном направлении относительно направления движения агрегата, что негативно влияет на кривизну и ширину валка. Для определения этого отклонения рассмотрим систему сил, действующих на стебель тресты массой т при его расстиле (рис. 4).

Рисунок 4 - Схема для исследования процесса расстила стеблей Принимаем, что стебель является однородным стержнем, а его масса сконцентрирована в центре тяжести. В точке А прекращается взаимодействие сдвигающего ремня со стеблем, и в этот же момент происходит отрыв стебля от конвейера. Проведем координатные оси X, У и Ъ, как это показано на рисунке 4. Считаем, что агрегат движется равномерно и прямолинейно, при отрыве стебель имеет начальную скорость относительно почвы Уп0, расстил осуществляется с высоты Н.

Рассмотрим полет стебля при его расстиле в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Во время полета от точки А до касания с почвой на стебель

действуют сила тяжести mg, силы сопротивления среды- Рсрхг, направленная в

продольно-вертикальной плоскости, и Рсруг - в поперечно-вертикальной плоскости.

Силы Рсрхг и ^сруг теоретически определить очень трудно, поэтому в расчетах примем эти силы пропорциональными скоростям в первой степени;

Ра*=-М-У„, (15)

' СРуг

(16)

ГДС ц - коэффициент пропорциональности, ц = 0,0024 0,0026 кг/с,

Уа , Уу1 . скорости полета стебля при его расстиле в продолыю-| ертикальной и поперечно-вертикальной плоскостях соогветсгвенно, м/с,

Знак "-" в выражениях (15) и (16) означает, что силы РСрХ2 и Рсру, направлены противоположно скоростям ГХ7 и Уу2 , составляя с горизонтом углы Ои и

Уравнения траектории движения стебля в пространстве при расстиле вы-, глядят так'

Результаты анализа второго уравнения системы (17) свидетельствуют о том, что при работе механизма для сдвигания ленты большее влияние на величину отклонения оказывают скорость конвейера, угол а и масса стеблей, в то же время высота расстила Н влияет на эту величину незначительно. Величина отклонения несцепленных стеблей в поперечно-вертикальной плоскости ири их' расстиле может изменяться от 0,03 м до 0,81 м.

Такой расстил, при котором лента смещается в плоскости, перпендикуляр-' ной направлению движения агрегата, негативно влияет на формирование валка, образуемого машиной, а именно на его ширину и, как следствие, на кривизну линий, проходящих через комлевые части сдвоенных лент. Это приводит к затруднению выполнения последующей операции рулонирования, так как ухудшаются условия копирования валка подбирающим аппаратом рулонного пресс-подборщика. что, в конечном счете, приводит к снижению его производительности и качества рулона.

Свести к минимуму влияние указанных факторов можно применением в конструкции механизма для сдвигания подпружиненных прижимных прутков При работе механизма для сдвигания они прижимают лету тресты к конвейеру в зоне выходного шкива и направляют ее к почве, а тем самым сводят к мини-' муму составляющую скорости УС1(1 стеблей в поперечно-вертикальной плоскости.

В четвертой главе изложены программа и методика экспериментальных исследований, приводится перечень приборов и оборудования, дано описание экспериментальных установок.

Целью экспериментальных исследований является проверка теоретических положений и обоснование параметров механизмов для сдвигания ленты

Про1раммой исследований предусматривалось-1 определение угла трения покоя комлей стеблей по резине, из которой изготовлены ремни механизмов для сдвигания ленты;

2. определение величины ошибок копирования ленты, а также расстояния между комлями рядом расположенных лент;

3. исследование в полевых условиях влияния плотности слоя стеблевой массы рт, угла а установки рабочей ветви сдвигающего ремням по отношению к транспортирующему конвейеру и высоты Н расстила стеблей на величину отклонения ленты в поперечно-вертикальной плоскости при ее расстиле механизмом для сдвигания;

4. оценка влияния работы механизмов для сдвигания ленты при различных способах ее расстила (без прижимных прутков и при их наличии) на кривизну линии, проходящей через комлевые часги расстилаемых лент, и ширину формируемого валка. Для этого вычисляли оу - средние квадратические отклонения, v - коэффициенты вариации, - интервал корреляции, б>ср - частоту среза, определяющую ширину спектра частот, и частоту ¿ц,, при которой наблюдаются максимумы дисперсий.

Эксперименты проводили в лабораторных и полевых условиях в соответствии с действующими стандартами на методы испытания сельскохозяйственной техники.

Для исследования величины отклонения лепты в поперечно-вертикальной плоскости использов&ти трехуровневый план 2-го порядка для трех факторов Бокса-Бенкина.

Программа оценки влияния работы механизмов для сдвигания ленты при различных способах ее расстила на кривизну линии, проходящей через комлевые части расстилаемых лент, и ширину формируемого валка включала' получение информации в виде реализаций процессов изменения ординат комлевой части ленты на входе и выходе из машины; корреляционно-спектральный анализ исследуемых процессов и оценку изменения ширины сдвоенного валка, формируемого сдваиватеяем.

Обработка полученных экспериментальных данных проводилась методами математической статистики на ЭВМ в приложениях STATGRAPHICS Plus 2.1 и STAHSTICA6.0.

В пятой главе представлены результаты экспериментальных исследований и проведен их анализ.

В результате обработки опытных данных было получено значение угла трения покоя комлей стеблей по резине, которое составило 43,45 град. Таким образом, при проектировании механизма для сдвигания ленты в соответствии с выражением (2) угол а установки рабочей ветви сдвигающего ремня по отношению к направлению движения конвейера не должен превышать 43,45 град.

Результаты исследований показали, что копирование по комлям ленты левым подбирающим барабаном осуществляется с систематической ошибкой, которая характеризуется математическим ожиданием исследуемого процесса, равным 3,21 см, а колебания значений этих ошибок - среднеквадратичным отклонением, равным 4,54 см. Как правило, ошибки копирования обусловлены способностями механизатора реагировать на изгибы ленты, и чем ниже частота колебаний ординат расположения комлевой части относительно базовой линии, тем эти ошибки меньше. Математическое ожидание процесса изменения расстояния между соседними лентами составляет 151,56 см, а среднеквадратиче-ское отклонение равно 6,28 см. С учетом сказанного, приняли расстояние по

горизонтали от окружности входного шкива механизма для сдвигания ленты левой секции до центра подбирающего барабана, равное 0,57 м, а между центром левого подбирающего барабана и окружностью входного шкива сдвигающего ремня в среднем положении правой секции равное 1,95 м; значения угла между ветвью левого сдвигающего ремня и транспортирующим конвейером 20 град., а ветвью правого - 22 град.

При исследовании процесса расстила ленты по программе множественного регрессионного анализа получено уравнение регрессии величины У отклонения ленты стеблей в поперечно-вертикальной плоскости в зависимости от факторов рт, а и Я. После проверки на адекватность и после исключения из уравнения слагаемых с уровнем значимости более 0,05 получили математическую модель (в кодированном виде)'

у = 9,0 + 2,5-а + 1,65-Н + 3,0-/7м + 1,125-а-Н + 0,925-а-урт +

4-0,475-Н-рт (19)

Анализ уравнения (19) при помощи двумерных сечений (рис. 5) показал, что при увеличении плотности слоя стеблей с 0,4 до 0,58 кг/м величина отклонения его в поперечно-вертикальной плоскости при расстиле возрастает с 4,4 до 15,4 см.

а) у = f(Н, ртУ, б) у = f(a, рт\ в) у = f«x, Н) Рисунок 5 - Двумерные сечения поверхности отклика зависимости величины у отклонения ленты в поперечно-вертикальной плоскости при ее расстиле

Величина отклонения ленты возрастает и с увеличением угла установки рабочей ветви сдвигающего ремня с 13 град, до 27 град Высота Н, с которой осуществляется расстил, при малых значениях факторов а и рт в меньшей степени влияет на рассматриваемый процесс, а при увеличении этих значений влияние фактора Н становится более заметным. Результаты исследований говорят о том, что свести к минимуму величину отклонения ленты в поперечно-вертикальной плоскости при ее расстиле возможно только на нижних уровня* выбранных факторов Экспериментально полученный характер изменения величины отклонения ленты от принятых факторов не противоречш теоретическим исследованиям

Результаты обработки первичной информации, полученной в полевом эксперименте, представлены в таблице 1

На основании исследований получено, что расстояние между выходными шкивами механизмов дня сдвигания должно быть равно 1,58 м Это необходимо, чтобы сдваиватель мог формировать валок шириной 1,55м ±0,05м.

Таблица 1 - Основные числовые характеристики входного и выходного процсс-сов Ук(0_

Процесс а у, см V, % Ч, м СОо, м"1 (Ос, М '1

ва риант без прижимных прутков

Левая лента (вход) 5,90 3,53 10,0 0 ..0,04 0,18

Левая лентЛ (выход) 4,86 2,54 19,0 0. 0,01 0,16

Правая лента (вход) 6,09 32,84 9,5 0...0,04 0,17

Правая лента (выход) 4,75 10,58 18,5 0 0,01 0,16

вариант с прижимными прутками

Левая лента (вход) 6,51 3,82 9,0 0 ..0,04 0,24

Левая лента (выход) 3,75 1,86 19,5 0 ..0,01 0,09

Правая лента (вход) 5,90 34,72 9,5 0 ..0,04 0,18

Правая лента (выход) 3,99 8,56 18,5 0 . 0,01 0,10

Данные таблицы 1 показывают, что при работе механизмов для сдвш апия ленты с прижимными прутками происходит более полная фильтрация спектра дисперсий процесса изменения ординат комлевой части на выходе. Увеличение интервала корреляции свидетельствует об уменьшении беспорядочности п)ль-саций ординат комлевой часги У к, т.е. сдваива!ель с механизмами для сдвигания уменьшает кривизну линий, проходящих через комлевые части лент

В результате компьютерной обработки информации о процессе изменения ширины Вед в (0 сдвоенного валка были получены основные числовые характеристики для двух вариантов расстила, которые представлены в таблице 2

Таблица 2 - Основные числовые характеристики процесса изменения ширины

сдвоенного валка Всл в (Q

Процесс Максимальное чначение птах °сдв, см Минимальное значение пгот "от, см Математическое ожидание М, см Среднее квадратиче-ское отклонение О", см Коэфф. вариации У,%

без прижимных прутков 153 139 146,43 3,27 2,23

с прижимными ар) ткачи 157 151 154,22 1,17 0,76

Результаты исследований показали, что валок, полученный при использовании прижимных прутков, удовлетворяет требованиям усовершенствованной технологии, т.к. диапазон изменения его ширины от 151 см до 157 см входит в допустимые пределы (от 150 см до 160 см), а линия, проходящая через комлевые части этого валка, несколько прямее в сравнение с валком, полученным без использования прижимных прутков Из сказанного следует, что прижимные прутки необходимо использовать для стабилизации положения ленты при ее расстиле.

В шестой главе изложены результаты производственной проверки и расчета экономической эффективности применения усовершенствованной технологии рулонной уборки тресты с использованием сдваивателя в сравнении с существующими ее вариантами.

Испытания сдваивателя лент тресты проводили на полях СПК "Раслов-ское" Судиславского района Костромской области на площади 20,5 га Они показали, что сдваиватель выполняет работу качественно, а его производительность в час эксплутационного времени составляет 1,7 га. При работе машины происходит уменьшение относительной растянутости ленты с 1,21 до 1,16.

В процессе реализации усовершенствованной технологии увеличился выход длинного волокна из тресты с 8,5% до 13... 14% за счет упорядочения расположения стеблей в рулоне при его заматывании и формирования качественною слоя тресты, пригодного к трепанию. Этому способствует и качественная сушка тресты блаюдаря равномерной раскладке стеблевой массы на сетчатом транспортере сушилки Заматывание рулона из валка, полученного с применением сдваивателя, позволяет сформировать паковку цилиндрической формы. Такие паковки менее подвержены разрушению при их транспортировке и перегрузке.

При расчете экономической эффективности усовершенствованную технологию сравнивали с двумя базовыми ее вариантами:

• рулонная уборка тресты из ленты, выход длинного волокна при данном варианте технологии, как правило, составляет 9... 10%.

• рулонная уборка тресты из ватка, сформированного из конусов. Выход длинного волокна при данном варианте технологии составляет не более, чем 8%.

Применение усовершенствованной технологии уборки тресты с использованием сдваивателя лент за счет увеличения выхода длинного волокна и производительности рулонного пресс-подборщика в сравнении с традиционной технологией уборки тресты из ленты приносит годовой экономический эффект (в расчете на 100 га), равный 267690,56 рублей, и в сравнении с технологией уборки ее из конусов - 34631,2 рублей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 При существующей в нашей стране рулонной уборке тресты основными причинами низкого выхода длинного волокна являются дезориентация и иере-путывание стеблей в рулоне и как следствие невозможность сформировать качественный слой перед мяльно-грепальным агрегатом Рулоны имеют форму усеченного конуса или эллипсоида, что способствует спаданию обвязочною шпагата при погрузке и транспортировке, разрушению наковки, и также уменьшению выхода длинного волокна Недостатком этой технологии является низкая производительность пресс-подборщиков при работе с одной лентой

2. Согласно литературных источников наиболее перспективным является способ уборки тресты, при котором перед заматыванием ее в рулоны производят сдваивание лент накладыванием одной на другую вершинными частями комлями наружу Для совершенствования этого способа уборки тресш в Костромской ГСХА предложен и разработан новый способ сдваивания лент и машина для его осуществления (патент па изобретение № 2246200 РФ)

3 Теоретически обосновано соотношение скоростей транспоршрующеги конвейера и сдвигающего ремня, исключающее перекос стеблей при их движении в механизме для сдвигания ленты, при этом величина угла меж,ту рабочей ветвью сдвигающего ремня и направлением движения конвейера не должна превышать значения угла трения покоя комлей стеблей по материалу ремня равное 43,45 град, полученного в результате лабораторных исследований

4 Результаты экспериментальных исследований показали, что для надежной работы сдваивателя расстояние по горизонтали от центра подбирающего барабана левой секции до окружности входного шкива механизма для сдвигания ленты, должно составлять 0,57 м, а между центром левого подбирающего барабана и окружностью входного шкива сдвигающего ремня правой секции в среднем ее положении - 1,95 м; значение угла между ветвью левого сдвигающего ремня и транспортирующим конвейером - 20 град, а ветвыо правого - 22 град ; расстояние между выходными шкивами механизмов для сдвигания ленты - 1,58 м

5 Результаты корреляционно-спектрального анализа показали, что применение прижимных прутков в механизмах для сдвигания ленты позволяет получать более прямолинейные ленты и стабильную ширину сдвоенного валка

6. При испытании усовершенствованной технологии с использованием сдваивателя лент тресты в производственных условиях СПК "Расловское" на площади 20,5 га и Судиславском льнозаводе Костромской области получено увеличение выхода длинного волокна с 8,5% до 13%, а прои тодителыюсп, указанной машины в час эксплутационного времени составила 1.7 га.

7. Расчеты показывают, что применение усовершенствованной технологии уборки тресты с использованием экспериментального образца сдваивателя лент за счет увеличения выхода длинного волокна и производительности рулонного пресс-подборщика в сравнении с традиционной 1ехнологией уборки тресты из ленты приносит годовой экономический эффект в расчете на 100 га, равный 267690,56 рублей, и в сравнении с технологией уборки ее из конусов - 34631,2 рублей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 1. Смирнов НА., Смирнов C.B. Анализ технологий уборки льнотресты.

' /Материалы межвузовской научно-практической конференции "Актуальные

проблемы науки в агропромышленном комплексе" - Кострома: Изд. КГСХА, 2002.

2. Смирнов C.B., Трофимов М.А., Лобачев A.A. Анализ схем сдваивателей лент льна. / Материалы межвузовской научно-практической конференции "Ак-1 туальные проблемы науки в агропромышленном комплексе". - Кострома: Изд.

j КГСХА, 2003.

3 Трофимов М.А., Смирнов С.В Пути совершенствования подбирающих ап-1 паратов льноуборочных машин. / Материалы межвузовской научно-

практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромьштлен-1 ном комплексе" - Кострома: Изд. КГСХА. 2003.

' 4. Смирнов C.B., Смирнов Н. А. Сдваиватеяь лент льнотресты для осуществле-

1 ния новой технологии. / Материалы международной научно-практической кон-

ференции "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе". -I Кострома: Изд. КГСХА, 2004.

5. Смирнов С .В , Смирнов Н. А. Кинематический режим работы механизма для 1 сдвигания ленты стеблей льна. / Материалы международной научно-

практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе". - Кострома: Изд. КГСХА, 2006. 1 6 Смирнов C.B., Смирнов Н. А. Обоснование положения сдвигающего ремня в

1 механизме для сдвигания ленты. / Материалы международной научно-

практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромышлен-1 ном комплексе". - Кострома: Изд. КГСХА, 2006. 1

1 7 Смирнов С. В., Смирнов Н. А., Лобачев A.A. Определение угла трения покоя

1 комлей стеблей тресты по резине / Материалы международной научно-

1 практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромьпплен-

1 ном комплексе". - Кострома: Изд. КГСХА, 2006.

8. Патент 2246200 РФ, МПК А 01 D 45/06 Способ уборки тресты льняной и устройство для его осуществления / Смирнов H.A., Смирнов C.B., Трофимов М.А, № 2003104054/12 заявл. 11.02.2003, опубл. 20.02.2005. Бюл. № 5.

9. Патент 2250594 РФ, МПК А 01 D 89/00, 45/06. Подбирающий барабан для стеблей сельскохозяйственных кукьтур / Смирнов H.A., Трофимов М.А, Смирнов C.B., Лобачев A.A., №2003106075/12 заявл. 03.03.2003., опубл. 27.04.2005. Бюл. № 12.

»-87 1 Г

г

\

© Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" 156530, Костромская обл., Костромской район, пос. Караваево, уч. городок, КГСХА Лицензия на издательскую деятельность ЛР №021292. Выдана 18/06/98

Компьютерный набор. Подписано в печать 18/04/2006. Заказ №073. Формат 84x60/16. Тираж 100 экз. Усл. печ я. 1,2. Бумага офсетах. Отпечатано 20/04*2006, Отпечатано с готовых оригинал-макетов в академической типографии на цифровом .публикаторе. Качество соответствует предоставленным оригиналам.

ПРИНЯТЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Обзор существующих способов уборки льна-долгунца.

1.2 Обзор технологий уборки льнотресты.

1.3 Анализ способов сдваивания лент тресты и конструкции машин для их осуществления.

2 УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РУЛОННОЙ УБОРКИ ТРЕСТЫ.

2.1 Новые технологические операции.

2.2 Разработка технологической схемы сдваивателя лент тресты.

2.2.1 Обоснование способа сдваивания лент.

2.2.2 Выбор рабочих органов сдваивателя.

2.2.3 Устройство и принцип работы сдваивателя.

3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ОБОСНОВАНИЮ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ МЕХАНИЗМА ДЛЯ СДВИГАНИЯ ЛЕНТЫ СДВАИВАТЕЛЯ.

3.1 Обоснование параметров и режимов работы механизма для сдвигания ленты.

3.1.1 Обоснование кинематического режима работы механизма для сдвигания ленты.

3.1.2 Обоснование угла установки рабочей ветви сдвигающего ремня относительно транспортирующего конвейера.

3.2 Теоретическое обоснование конструктивных параметров и режимов работы механизмов для сдвигания ленты сдваивателя.

3.2.1 Определение положения шкивов сдвигающих ремней левой и правой секций сдваивателя.

3.2.2 Исследования влияния параметров и режимов работы механизма для сдвигания ленты на величину ее отклонения в поперечно-вертикальной плоскости при расстиле.

4 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 Программа исследований.

4.2 Методика определения угла трения покоя комлей стеблей по материалу ремня.

4.2.1 Устройство и принцип действия прибора.

4.2.2 Планирование эксперимента по определению угла трения покоя комлей стеблей по материалу ремня и методика обработки опытных данных.

4.2 Методика исследований по определению ошибок при копировании ленты и расстояния между комлями рядом расположенных лент.

4.3 Методика эксперимента по определению влияния основных конструктивных параметров и режимов работы механизма для сдвигания ленты на ее отклонение в поперечно-вертикальной плоскости при расстиле

4.3.1 Устройство и принцип действия экспериментальной установки.

4.3.2 Планирование эксперимента и методика обработки опытных данных

4.3.3 Выбор способов управления факторами.

4.3.4 Техника и порядок проведения опытов.

4.4 Методика проведения эксперимента по определению влияния работы механизмов для сдвигания ленты на кривизну лент и ширину валка.

4.5 Измерительные приборы и оборудование.

5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1 Результаты исследований по определению угла трения покоя комлей стеблей тресты по материалу ремня.

5.2 Результаты исследований по определению ошибок копирования и расстояния между комлями рядом расположенных лент.

5.3 Результаты исследований по определению влияния основных конструктивных параметров и режимов работы механизма для сдвигания ленты на отклонение ее в поперечно-вертикальной плоскости при расстиле .ИЗ

5.4 Выбор и расчет основных конструктивных параметров сдваивателя лент тресты.

5.5 Результаты исследований влияния работы механизмов для сдвигания ленты при различных способах ее расстила на кривизну комлевых частей расстилаемых лент и ширину валка.

6 РЕЗУЛЬТАТЫ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ СДВАИВАТЕЛЯ ЛЕНТ ТРЕСТЫ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ ТРЕСТЫ В СРАВНЕНИИ С СУЩЕСТВУЮЩИМИ.

6.1 Результаты испытаний.

6.2 Исходные данные для расчета экономической эффективности.

6.2.1 Расчет экономической эффективности усовершенствованной технологии рулонной уборки тресты из сдвоенного валка в сравнении с существующей технологией рулонной уборки из ленты.

6.2.2 Расчет экономической эффективности усовершенствованной технологии рулонной уборки тресты из сдвоенного валка в сравнении с технологией рулонной уборки ее из конусов.

6.3 Результаты расчетов экономической эффективности.

Лен-долгунец - одна из важнейших технических культур, возделываемых в хозяйствах Нечерноземной полосы РФ, из него получают более двадцати различных продуктов [1, 2]. Льнопродукция пользуется большим спросом и за границей, поэтому лен-долгунец является важной экспортной культурой. В последние годы значение льна возросло, так как после распада СССР хлопок в нашей стране не возделывается.

В настоящее время Россия теряет лидирующие позиции в мире как по производству, так и по переработке льна. Произошло значительное сокращение посевных площадей и заметное снижение качества продукции. Слабая заинтересованность сельских товаропроизводителей в возделывании этой культуры является следствием необдуманных реформ, которые привели к необоснованному диспаритету цен на энергоносители и средства производства с одной стороны и на льнопродукцию с другой.

Для выхода из сложившейся ситуации необходимо повышать урожайность льнопродукции, её качество и выход длинного волокна из тресты.

К повышению урожайности приведёт правильное использование передовых агротехнических приёмов при возделывании льна. Эти приёмы известны и проверены как в Костромской области, так и в других льносеющих областях. Они требуют дополнительных капитальных вложений в льняную отрасль. Пример передовых хозяйств показывает, что эти дополнительные вложения окупаются.

Качество льнопродукции повышается с применением раздельной уборки льна, плющения стеблей, оборачивания лент в процессе приготовления тресты, подсева трав для качественного приготовления тресты и других мероприятий. Всё это известно и может быть использовано в льноводческих хозяйствах.

Что касается повышения выхода длинного волокна из тресты, то здесь ситуация не вполне понятная.

Выход длинного волокна заметно снизился одновременно с переходом на рулонную уборку тресты. Раньше при сноповой уборке льна выход длинного волокна из тресты был в 1,5.2,0 раза выше, чем сейчас. Подобная ситуация складывается во многих льносеющих областях Российской Федерации. Но применение рулонной технологии значительно уменьшает затраты труда на уборку. В Западной Европе с применением рулонной уборки получают высокий выход длинного волокна. Но там выращивают высокостебельный лён и прокладывают шпагат между слоями в рулоне тресты. У нас в России этот приём используется редко, так как он удорожает льнопродукцию.

В нашей стране повсеместно применяют комбайновую уборку льна. При этом, чтобы получить качественные семена и уменьшить расход топлива на сушку вороха, сроки уборки льна сдвигают на более поздние. Такие действия смещают и сроки уборки тресты, приводят к такой ситуации, когда волокнистую льнопродукцию приходится сушить в конусах. Однако, с рулонированием тресты после сушки её в конусах прокладывание шпагата между слоями в рулоне становится не вполне эффективным.

Прокладывание шпагата между слоями в рулоне даёт больший эффект, когда рулон заматывают из одной ленты, разостланной льнокомбайном или подборщиком-очёсывателем. Но при рулонировании из одной ленты мала производительность прессовального агрегата, требуется большое их количество для уборки тресты в хозяйстве.

Следовательно, для повышения эффективности льноводства необходимо совершенствовать технологию рулонной уборки льнотресты.

Работа выполнена в соответствии с договорами между ФГОУ ВПО "Костромская ГСХА" и Департаментом АПК Костромской области: "Совершенствование комплекса машин и механизмов конструкции КГСХА для раздельной уборки льна на базе СПК "Расловское" Судиславского района" и "Совершенствование технологий рулонной уборки льнотресты на базе СПК "Расловское" Судиславского района и ее подготовки к переработке на льнозаводе с целью увеличения выхода длинного волокна".

Цель исследования состоит в повышении эффективности технологии рулонной уборки путем совершенствования новой технологической операции - сдваивания лент.

Объектом исследования является процесс сдваивания лент тресты льняной.

Методика исследования. При выполнении диссертационной работы использовались как стандартные, так и частные методики исследования с применением математического планирования эксперимента и обработки данных на ЭВМ.

Научная новизна состоит в:

• разработке нового способа сдваивания лент тресты;

• разработке математических и физических моделей, описывающих новый принцип сдваивания;

• определении фрикционных свойств комлей стеблей;

Достоверность основных положений подтверждена данными экспериментальных исследований, положительными результатами лаборатор-но-полевых исследований и производственных испытаний.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Разработан новый способ сдваивания лент тресты. Создан экспериментальный образец сдваивателя лент, прошедший производственные испытания в СПК "Расловское" Судиславского района Костромской области на площади 20,5 га.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов в ФГОУ ВПО "Костромская ГСХА" 2002.2006 гг. и Ярославской ГСХА - в 2004 г, в 2006 году работа была отмечена грамотой за лучший доклад. В 2005-2006 гг. новая технология рулонной уборки тресты и сдваиватель лент были представлены на VIII и IX ярмарках-выставках "Российский лен" в г. Вологда.

Основное содержание диссертации изложено в 9 научных работах, в том числе - 2-х патентах на изобретения №№: 2246200, 2250594. На защиту выносятся:

• новый способ сдваивания лент тресты;

• математические и физические модели, описывающие новый принцип сдваивания;

• результаты лабораторно-полевых исследований и производственных испытаний сдваивателя и его технико-экономическая оценка;

• конструктивные и режимные параметры сдваивателя.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. При существующей в нашей стране рулонной уборке тресты основной причиной низкого выхода длинного волокна являются дезориентация и перепутывание стеблей в рулоне и, как следствие невозможность сформировать качественный слой перед мяльно-трепальным агрегатом. Рулоны имеют форму усеченного конуса или эллипсоида, что способствует спаданию обвязочного шпагата при погрузке и транспортировке, разрушению паковки, что также уменьшает выход длинного волокна. Недостатком этой технологии является также низкая производительность пресс-подборщиков при работе с одной лентой.

2. Согласно литературных источников наиболее перспективным является способ уборки тресты, при котором перед заматыванием ее в рулоны производят сдваивание лент накладыванием одной на другую вершинными частями стеблей комлями наружу. Для совершенствования этого способа уборки тресты в Костромской ГСХА предложен и разработан новый способ сдваивания лент и машина для его осуществления (патент на изобретение № 2246200 РФ).

3. Теоретически обосновано соотношение скоростей транспортирующего конвейера и сдвигающего ремня, исключающее перекос стеблей при их движении в механизме для сдвигания ленты, при этом величина угла между рабочей ветвью сдвигающего ремня и направлением движения конвейера не должна превышать значения угла трения покоя комлей стеблей по материалу ремня равное 43,45 град., полученное в результате лабораторных исследований.

4. Результаты экспериментальных исследований показали, что для надежной работы сдваивателя расстояние по горизонтали от окружности входного шкива механизма для сдвигания ленты до центра подбирающего барабана левой секции, должно составлять 0,57 м, а между центром левого подбирающего барабана и окружностью входного шкива сдвигающего ремня в среднем положении правой секции - 1,95 м; значение угла между ветвью левого сдвигающего ремня и транспортирующим конвейером - 20 град., а ветвью правого - 22 град.; расстояние между выходными шкивами механизмов для сдвигания ленты - 1,58 м.

5. Результаты корреляционно-спектрального анализа показали, что применение прижимных прутков в механизмах для сдвигания ленты позволяет получать более прямолинейные ленты и стабильную ширину сдвоенного валка.

6. При испытании усовершенствованной технологии с использованием сдваивателя лент тресты в производственных условиях СПК "Расловское" на площади 20,5 га и Судиславском льнозаводе Костромской области, получено увеличение выхода длинного волокна с 8,5% до 13%, а производительность указанной машины в час эксплутационного времени составила 1,7 га.

7. Экономические расчеты показывают, что применение новой технологии уборки тресты с использованием экспериментального образца сдваивателя лент за счет увеличения выхода длинного волокна и производительности рулонного пресс-подборщика приносит годовой экономический эффект в расчете на 100 га в сравнении с традиционной технологией уборки тресты из ленты, равный 267690,56 рублей, и в сравнении с технологией уборки ее из конусов - 34631,2 рублей.

1. Индустриальные технологии производства льна / А. И. Вайнруб, В. А. Гаубе, Б. С. Петухов. JL: Колос. Ленингр. отд-ние, 1984 - 135 е., ил.

2. Лен-долгунец. Под общ. ред. М.М. Труша. М.: Колос, 1976, 352 е.,ил.

3. Черников В.Г. Экологически безопасные технологии возделывания, уборки и первичной переработки льна-долгунца // Техника в сельском хозяйстве.- 1994.-№6.

4. Льноуборочные машины / Г.А. Хайлис, H.H. Быков и др.-М.: Машиностроение, 1985.-232с.

5. Колчина Л.М., Крюков И.В. Технологии и технологические средства для возделывания, уборки и первичной переработки льна-долгунца: Каталог-справочник. М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2003. - 132 с.

6. Колчина Л.М. Настройка и регулировка машин для уборки льна-долгунца- М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2001. 48 с.

7. Справочник льновода / М.М. Труш, И.П. Сергеев, А.Н. Марченков и др. Сост. М.М. Труш и Ф.М. Карпунин. Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. - 240с., ил.

8. Соловьев А.Я. Льноводство. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1989. -320 е., ил.

9. Агрономическая тетрадь. Возделывание и первичная обработка льна-долгунца по интенсивной технологии / Под ред. Б.П. Мартынова. -М.: Россельхозиздат, 1986. 108 е., ил.

10. Махов И.М., Жуков В.Г. Некоторые вопросы технологии уборки льна-долгунца // Сб. научн. тр. ВИСХОМ.-М., 1975.-Вып.86.

11. Голод Л.Е. Выращивание льна-долгунца. Проект Tacis FD RUS 9504 "Поддержка сельскохозяйственных структур на областном уровне" 1999.-208 е., ил.

12. Мухин В.В., Мареева З.И. Механизация уборки льна в странах Западной Европы // Лен и конопля. 1987. - №6.

13. Диденко Н.Ф., Чернышков A.A. Шатровая технология уборки льна за рубежом // Исследование технологических процессов и рабочих органов машин для уборки лубяных и других технических культур: Сб. науч. тр./ВИСХОМ. -М. :ВИСХ0М, 1987.

14. Miroslav Binder a kolektiv SVINOVÄNi LNU Vitiskly Jihoceske ti-skärny, n.p., Ceske Budejovice AA 6,71, VA 6,98 - Näklad 2500 vytisku -Publikace 6.3864.- 1985.

15. Диденко Н.Ф., Васильев Г.К. Состояние и перспективы развития льноуборочной техники // Перспективы развития технического уровня машин для уборки и послеуборочной обработки зерна.: Тр. ВИСХОМ. М., 1986.

16. Труш М.М., Коваленко Н.Ф. Льноводство Франции // Лен и конопля. 1978. - №6.

17. Патент 2019950 РФ, МКИ А 01 Д 45/06. Раздельный способ уборки льна-долгунца / Н. А. Смирнов, А. Н. Зинцов, П. А. Мартынов. № 4918510/15, заявл. 12.03.1991, опубл. 30.09.1994. Бюл. №18.

18. Патент 2062012 РФ, МКИ А 01 Д 45/06. Способ уборки льна-долгунца / Н. А. Смирнов, А. Н. Зинцов. № 5040457/15, заявл. 29.04.1992, опубл. 20.06.1996. Бюл. №17.

19. Патент 2119279 РФ, МКИ А 01 Д 45/06. Способ уборки льна-долгунца / Н. А. Смирнов, А. Н. Зинцов, В. Н. Соколов. № 9401820/13, заявл. 17.05.1994, опубл. 27.09.1998. Бюл. № 27.

20. А. с. 1604217 СССР, МКИ А 01 Д 45/06. Способ уборки льна-долгунца / Н. А. Смирнов. № 4605222/30-15, заявл. 14.11.1988, опубл. 07.11.1990. Бюл. №41.

21. Смирнов H.A., Зинцов H.A., Соколов В.Н. Раздельный способ уборки льна-долгунца и машина для его осуществления / Сборник творческих работ. Костромское областное правление Российского научно-технического общества сельского хозяйства. Кострома, 1996.

22. Смирнов H.A., Зинцов H.A., Соколов В.Н. Техническое обеспечение способа раздельной уборки льна-долгунца / Материалы межвузовской научно-практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе". Кострома: Изд. КГСХА, 1999.

23. Смирнов H.A., Зинцов H.A., Соколов В.Н. Опыт применения раздельной уборки льна в Костромской области / Тезисы научно-практической конференции "Научно-технические достижения льняному комплексу области". Кострома, 2000.

24. Смирнов H.A. Российский комплекс машин для раздельной уборки льна-долгунца / Тезисы научно-практической конференции "Лен на пороге XXI века". Вологда, 2000.

25. Смирнов H.A., Зинцов А.Н., Соколов В.Н. Опыт применения раздельной уборки льна-долгунца и Костромского комплекса машин для ее реализации // Актуальные проблемы инженерного обеспечения АПК.: Сб. науч. тр. / ЯГСХА. Ярославль, 2002.

26. Черников В.Г., Порфирьев С.Г., Ростовцев P.A. Очесывающие аппараты льноуборочных машин (теория, конструкция, расчет): Монография. Тверь, 2004. - 240с.

27. Живетин В.В., Гинзбург Л.Н., Ольшанская О.М. Лен и его комплексное использование. -М.: Информ- Знание, 2002. 400 е., ил.

28. Шолодько В.А., Гиренко В.А. Нужны два способа уборки // Лен и конопля. -1987.-№5.

29. Болотов И.Н. и др. Комплексная механизация льноводства. Л.-М.: Сельхозиздат, 1962.-356 е., ил.

30. Александров М.А. Новые машины для раздельной уборки льна. -М.: ЦИНТИАМ, 1963.-39 е., ил.

31. Баранов И.В., Новожилов Н.П. Комплексная механизация возделывания и уборки льна-долгунца. -Л.: "Колос", Ленингр. отд-ние, 1972. 207 е., ил.

32. Труш М.М., Ковалев М.М. и др. Раздельная уборка льна-долгунца // Технические культуры.- 1991.-№4.

33. А. с. 1218989 СССР, МКИ А 01 F 15/04, 15/08. Пресс-подборщик стеблей сельскохозяйственных культур / В. А. Терехин, № 3766629/30 15, заявл. 20.07.84, опубл. 23.03.86.34. статья или патент на пакетную технологию Н.А. в Нерехте

34. Раздельная технология уборки льнотресты при неблагоприятных погодных условиях. Рекомендации. ВНИИЛ. Торжок, 1985.

35. Ипатов A.M. Теоретические основы механической обработки стеблей лубяных культур. Учебн. пособие для вузов. М.: Легпромбытиздат, 1989.- 144 е., ил.

36. Смирнов Н.А., Смирнов C.B. Анализ технологий уборки льнотресты. /Материалы межвузовской научно-практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе" Кострома: Изд. КГСХА, 2002.

37. Черников В. Г. Машины для уборки льна. М.: Колос, 1999.

38. А. с 1628917 СССР, МКИ А 01 D 45/06, 89/00. Устройство для подбора и сдваивания лент льна / Е. М. Огнев и др., № 4658534/15, заявл. 06.03.89, опубл. 23.02.91. Бюл. № 7.

39. А.с. 1662405 СССР, МКИ А 01 D 45/06, 89/00. Устройство для подбора и сдваивания лент льна /В.А. Терехин, М.М. Ковалев, № 4687876/15, заявл. 05.05.89, опубл. 15.07.91. Бюл. № 25.

40. А.с. 1029886 СССР, МКИ А 01 D 89/00, А 01 D 45/06. Устройство для подбора и сдваивания лент льна /Г.А. Сотникова и др., № 3334148/3015, заявл. 03.08.81, опубл. 23.07.83. Бюл. № 27.

41. А.с. 1367899 СССР, МКИ А 01 Б 45/06. Устройство для оборачивания и сдваивания лент льна /Ю.Н. Бельдейко и др., № 4117421/30-15, заявл. 11.06.86, опубл. 23.01.88. Бюл. № 3.

42. Патент 2172579, МКИ С2, А 01 Э 45/06. Сдваиватель лент льна /В.П. Козлов, В.И. Сизов, И.М. Чарцев, А.В. Мухин, И.В. Сизов, опубл. 27.08.01. Бюл. №24.

43. Сизов В.И., Сизов И.В. Сдваиватель лент льна //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1999. - №8.

44. Сизов В.И., Сизов И.В., Чарцев И.М. Оборачиватели льна //Сельский механизатор. -1999. №9.

45. Сизов В.И., Сизов И.В. Новые конструкции оборачивателей льна //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000. - №3.

46. Сизов И.В. И сдваивает, и оборачивает // Сельский механизатор. -2001.-№6.

47. Сизов И.В. Сдваиватель лент льняной тресты // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. - №5.

48. Сизов И.В. Снижение энергозатрат при уборке льняной тресты //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2001. - №8.

49. Сизов И.В. Сдваивание лент льняной тресты: Автореферат дис. канд. техн. наук. М.: 2002.

50. А.с. 1564698 СССР, МКИ А 01 Р 15/00. Способ рулонирования стеблей лубяных культур /В.Б. Ковалев, В.Б. Мелегов, № 4411588/30-15, заявл. 09.03.88, опубл. 15.05.90. Бюл. № 18.

51. А.с. 1658893 СССР, МКИ А 01 Б 15/07, А 01 Э 45/06. Рулонный пресс-подборщик лубяных культур / В.Б. Ковалев, В.Б. Мелегов, № 4643413/15, заявл. 02.12.88, опубл. 30.06.91. Бюл. № 24.

52. Патент 2257704 РФ, МПК А 01 Э 45/06, Б 01 В 1/16. Способ уборки и подготовки к переработке тресты льняной / Смирнов Н.А. Заявл. 17.04.2003. Опубл. 10.08.2005. Бюл. № 22.

53. Патент 2246200 РФ, МКИ А 01 D 45/06 Способ уборки тресты льняной и устройство для его осуществления / Смирнов H.A., Смирнов C.B., Трофимов М.А., № 2003104054/12 заявл. 11.02.2003, опубл. 20.02.2005. Бюл. № 5.

54. Патент 2264075 РФ, МПК А 01 F 15/07, 15/10, А 01 D 45/06. Рулонный пресс-подборщик лубяных культур / Смирнов H.A., Лобачев A.A. № 2004103085/12, заявл. 03.02.2004, опубл. 20.11.2005. Бюл. № 32.

55. Смирнов Н. А., Лобачев A.A. К вопросу обоснования паковки для льнотресты / Труды КГСХА Выпуск 62. Кострома. Изд. КГСХА, 2004 -192с.

56. Лобачев A.A., Смирнов H.A. Модернизация рулонного пресс-подборщика ПРП-1,6 для уборки льнотресты. / Материалы международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе" Кострома: Изд. КГСХА, 2004.

57. Смирнов Н. А. Вариант концепции совершенствования технологии уборки льна и тресты // Достижения науки и техники АПК. 2005, № 6.

58. Зинцов А.Н. Повышение эффективности подборщика-очесывателя путем ориентирования ленты льна перед очесывающим аппаратом: Дисс.канд.техн.наук. -Кострома: 1996.-208с.

59. Перов Г.А. Повышение эффективности работы подборщика-оборачивателя льна за счет оптимизации его параметров и режимов: Авто-реф. дисс.канд.техн.наук.-С.Петербург-Пушкин,1993.

60. Турбин Б.Г. и др. Сельскохозяйственные машины. Л.: Машиностроение ,1967.

61. Черников В.Г. Изыскание и исследование рабочих органов для подбора и выравнивания лент льнотресты: Дисс.канд.техн.наук. -Л.: 1970.

62. A.c. 328876 СССР, МКИ А 01 D89/00, А 01 D 45/06. Подборщик стеблей льна /В.Н.Рябцев, Н.Я.Шепилов, № 1441248/30-15, заявл. 25.05.1970, опубл.09.11.1972. Бюл.Ы7.

63. Ковалев М.М., Быков H.H., Перов Г.А. Усовершенствование комплекса машин для комбайнового способа уборки льна, включая теребление, очес стеблей, оборачивание ленты и подбор льносырья с вязкой в онопы //Научный отчет по теме Т 4а.-Торжок:ВНИИ льна, 1989.

64. Маят A.C. ,Соснов В.И. Перспективы механизации подъема льняной тресты//Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства-1968.-№11.

65. Трофимов М.А., Смирнов C.B. Пути совершенствования подбирающих аппаратов льноуборочных машин. / Материалы межвузовской научно-практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе" Кострома: Изд. КГСХА, 2003.

66. Патент 2250594 РФ, МПК А 01 D 89/00, 45/06. Подбирающий барабан для стеблей сельскохозяйственных культур / Смирнов H.A., Трофимов М.А, Смирнов C.B., Лобачев A.A., №2003106075/12 заявл. 03.03.2003., опубл. 27.04.2005. Бюл. № 12.

67. Трофимов М.А., Смирнов H.A. Особенности конструкции нового подбирающего барабана для лент льна. / Материалы международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе". Кострома: Изд. КГСХА, 2004.

68. Смирнов C.B., Трофимов М.А., Лобачев A.A. Анализ схем сдваива-телей лент льна. / Материалы межвузовской научно-практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе". -Кострома: Изд. КГСХА, 2003.

69. Луценко В.М. Исследование и разработка способов улучшения качества снопов льна-долгунца машинной вязки для сдачи их на льнозаводы пригодными к дальнейшей переработке:Дисс.канд.техн.наук.-Торжок, 1970.-174 с.

70. Лурье А.Б., Нагорский И.С., Озеров В.Г. и др. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления/Под ред. Лурье А.Б.-Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1979.-312с.,ил.

71. Стяжкин В.И. Исследование динамики навесного подборщика тресты ПТН-1 с целью улучшения показателей его рабочего процесса: Авто-реф.дисс.канд.техн.нау к.-Л.-Пушкин, 1982.

72. Смирнов C.B., Смирнов Н. А. Сдваиватель лент льнотресты для осуществления новой технологии. / Материалы международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе". Кострома: Изд. КГСХА, 2004.

73. Смирнов C.B., Смирнов Н. А. Кинематический режим работы механизма для сдвигания ленты стеблей льна. / Материалы международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе". Кострома: Изд. КГСХА, 2006.

74. Смирнов C.B., Смирнов Н. А. Обоснование положения сдвигающего ремня в механизме для сдвигания ленты. / Материалы международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе". Кострома: Изд. КГСХА, 2006.

75. Яблонский A.A., Никифорова В.М. Курс теоретической механики: Учебник. 9-е изд., стер. СПб.: Издательство "Лань", 2004. - 768с.

76. Цивильский В.Л. Теоретическая механика. Учебник для втузов. -М.: Высшая школа, 2001 319 с.

77. Лурье А.Б., Громбчевский A.A. Расчет и конструирование сельскохозяйственных машин. -Л.: "Машиностроение" Ленингр. отд-ние, 1977. -528с., ил.

78. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: - Наука, 1969.-576 с.

79. Колпаков А.П., Карнаухов И.Е. Проектирование и расчет механических передач. М.: Колос, 2000. 328 е., ил.

80. Ковалев М.М. Исследование процесса перехода ленты из прямоточного теребильного аппарата в зажимной транспортер льнокомбайна: Сб. науч. тр. /ВНИИльна. Вып. XXII. Торжок. - 1985.

81. Ковалев М.М. Особенности транспортирования стеблей льна вальцовыми аппаратами //Мех. и электриф. сел. хоз-ва. 2003. №8.

82. Хайлис Г.А. Элементы теории и расчета льноуборочных машин. -М. :Машгиз,1963.

83. Ковалев Н.Г., Хайлис Г.А., Ковалев М.М. Сельскохозяйственные материалы (виды, состав, свойства). М.: ИК "Родник", журнал "Аграрная наука", 1998.-208с., ил.

84. Смирнов С. В., Смирнов Н. А., Лобачев A.A. Определение угла трения покоя комлей стеблей тресты по резине / Материалы международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе". Кострома: Изд. КГСХА, 2006.

85. Хайлис Г.А., Ковалев М.М. Исследование сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных. М.: Колос, 1994.-169 с, ил.

86. Мараманов В.А., Пигалов А.И. Основы научных исследований и техника эксперимента механо-технологических процессов первичной обработки лубяных волокон: Учебн. пособие /Костроме, технол. ин-т.-Ярославль, 1989.- 88с.

87. Доспехов Б.Д. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных. М.: Колос, 1972.-206 с, ил.

88. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. -3-е изд., доп. и перераб. -М.: Колос, 1973. -199 е., ил.

89. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.: Физмашгиз,1961.

90. Пустыльнин Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: "Наука", 1968.

91. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1981.-382 с, ил.

92. Методика статистической обработки на ЭВМ результатов испытаний и исследований сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления /Сост. Абелев Е.А., Литновский В.Т., Теплинский И.З. и др., под ред. Лурье А.Б.-Л., 1983.-37 с.

93. Льноуборочные комбайны ЛКВ-4Т, ЛК-4Т. Руководство по эксплуатации .- Калинин, 1967.

94. Мельников C.B., Алешкин В.Р., Рощин П.П. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980.- 163 е., ил.

95. ОСТ 108.9-2002 Испытание сельскохозяйственной техники. Машины для уборки льна. Методы оценки функциональных показателей /Минсельхоз. Введен с 3.03.2003.

96. Пакет прикладных программ STATGRAPHICS на персональном компьютере / С.Г. Григорьев, В.В. Левандовский, A.M. Перфилов, В.И. Юнкеров. Санкт-Петербург, 1997. - 106 с.

97. ГОСТ 23729-82 Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки.- М.: ЦНИИТЗИ, 1989.- 9 с.

98. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники (руководство по дипломному проектированию) / Под ред. Н.С.Власова. -М.: Колос, 1979.-399 с, ил.

99. Нормы и нормативы для планирования механизации и электрификации в отраслях АПК/Сост.: Шахмаев М.В., Юркин В.И.-М.: Агропром-издат, 1988.-591 с.

100. Справочник по организации и планированию сельскохозяйственного производства. Под редакцией проф. Максимова М.М. Ярославль 2002.-374 с.