автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение функциональной способности рабочих органов свеклоуборочных машин

Луганський держашшй аграрнни уюверситет

•> #

i Железняк

Тетяна Олександ pinna

УДК 631.004.5.02

П1ДВИЩЕННЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО! ЗДАТНОСТ1РОБОЧИХ ОРГАНГО БУРЯКОЗБИРАЛЬНИХ МАШИН

Спещальшсть 05.20.01 - межашзацш ольськогаснодарського виробювдтва

Автореферат

дисертацн на здобуття наукового ступени кандидата техшчних наук

Луганськ 2000

Луганський держашшй аграрнмй утверситет

Железняк _.,.-■-■*

Тетяна Олександр^вна {ф1 <;/ * L'

УДК 631.004.5.02

П1ДВИЩЕННЯ ФУНКЦЮНАЛЬНОГ' ЗДАТНОСПРОБОЧИХ ОРГАН1В БУРЖОЗБИРАЛЬНИХ МАШИН

Спещальшеть 05.20.01 - мехзшзац!« сгдьськогосподарського виробництва

Автореферат

днсергашГ иа здобуття наукового ступеня кандидата техшчних наук

i

Луганськ 2000

Дисертащею е рукопис.

Робота виконана у Харкшському державному техшчному ушверситсп сшьського господарства

Науковий кер1вшпс - доктор техшчних наук, професор

Сичов 1ван Петрович, Хармвський державний техшчний университет сшьського господарства, професор кафедри техшчшм експлуатацц машин та обладнання

Офщшш опоненти:

доктор техшчних наук, професор Чурсшов Юрш Олексшович, Дншропетровський державний аграрний ушверситет, завщувач кафедри мехашзацп тваринницысих ферм

кандидат техшчних наук, Грщасов Валентин Ьшч, Хармвський державний техшчний ушверситет сшьского господарства, доцент кафедри мехашзацп тваринницьких ферм

Проищи установа -

ВАТ "Украшський науково-дослщний шститут сшьськогосподарського машикобудування мпистерства гфомкслово! полпики Украши" (м.Харюв).

Захист вщбудеться " ^ " року о Х^*"^годинг на

засщанш спещал1зованог вчено! р^ди &9.841.01 по присудженню наукового ступеню кандидата техшчних наук в Луганському державному аграрному ушверситетп за адресою 91008, м. Луганськ-8, Луганський державний аграрний ушверситет.

3 дисертахдею можна озкайомитась у б1блютещ ЛДАУ за адресою 91008, м. Луганськ-8, Луганський державний аграрний ушверситет.

Автореферат розюланий " 3 2000 року

Вчений секретар спецштзовано? вчено!ради

кандидат техшчних наук, доцент

Коваль В.Я.

Загальна характеристика робота

Актуальность теми. В ринкових умовах сиьськогосподарське виробниптво потребуе шдвшцення ефекшвносп використання сшьськогосподарсько1 техники. Тому особливу актуальшсть набувають питания, пов'язаш з функциональною здатшстю робочих оргашв, перюдичшстю техничного обслуговування 1 розробкою а «мог до иадишост! робсчкх оргашв бурякозбиральннх машин.

Перюдичшсть проведения техтчного обслуговування бурякозбиральпих машин встановлена по аналоги з тракторами, не вюпочаючи особлнвгсть -технолопчщ регулховаиня робочих оргашв. Затзнене проведения техшчного обслуговування веде до збитюв.

Розробка ремонтопридатних робочих органов ) Ьс використання дае можливкггь значно гадашцити економ^чний ефетсг 1 знизити металом1стюсть.

Зв'язок робота з иауковими темами. Дослвдження за темою дисертацшно1 робота виконуватись за госпрозрахунковою темою №30/2-96 ВАТ "Терногальського комбайнового заводу": "Шдвищення ефективносп 1 роботоздатносп робочих оргашв бурякозбиральннх машин".

Мета 1* задачи дослвджень. Мета робота - шдвшцення роботоздатносп робочих оргашв бурякозбиральннх машин на основ1 визначення оптнмальних строюв проведения тexнiчнoгo обслуговування, базуючись на хмош'рно-статистичний метод моделювання та розробка вимог до стшкосл ироти спрацювання на зное ножш гичкозбиралъно!' машини БМ-6А та дискових копач1в коренезбирально! машини КС-6Б. Для досягнення мети роботи необхцдао вирйнити сл1дуюч1 задачк

- внзначити параметри робочих оргашв 1 фaктopiв, яю впливають на 5х функшональну здатшеть;

- розробити робоч1 органи шдвищено1 довгопгпюст; та ремонтопридатносп;

- визначити залежтсть М1>к регулюваннями, зпосоетшюстго, розлпром поля та мехашчними характеристиками коренеплодо;

- обгрунтування вибору в якосп оценочного параметру модального значения ресурсу з визначенням його точносп;

- визначити перюдичшсть замши робочих оргашв бурякозбиральннх машин, зпдко {фшерк мшшшльео! вартосп;

- провести експериментальш досладження по обгрунтуванню параметр1в робочих оргашв 1 визначетпо перюдичносп {х. замш;

- визначити екошлпчну ефективтеть отриманих результат.

Метода дослвджень. Теоретичт дос;пджетш проводились з використанням основних положень вищо!" математики, теорп ¿мстарнссп та математично'1 статистики. Експериментальш дослщження базувались на математичному моделюванш, на основ! сгатистичних даних, юнугочих стандартних програм моделювання та специально розроблених методик для проведения моделювання на ЕОМ.

Наукова новизна одержаних результатов. Вяерше встановленнй зв'язок структурних параметр1в робочих оргашв бурякозбиральннх машин

характеризующих (х роботоздатшсть, з швидюстю зношування, яка змшюегься випадково 1 на цш основа встановлена умова поеднання регулювань робочих оргашв пов'язаних з IX спрацюванням та першдом на шше поле. Одержана математична формула визначення ощнки точности модального значения ресурсу робочих оргашв сшьськогосподарських машин яри поетупових вщказах. Розроблена методика встановленкя оптимально? перк>дкчяосп техичного обслуговування на основ1 блочного методу шов1рно-статистичного моделювання, яка дозволяе визначити перюднчшсть замши колов \ копаадз бурякозбиральних машин. 3 урахуванням особливосп ¡снуючих конструкцщ нояав 1 копач! в розроблеш робоч! органи шдвищеноТ роботоздатносп.

Практична шншсть отриианих результатш. Проведет досладження дозволяють поеднувати величину технолопчних регулювань гичкозбхфального апарату та викопуючого пристрою в залежнога вй зносу робочих оргатв з вщповщною дшянкою поля дукрового буряка. Подаш пракгичт рекомендаций що до строку проведения техтчного обслуговування та часу замши робочих оргашв бурякозбиральних машин. Рекомендовано ремонтопригодный шж з щцвищеною в два рази довпшчшстю для БМ-6А та дисковий копач для КС-6Б з лнсвщащею регулювально! шайби.

Особистнй внесок здобувача. Основш дослиркення за темою дисертацд виконаш автором особисто, зокрема, проведено теоретнчне обгрунтування параметров по стшкосп проти спрацювання на зное робочих органов бурякозбиральних машин при поеднанш технолопчних регулювань з розлнром поля на основ! дослщження змшення структурних параметр1в 1 функционально! здатносп нож1в та копачш в першд експлуатацй та обраш метода пщвшцення к роботоздатносп. Розроблеш ремонтопридатний н!ж гичкозбиральноУ машини БМ-6А та удосконалений дисковий копач коренезбиральшй" машини КС-6Б.

В опублшованих у ствавторсти працях [5; 6] особистий внесок автора полягае у виведенш математичних залежностей та визначенш розглянугах параметров. Загальна частка учасп в опублшованих у сшв авторств! роботах складае 50%.. .70%.

Апробация роботи. Осповш положения дисертацшно! робота доповщались на щер^чкях науксвсияетодичних конференшх та семшарах (1997-1999р. р.) ХДТУСГ, на Всеукрашсыай науково-техтчнш конференци "Напрямкн розвитку ытчазняного тракторобудувашш на 1999-2005р.р." ХДТУСГ (м.ХарювД998р), на ьажнародшй науково-техшчшй конференци "Техшчний прогрес у сшьськогосподарському виробницгвГ (1МЕСГ УААН - Глеваха, 1998р.).

ПублжавдУ результате дослзджень. За результатами доошджень опублпеовано нйеть наукових статей.

Реалпацш результатш дослщжень. Результата дослщжеиь прийшга ВАТ "Тернотльсышй комбайновий завод" для розробки нових бурякозбиральних машин, та внесения змш до експлуатащйно'х докумеотаци кнуючих в виробншгга бурякозбиральних машин, а також впроваджеш в учбовий процес ХДТУСГ при викяаданю курсу "Основи теори техшчно! експлуатацн"

Структура i обсяг робота. Дисертацшна робота викладена на 168 сторшках гамп'ютерного тексту', м1стить 25 таблиць, 34 рису nid в. Текстова частина жладаеться з в ступу, шести роздшш i загальних висновив. Список використано* итератури включае 182 яаймекування. ДопомЬккий материал подано в додатках.

3MICT РОЕОТИ

У в ступ! обгрунтована актуальтсть теми, мета досшджень,. викладаеться яаукова новизна та практична цштсть робота, а також основш положения, як\ вшосяться на захисг.

В першому роздин "Стан питания та зада1« досладження" проанал1зовано св1товий досвщ по годвищеншо роботоздатносп робочих оргашв емьськогосподареьких машин, досгаджешао ix функгцональних властивостей, а також досвщ в становления перюдичнога проведения техшчпого обслуговування сшьськогосподарських машин i TpaicropiB. Цд питания знайшли свое воображения в роботах Горячкша В.П., Василенка А.Л., Погоршого Л.В., Шабельника Б.П., Серебрякова I.M., Татьянка М.В., Ашловича В .Я., Мхлша В.М., Швшица В.М., Сельцера A.A., Рахутша Г.С.

Напрямок досшдження функцюналыю1 здатносп систем для Tparcropiß розвиваеться гад кергвнишвом Свтенка В.Г., Лебедева А.Т.

В роботах Сичова 1.П. та Мартиненка В.Я. встановлена залежгасть роботоздатносп вщ параметр! в ршучо!' кромки робочих органов бурякозбиральних машин.

Роботоздатшеть бурякозбиральних машин вгоначаеться регулюючимн параметрами горизонтального та вертикального зазорш, яга залежать вщ зносу робочих орган1в для вщгкшдко! далянки цукрового буряка i розьп'ру кореиеплодш. Дослщжень в цьому напрямку не проводилось.

Перюдичшстъ та склад проведения техшчиого обслуговування доешь точно розроблеш для TpaicropiB. Виявлено, що при встановленш перюдичносп експериментадьним шляхом використовувались 1мов1рно-статистич11i метода моделювання. Однак, для сшьськогосподарських машин, вони прийият! за аналогом. Тому вшшкае необхгдшеть »становления строку проведения техшчного обслуговування та замши робочих оргашв для сшьськогосподарських машин. Проанатоовашш зв'язок зниження трудожсгкосп техшчного обслуговування з ремонтопридатшстю.

У другому роздш "Теоретичиий атлп роботоздатносп робочих оргашв бурякозбиральних машин" одержаш умови вщсутносп сгашв та травмування коренеплодов залежно вщ розташування рикучого елемешу ввдносно основи ножа. Дос.шджено лшшшш та нелшйний взаемозвя'зок зносу робочих оргашв з часом. Для проведения яюсно! та ефектившп робота бурякозбиральних машин проводить технолопчш регулювання. Але, через деякий час робота величина регулювань змшюеться внаслвдок зносу робочих оргашв. Тобто, технолопчш регулювання з урахуванням часу робота машини виражеш фуикщею залежною В1Д параметров

коренеплодав 1 зносу робочих оргавш. Тому налагоджену машину на збирання певно! дшянки цукрового буряка з перебегом часу перев1ряють на межу змшення технолопчних регулювань.

Ягаске oбpiзaння досягаеться рацюнальним викорисгаыням усгх можливих регулювань. В залежносп вщ того, на яюй дшянид працюе гичкозбираяьна машина БМ-6А (з бшьш чи ме-нш великими коренями) проводиться регулювання горизонтального (а) та вертикального (в) зазорш гичкозбирального апарату.

Залежшсть зазоров а та в з урахуванням часу представлено сшввщношенням

де а(?) - величина зазору з урахуванням часу;

Оу - номшальна величина горизонтального зазору, визначаетьея параметрами коренеплодав;

аи - величина горизонтального зазору, визначаетьея зносом ножа. Зное ножа, володцочого влacтивicтю самозаточуватась представлено лшШною залежшепо

де у- швидккяъ зношування, 1 - наробгсок.

3 урахуванням (2.2) 1 розташуваншш ножа формула (2.1) перетворюеться до

а(1)=ау+аи.

(2.1)

(2.2)

вигляду

а{1) ^ау-гу(соха,

(2.3)

десс - кут мш поверхнею грунту 1 нахилом ножа.

Якщо позначити допустиме вщхилення зазору [да], то 4=Тр 1

а(ГрУау=[Аа1

де Тр - першдичшеть технолопчногс регулювання. 3 урахуванням (2.4) можна записати

[Да\=уТрСо$а,

(2.5)

„, [Ла] А

тод| Т„ = J = -. (2.6)

^ у COS« 7

Змшення величнни вертикального зазору (в) гичкозбиралыго! машина буде мати такий вигляд, як i горизонтального. Значить

(2.7)

r ysma у

Для коренезбиралыго'/ машинн КС-6Б змшення величина сходження дисюв в дисковому копачей', з урахуваннш перюдичнос-п технолопчних регулювань, буде мати вигляд

ysin^ г

де Р - кут Mi ж дисками копача; [Ас] - сходження дисюв.

Отримаш формули (2.6 - 2.8) щентичн!, яш можка об'еднати в одну залежшсть

Тр=~, (2.9)

У у

з яко! випливае, що перюдичн1сть технолопчних регулювань визначаеться швидюстю зношування, яка е випадковою величиною, розподаленою по нормальному закону з параметрами: середам швндюсть зношування у,

середньоквадратичне вдаияення Оу.

_(Y-?F

42Tt<3.f

Розподшення теля перетворень визначаеться виглядом

П V

О-у

2о;

Отримане розподалення носить 1м'я Бернштейна, мае асиметричний вигляд. В якосп показника для такого розподтення зручно користувагшся Т^,, при якому щшьшсть ¿мовфносп мае найбшьше значения

О

{КГ-

(2.12)

Граф^чна знтерпретацш формула (2.12) представлено на рис. 2.1, при [Да]=2,5мм, також нанесена лшя середнього значения розм^ра поля, прийнятого ршшмс 10 i 20га.

Отримаш розрахунки показують, що для поеднання регулювань при першда на шше поле 1 в результат зноеу ножа, необхвдно, щоб середня швидкють зношування була в межах 0,1-0,2мм/га та И коефпйенти вар!ади були менше за величину вщтинених poзмipoм поля.

Для нел^ншно! функци зносу

де а - показник ступеня, р1вшш 0,5-2,0.

(2.13)

20

"?» мм/га

О

ол

О,2 0,3 о,а 0,5

Рис. 2.1 Залежшсть Тр в1д у: 1- Уг=0,2;Е- ¥г=0,4; Ш - Уг~0,6

1

Отримана формула аналопчна (2.12), яка мае вигляд

Па

2К;т(а + 1)

1 + 4

« + 1г/2

уч

а

0.5

-1

Граф1'чиа пггерпретащя формула (2. ¡4) представлена на рис. 2.2.

3 графжа видно, здо при збшъшенш середньо! швидкосп знсшування перюдичтсть технолепчних регулювань зменшуеться. Показник ступешо мае бшын сильшший вплив (I, II, Ш), шж коефодент пар1'ацп (1а, 1в). Тому для а=2 т розм1ру поля 10 1 20га повинш застосовуватися тага робоч! органи. в яких швидьасть зношування буде не бшыпе 0,05мм/га, а для сс=0,5 робоч1 органи, яга мають швидюсть зношування не бшьше 0,50-0,65мм/га.

О 0,1 0,г 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Рис 2.2 Залежшсть ТрЕ ввд а, Уг, у (I - а=0,5; ^=0,3; 1а - ^=0,2; 1в -Р/=0,4; 11-а=1; {^=0,3; Ш - а=2; 0,3), при [Да]=2,5мм.

У третьему роздал! "Ощнка точносп статистичного значения ресурсу" отримана формула оцшки модального значения ресурсу та проведений анализ впливу похибки середнього значения 1 середньоквадратичного вщхилення швидкосп зношення. Модель по визначешпо ресурсу при поступових вцосазах розглянута Протковим О.С. Вона визначае розподшення ресурсу в форм!

розподшення Бершнтейна. В якосл оцшююмих показниюв використовуегься середнш, гама-процентиий, а також модальний ресурс при найбшышй щшьносгп 1мов1рносп розподшення часу безвщказно! робота. Виходячи з формули розподшення значения дик ресурсов залежить вщ шбидкосн зношування, яка е випадковою величиною розподшеною по нормальному закону з параметрами: у,

Су. Ц1 параметри визначаються з деякою похибкою, яка залежить в основному вщ кшькостг спостережень над вияадковою величиною. Що до одшки середнього значения 1 гама-проценгного, то вони розроблеш достатньо. Оцшка ж модального значения ресурсу не достатньо представлена, але ця характеристика сутгева 1 використовуегься дога оцшки ресурЫз робочих оргашв сшьськогосподарських машин.

Виходячи з формули модального значения ресурсу мае вигляд похибка Тв буде являтися фушацею похибки середньо! швидкосп зношування I середньоквадратичного вщхилення, тобто

сту). (3.1)

Оцшюемо абсолютну похибку величини Те через похибку у, оу, еиходячн з загальнох формули визначення повного диферешцалу функцн

ДГв=^Дf+-^-Дoy. (3.2)

ду д(Ту '

Значения Ау визначаеться виразом

Д 7 = (3.3)

ып

да (а - кваитшь розподшення Стьюдента яри дошрчШ шов1рноеп а г чкеш ступешв вш>ност1 р1вним и-1;

п - кшыасть спостережень над випадковими величинами.

Виходячи з дoвipчoгo штервалу середнього квадратичного вщхилення

2; <х-г<а-,Ао^2, (3.4)

де 2\, 1г - верхня та нижня меяа дов1рчого штервалу, визначаеться також в залежнога вад дов1рчо! 1мов1рносп 1 числа ступешв вшьносп.

Похибка Дегвизначаегься виразом

(3.5)

ГИсля розрахунюв похщних 1 перетворень, при введен!» коефодента вар1"ацп, отримаемо

Ввдносна похибка Ыв являеться фунюцею слвдуючих аргумента: п, а, Уу. Для виявлення впливу кожного з перечисленних аргумента проведено обчислення

Внходячи з досглду оцшки випадкових величин приймаемо слвдуюче значения похибки при аэ=20; ао=0,90; Уп=0,3. Похибка 5Те&=0,153.

Обчислюемо значения 8Те в залежносп взд п, а, Уу послщовно, змипогочи одну величину з трьох, при цьому дв1 шпп величини залишаючи без змшення.

Результата дослвджень свщчать про те, що до п=20 вщбуваеться р1зка змша похибки, В1д 20 до 100 - тшрна, шсля п=100 похибка змнпоегься дуже повшьно.

Проводячи аналгз залежносп 8Т? вщ Уу встановлено, що при змшент Уу вад 0,2 до 0,4 похибка залежнгь лшшно 1 збiлъшyeп^cл в два рази.

Зг збьтьшенням а вице 0,95 вадбуваегься ргзке шдвищення похибки 5Те.

Потребно також ведмшгги, що оТв складаетьея з двох дода-шв: перший залежить вщ похибки величина середньо! швидкосп зношування, а другий вад середньоквадратичного вщхилення. Розрахунки сввдчатъ, що частка похибки вгд середньохвадратичнсго вщхялення сзтгеза для п до 100 споотереяссиь, тому И необхщно ураховувати; прип бшыне 100 можемо обмежигись похибкою величини середньоГ швидкосп зношування.

У четвертому роздин "Виб1р рацюиалышх параметр!« дискових робочнх оргашв бурякозбиральних машин" проведений розрахунок по реатзацн конструкцй ремонтопридатного ножа гичкозбиральноТ мапшни БМ-6А та дискового копача коренезбирально! машшш КС-6Б.

Ремонтопридатний шж виконашш на ocнoвi двох сершних нояав: сегментного та цшьнозубчатого. Основа е спшьна для сегментного 1 ремонтопридатного ножа з 18 отпорами, для чого доведено, внходячи з вийнягку повторних зр1зш, що можна замхсть 10 сегмента зробитя 9, розм1щуючи зверху диску ножа. Для менш засмггчених дшянок бур'яном рекомендовано

2-г,),

4п

(3.6)

де

(3.7)

використовувати нш з 6 секторами 31 змшешш розташуван ня м oтвopiв для кршлення, та верхшм розмнценням секторов. При цьому з'явилась можлив1сть використовувати матер1ал секторов - сталь 65Г з наплавкою твердого сплаву одночасним способом, що виключае коробления зуб^в ножа. Ця конструкцк 1 технолопя витотовлення дозволяе тдвшцти довптчшсть бйьш як в два рази.

Дисковий копач виконаний з 12 вжиами вибраний з умови р1внозначно1 плоив 9 вжон сершного копача, який кршиться до ступищ восьма прогоничами, з лйсвщащею регулювально! шайби.

У п'ятому роздали "Експериментально-розрахуншы доошдження робочих оргашв буракозбкрадьних машин" наведгш результата визначення часу на технолопчш регулювання та замши гичкозр1зальних ноаав 1 дискових копач1в. а також визначення зусшшя руйнування з'еднання сегменту з ножем залежно в!д його розташування та встановлення характеристики пружносп з1ркоподабно'1 регулювально! шайби.

Приведена загальна методика та розрахупок по визначенню оптимального часу проведения техшчного обслуговування або замши на приклада робочих оргашв бурякозбиральних машин: гичкор1зальних нож1в i дискових копач1в.

Методика базуеться на основ1 блочного моделювання процесу зносу робочих оргашв з використанням таблиць випадасових чисел нормального розподшення.

Статистнчш даш по швидкосп зносу робочих оргашв були отримаш анал1зуючи протоколы державшее перюдичних випробувань за 1976-1996 роки, та в!дом1 пращ. 1х роздшено на три групи: низька, середня та висока з межою ОД-гО,5мм/га.

Встановлюемо число даних при дов!рчй ¡мов1рност! 0,95 1 вщносшй похибщ 0,05 в юлькосп 500 значень. Табличш дан! введет в ЕОМ, в редактор! ЕХЕЬ, який дозволяе перетворити ряд в необхщшй вигляд.

Пришивши лшшну залежшеть зносу вщ швидкосп зношування та маючи даш по зносу 1 ряд значень випадкових чисел визначаемо реальну модель значения зносу.

Зпдно юнуючо! залежносп отриманий ряд перетворюемо в чаа безвщказно! робота, виходячи з грзничного зносу(ип=20мм).

'Отримаш значения часу вщказу викорисговушо для визначення сергднього часу безв1дказно1 робота (?), при визначеному час! замши 1з (в1д 25до 200га, з кроком 25га)

п

дс п - юльюсть в]'дказ1в ((¿) для якого N - загальна юлыасть деталей. Визначаючи питому вар-псть обслуговування вводимо коефпценг т який

ураховуе варпсть додаткових вихрах вщ вщказт

де Свп, Са - вар-псть позапланово! та планово! замши

Свп=^3ип1; Сгг^3г,

(5.3)

к - коефпцент пропорщйносгп проведения шдив¡дуально; та групово!" замши

13г ~ час проведения шдивщуально! та груповоУ замши;

щ - число одношенннх деталей. Звщси

По цш методищ проведений розрахунок десяти вар!антаз для лдайно! залежносп зносу робочих оргашв вщ часу, змшюючи середню швидюсть зношування (0,1*0,5мм/га), коефвдента вар1ацп (0,1; 0,25: 0,40) 1 га вщ 2 до 10. На приклада одного вар1ашу показаний графщ (рис. 5.1) оптивдзацп часу замши.

Анал1зуючи розрахунки та графши вс^х вар1анпв лшШно! залежносп зносу вщ часу бачимо, що юнуе мшмум питомоТ вартосп. Практично на цей мшмум показник ю не вплквае. Але необхщно помтгщ, що для ш<2 не яскраво виражений мшмум, тому не мае р1зяитл коли проводит чи то загальну, чи то одиничну замшу. При шших значениях ш>2 похибка буде збшынуватисъ при збшьшент т.

(5.4)

3 урахуванням цього шггома вар-псгь замши визначаеться по формул!

-И—1 (5-:

(5.5)

СкдГСЗп

16 14 12 10 8 б 4 2

у-

\ 1 | 1 , > г

\ 1 Л И

N

// У —

1

1 _' ______

25 50 75 100 125 150 175 200

га

Рис. 5.1 Оптишзацш часу замши робочих оргашв: при у = 0,1; Уу=0,4; 1-ш=2; 2-т=4; 3-т=6; 4-т=8; 5-т=10

Оптимальний час замши по отриманим даним залежить в!д середньо1 швидкосп зношування. На рис. 5.2 показано график залежносп оптимального часу зашни В1д середньоз швидкосп зношування.

Ч5а

120 100 80 60 40

1 1 1 ! 1 и = 16143>?'9135

* 1 » V

* 1 > к

» 1 • к

1 » » »

» » » »

*

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 О,)

Рис. 5.2 Оптимальний час замши в!д середньох швидкосп зношування, при иа=20мм.

Бачимо, що при збшьшенш швидкосп оптимальний час замши зменшуетъся. В1д коефодента вар^ацп ^з залежить тшьки у випадку, коли ¥>0,4, але такий , випадок не розглянуго, бо швидисть зношування розподшена по нормальному ' закону 1 виключае збшьшення коеф1шента вар1ацн.

Розглянуго також вар1анти неллийно? залежносп зносу вщ часу, встаиовлено, що стеш'нь а вгагавае на оптималышй час замени робочих оргаш'в.

Встановлено, що несвоечасна замша приводить до збшыпення вартостг утримання машин в роботоздатному стань при цьому вартк;ть збитьшусться при збшьшенш ш. Для робочих оргашв, ям знаходяться зараз в сершному ниробництв: середая швидисть зиошування мае межу 0,10-0,12ммУга, рекомендований час даагностування повинен бути в межах 100-125га. По результатам даагностування можемо робити висновок про подалыну експлуатандю.

У шестому роздан "Практична реал1завдя дослвджень" доведена практична можлившть по реалгзаци удосконаяено! конструкцц ремонтопридатного ножа та дискового копача. Ремонтопридатний нгж вгасонаний на ocnoei двох серпших но>ив: сегментного та щлънозубчатого з взаемозамшною основою. Опйисть проти спрацювання на зное тдвтцуеться в два рази.

Дисковий копач вшеонаний 3i зшненсю конструкцией) внеон, завдяки чому знижусгься трудом1Стюсгь на регулювання та техшчне обслуговування з економ1чним ефектом не менше 244грн. Екопом1чний ефекг на один комплекс (БМ-6А+КС-6Б) складае 356грн на рж.

Приведена методика i розрахунок встановлення перюдичносп переварки гостроти леза нояа'в i копач1н, та замши спрацьованих робочих оргашв.

Викладеш вимоги до сийкостл проти спрацювання на зное нояов i копач1в для поеднання технолопчних регулювань, при nepebai з одного поля на inuie.

Bei рекомендацн передай та прийшгп ВАТ "Терношльський комбайновий завод" для використаш!я при розробш нових конструкцш бурякозбиралышх машин та для включения в експлуатащйну документацию.

ЗАГАЛЬШ ВИСНОБКИ

1. Базуючись на вщомих досладженнях функциовання робочих оргашв та роботах по техшчному обслуговуванню трактор1в встановлею основш принципи гадвищення функционально! здатносп та удосконалення техшчного обслуговування бурякозбиральних машин, яю заключаються в оптю.пзацп парамejpiB робочих оргашв та перюдичносп техшчного обслуговування в взаемозв'язку з ремонгопридатшетто. Експеряментальш дослщжекня стд проводнти за допомогою моделювання випадкового процесу зносу робочих оргашв.

2. Для годвищення функционально! здатносп ремонтопридатних ножхв гичкозбнрально! машини доведене верхне розташування рхзальних елементш по ввдношекяю до оснози. Огримат формули для визначення iMOBipHOCTi вщсутносп ckojüb, яш шеднуюгь розшри р1зальноУ частит* ножа з урахуванням його зносу та в1др>засмо1 частини головки коренеплода.

3. Встановлена залежшеть розподшу зовншшього навантажегшя отриманого диском копача та 31ркоподабною регулювальною шайбою вад сшввадношення жорсткосп цих елеменпв внкопуючого пристрою. Обгрунтовано, що

регулювальна шайбаприймае на себе в два рази зменшене навантаження нЬк ш частнна жорсгкосп по вщношенню до диска копача.

4. Всгановлена залежшсть параметр!в, визначаючих функцюиальш вдастивостг машини, ъщ зносу робочих оргатв з урахуванням стану шхангаци бурякш i його розм1ру. Врахований випадковий параметр зносу та тип залежноот його Б1д часу роботи.

Встановлено, що для поеднання регулювань при переезда на шше поле 1 в результат! зносу ножа необх!дно, шоб середня швидасть зношування була в межах 0Д-0,2мм/'га при коефпденп вар^ацп 0,2-0,3 \ розм1р! поля 10-20га.

При н&шаЗшй задежнссп зносу вщ часу псказник отупеню мае бшыс силышшш вил ив, шж коефвдент вар1ащ1. Тому для а-2 1 розм^ра поля 10 I 20га повишп застосовуватися таю робоч1 органи в яких швидыстъ зношування буде не бшьша 0,05мм/га, а для а=0,5 швидасть зношування повинна бути в межах 0,50-0,65мм/га.

5. Огримана формула для визначення ресурсу при найбшытй щшьносп !мов1рност! 1 зроблена оцшка и точносп, яка залежить вад похибки середныи швидкосп зношування, середньоквадратичного вшхилення швидкосп 1 дов!рчо1'

¿МОВфНОСП.

Встановлено, що вадносна похибка найбшьш шов!рного ресурсу до 20 спостережень змшюеться дуже р!зко, вщ 20 до 100 спостережень - пом!рно, теля 100 похибка змшюеться дуже повшьно.

При змии коефвдента варУаци' вщ 0,2 до 0,4 похибка ресурсу залежить лшшно 1 збш.шуегься в два рази.

31 збьтыкенням дов!рчо11мов!рносп в!дбуваеться рпке шдвшцення похибки.

Частка похибки ресурсу вщ коливання середньоквадратичного вщхилення суттева до 100 спостережень, тому запропоновано подальше обмежуватись тшыси похибкою велич1ши середньо'У швидкосп зношування.

6. Розроблена методика визначення оптимального значения перюдичносп проведения техшчного обслуговування бурякозбиральних машин на основ! блочного методу шов!рно-статисгачного моделювання з використанням експериментальних даних по зносу.

Для еерг'йнкх рабочих оргатв еередвя швидасть зношування мае межу 0Д-0,12мм/га. Для них рекомендований час даагностування в межах 100-125га, по результатам якого потр!бно робиги висновок про подальшу експлуатадш.

Оппшачьшш час замши робочих оргашв залежить в основному »¡д середньоУ швидкосп зношування. Зашзнена замша приводить до збшьшення ексштуатащйких витрат.

7. Розроблеш робоч! органи гадвшцено! роботоздатносп: ремонтопридатний шж з щцвищеною в два рази довптачшстю та удосконалений дисковий копач з нониженою трудомгстюстто техшчного обслуговування ! лшвщащею регулювальшм шайби.

Економ!чнш1 ефект на один комплекс (БМ-6А+КС-6Б) складае 356грн на рш.

ПЕРЕЛ1К ПУБЛ1КАЦ1Й АВТОРА ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦЙ

1. Железняк Т. А. Стратегии технического обслуживания// Вестник Харьковского государственного политехнического университета. Выпуск 7. Часть 1./ Харьков, 1997,- С.67-71.

2. Железняк Т.А. Влияние технологических регулировок рабочих органов на их износ// Повышение надежности постанавливаемых деталей машин. Сб.науч.тр. ХГТУСХ./Харьков, 1997,- С.53-56.

3. Железняк Т.О. Вимоги до стшкосп прота спрацювання робочих оргашв бурякозбиральних машин на зкос// Вестник Харьковского государственного политехнического университета. Выпуск 14./ Харьков, 199S - С.56-59.

4. Железняк Т.А. О влиянии характера износа рабочих органов на периодичность регулировок// Тракторная энергетика в растениеводстве. Сб.науч.тр. ХГТУСХ./ Харьков, 1998.-С.266-270,

5. Козаченко A.B., Железняк Т.А. Оценка модального значения ресурса при постепенных отказах// Вестник Харьковского государственного политехнического университета. Выпуск 27./ Харьков, 1998 - С.125-129.

6. Козаченко A.B.. Железняк Т.А. Анализ периодичности технического обслуживания сельскохозяйственных машин методом моделирования// Вестник Харьковского государственного политехнического университета. Выпуск 32./ Харьков, 1999,- С.70-74.

АНОТАЦ1Я

Железняк Т.О. П:двищеш1я функцюнально! здатносп робочих оргашв бурякозбиральних машин. - Рукопис.

Дисертащя на здобутгя наукового ступеня кандидата техшчних наук по спешальнога 05.20.01 - мехашзашя сшьськогосподарського виробшщгва. -Луганський державний аграрний ушверситет, Лугакськ, 2000.

В робот! викладеш дослщження фушацонально! иластивосп робочих оргашв бурякозбиральних .машин. Одержат умови вдаугаосп скол1а та травмування коренегатоддв заяежно вщ розташування piaryqoro елемеиту вщяосно основа ножа. Встановлений взаемозв'язок технолопчних регулювань бурякозбиральних машин з зносом робочих оргашв. Розроблеш вимоги до стшкосп проти спрацювання на зное робочих оргашв бурякозбиральних машин, виходячи з po3Mipy поля. Визначена оцшка точносп найбшып шов1рного ресурсу при поступових вщказах. Встаяовлеш оптимальш строки проведения техшчного обслуговування на основ! iMOBipHO-craracnraioro методу моделювання. Рекомендовано ремонтопридатний шж з гадвшценною в два рази довкшчшетю для БМ-6А i вдосконалений дисковий копач КС-6Б.

Ключов! слова: функщональш властивосп робочих оргашв, технолопчш ре1улювання, ощнка точносп ресурсу, перюдичшеть техшчного обслуговування, iMOBipHO-статистичне моделювання, ремонтопридатний шж, дисковий копач.

АННОТАЦИЯ

Железняк Т.А. Повышение функциональной способности рабочих органов свеклоуборочных машин. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства. -Луганский государственный аграрный университет, Луганск, 2000.

В работе представлены исследования функциональной способности рабочих органов свегслсуборочных машин с учетом их износа. Получены условия отсутствия сколов и травмирования корнеплодов в зависимости от расположения режущего элемента относительно основания ножа. Прослежено влияние линейной и нелинейной зависимости от времени износа ножей ботвоуборочной машины БМ-6А и дисковых копачей корнеуборочной машины КС-6Б на их работоспособность. Установлена взаимосвязь технологических регулировок горизонтального и вертикального зазора ботвосрезающего аппарата ботвоуборочной машины БМ-6А, а также зазора схождения дисков в выкапывающем устройстве корнеуборочной машины КС-6Б с износом рабочих органов. Разработаны требования, к износостойкости рабочих органов свеклоуборочных машин исходя из необходимости уборки определенного размера поля без дополнительной регулировки. В исследованиях учтен случайный характер износа, и тип зависимости его от времени работы. Установлено, что показатель степени имеет большое влияние на износостойкость рабочих органов для совмещения регулировок при переезде на другое поле. Определена оценка точности наиболее вероятного ресурса при постепенных отказах. Получена формула для определения ресурса при наибольшей плотности вероятности времени безотказной работы для режущих рабочих органов сельскохозяйственных машин. Установлено, что оценка точности зависит от погрешности средней скорости изнашивания, коэффициента вариации и доверительной вероятности. Выявлено количество наблюдений при котором происходит резкое изменение погрешности, а также влияние коэффициента вариации на оценку точности. Установлено количество наблюдений для которого погрешность существенно не зависит от коэффициента вариации и поэтому можно ограничиться только погрешностью величины средней скорости изнашивания и средаеквадратического отклонения. Разработана методика определения оптимального значения периодичности проведения технического обслуживания свеклоуборочных машин на основе блочного метода вероятностно-статистического моделирования с использованием экспериментальных данных по износу и применением персонального компьютера. Установлены оптимальные сроки проведения технического обслуживания и замены рабочих органов свеклоуборочных машин. Удельная стоимость на техническое обслуживание определена, как отношение стоимости затрат на технический уход к среднему ресурсу. Введен коэффициент, ] который позволяет учитывать стоимость дополнительных затрат при

ндивидуальной и групповой замене. Определено, что несвоевременная замена риводит к увеличению стоимости эксплуатации. Проведены экспериментальные ^следования по определению трудоемкости технического обслуживания отвссрезающих ножей и копачей, установлению разрушающего усилия в ависимости от расположения сегментов и определению жесткости ¡егулировочной шайбы. Разработаны рабочие органы повышенной аботоспособности: сегментный нож и нож с секторами фрагментов (елыюзубчатого ножа ботвоуборочной машины БМ-6А с взаимозаменяющим юнованием, имеющие повышенную ремонтопригодность и долговечность; ■совершенствован дисковый копач с пониженной трудоемкостью технического »бслуживания для КС-6Б, рекомендовано ликвидировать регулировочную шайбу в вкапывающем устройстве.

Ключевые слова: функциональные способности рабочих органов, ехнологические регулирования, оценка точности ресурса, периодичность -ехнического обслуживания, вероятностно-статистическое моделирование, )емонтопригодный нож, дисковый копач.

ANNOTATION

Zheleznyak Т.А. Increasing the functional capacitance of the working organs of mgar beet harvesting machines. - Manuscript.

Dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences. Speciality 05.20.01 ■ farm production mechanization. - Lugansk State Agrarian University, Lugansk, 2000.

Investigation of functional facilities of the working organs of sugar beet harvesting machines is presented. Interrelation between technological adjustments of sugar beet larvesting machines and the working organs wear has been established. Requirements for the working organs wear resistance have been worked out taking into consideration the field area. The accuracy estimation of the most probable resource in case of gradual malfunctions have been determined. Optimal periods for giving technical service have been established, based upon the statistic and probability methods. A repairable knife with a double long life for БМ-6А and an improved disc digger КС-6БА have been recommended.

Key words: functional facilities of the working organs, technological adjustments, the accuracy estimation of resource, optimal period of technical service, the statistic and probability methods, repairable knife, disk digger.

27.01.2000 r.

Подписано до друку

Формат 60 х 84 X/I6 Об'ем у ф!з. д. а. - 1,0 Зам. JV° Тираж-100 м. Луганськ. Друк. цех ЛДАУ