автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка методики агрооценки хлопкоуборочных аппаратов по результатам их стендовых испытаний с применением искусственных кустов хлопчатника

УЗБЕКСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи

АЛИКУЛОВА Гульнора Абдукадыровна

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АГРООДЕНКИ ХЛОПКОУБОРОЧНЫХ АППАРАТОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИХ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИСКУССТВЕННЫХ КУСТОВ ХЛОПЧАТНИКА

Специальность 05.20.01 —Механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Янгиюль — 1993

Работа выполнена в Узбекском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (УзМЭИ)

Научный руководитель —кандидат технических наук,

старшин научный сотрудник М. А. Аугамбаев

Научный консультант — Заслуженный механизатор

сельского хозяйства Республики Узбекистан, доктор технических наук, профессор X. Т. Туранов

Официальные оппоненты — доктор технических наук, профессор Р. Д. Матчанов

— кандидат технических наук, старший научный сотрудник Л. М. Курценко

Ведущая организация — Узбекская машино-испытатель-

ная станция (УзМИС)

Защита диссертации состоится « » .1994 г.

в___час. на заседании специализированного совета

Д. 125.01.21 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (УзМЭИ).

Адрес: 702841, Ташкентская область, Янгиюльский район, п/о Гульбахор-1, УзМЭИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УзМЭИ,

Автореферат разослан «.

» 1 1994 Г.

Ученый секретарь специализированного совета

С.

С. НАРКУЛОВ

АННОТАЦИЯ

В работе дан анализ существующих истодов и средств стендовых испытачиП смьсяохоэпЯс?&етшх магаии, хлопкоуборочных, в частности. На основе изучения фнаикп-иехяничгских свойств уборочной ср«дн предложена пространстп^нно-геомегри-ческал модель куста хлопчатника и способ закрепления ее в транспортирующем органе стенда, позволявшие имитировать естественные условия хлопкоуборки.

Приводится модель взаимодействия рабочих органов хлопкоуборочного аппарата с искусственный» кустами хлопчатника. Определена параметр« модели нустл уборочной среды с учетом перемещения ее элементов в зоне взаимодействия с плоскостями кустонаправигеля и шпиндельных барабанов. Разработана методика стендовых исследований хлопкоуборочных аппаратов с использованием средств имитации и критериев оценки результатов опытов, позволяющих нести такие эксперимента независимо от сезона уборочных работ.

Применение на практике полученных экспериментальных данных и методики стендовых испытаний с использованием модели куста хлопчатника позволяет экспериментировать уборочные аппарата сне сезона уборочных работ, чуо.поеысит е^феититтость исследований я сократит сроки Создания новой уборочной техники. При ото« продолжительность испытаний сократится я 1,5 раза, а затраты труда снизятся на 40$.

Внедрение результатов исследований обеспечит экономический эффект 193,71 руб. на 1 час работы стенда (в ценах 1992 г.).

Автор защищает:

- модель искусственного куста хлопчатника и рациональные геометрические и жесгкос?ные параметру его элементов, а также устройства для его защемления;

- и&теиатическув модель деформации главного стебля хлопчатника при взаимодействии его с рабочими органами уборочного аппарата;

- методику агрооценки хлопкоуборочных аппаратов в стационарных условиях с использованием искусственных моп^ие.п кустов хлопчатника.

сыуш ХАРА1СТЕРЮТИКА .РАБОШ

Актуальность работы. Саыым ответственным н трудоемким йтапом с хлопководстве является уборка урожая, на который приходится более полопннм всех трудошх ватрат в отрасли. Применение во всех зонах хлопкосеяния хлопкоуборочных 1'ншин внесло коренное иэмеиение во всю организацию уборки и заголовки хлопка-сырца, что позволяв* оценивать их работу пояо-дихелыю.

Шесте с теи следует отиетить, что хлопкоуборочной техника ив в полной иере отвечаем требованиям хлопководства. Их дальнейшее развитие предполагав* создание более аффективных игшки.

Для отого необходимо существенное расширение научных исследований, совериенсввованке сущаеивувщих и поиск новых принципов сбора на основе использования совреиешшх достижений науки в техники.

Однако сроки проведения каждой разработки затягивиится на иногие годы. Обуславливается aro прежде всего тем, с что экспериментальные исследования хлопкоуборочных иавти провод дятся в основном в вкспяуатационкых условия* в период ytíopo^-шх работ, строго ограниченных .во времени.

■ Одним на путей- сокращения сроков исследований является разработка методов и средств позволяющих проводить основную часть окспериыентов незаписиио от сезонности выполняемых работ.

В этой связи ведущаяся в последниегодн работа по созданию методов и средств стендовых испытаний хлопкоуборочной техники в виде модели кустов хлопчатника, исследования, направленные на разработку методики использования исьусс™.енных кустов хлопчатника для агрооценки работа машин п условиях стационара, являются актуальными.

Цель исследований. Разработка методики агрооценки хлоп-коус'орочных аппаратов на стационарных условиях с использованием искусственных кустов хлопчатника и устройства для его зацепления q обоснованными рациональными геометрическими и иесткосгжыыи параметрами их вяементов.

Постановка задачи. На основе анализа еуцествусцих методов и средств стендовых испытаний хлопкоуборочных машин, а такие результатов ранее проведенных НИР и ОКР по изучаемому вопросу выбрано направление теоретических и экспериментальны исследований.

Дм достижения поставленной целя ставилась задача изучить некоторые технологический и физико-ме.хчническип свойства технологического материале п период.уборги, провести теоретические и эгепернуентальнпо исследования по обосновании размерных и упругостнчх характеристик элементов куста хлопчатника и почвенного основания, отработать методику проведения стендовых опытов и мстоакку оценки их результатов с целью повмяенил ее оИоктилиости.

Сбъе нт исс л о ту п " н г я. - стенд дли испытаний хлопкоуборочных шшаратог» с использомниом искусственных кустоп хлопчатника.

'il-X'-i^ïïLjJSSîS,^'^'''!'!^ '"^орэтниеснип исследования базируются на 0СНЗР1ШХ п0.южч11мх TCrjpr-TKVCKGS )!г-хй!ш!(й 11 сопротиплепнн материалов. ЗясдормчгптАлылге «сследстнип с использованием метода тензонатрирог-пння грояодились ид хлопчатнике соргоп Тагсчг-нт-1, Tmimeinr-C, IGÎJ-5, С-.'.ГгО. Результат !J ОЧСПСрИЧЙНТОО o6p-l6CTSIirj на OCHOP3 МвТОДОО WITPVftTlt4PC№& стптисткк».

Агротехнические поклватели хяспхоубэрочна'1 ктгшгч определялись по ОЛ 70.0. П. -СЗ.

Экеиопшвск&п о^ектнпность прачои'.'ния нетэаикк оценивалась п сеотпегсттш с ГОСТ 237L13-ft3-23729-Ç8 "Техника ссль-скохсзнйсупрни-ап. Keron« экокомнескоП оценки" с испогьяо-eaimrvi порматипно-спраро'и^х материалов.

Научгдя новизна работы состоит я том, что: устаиоплсня корреляционная ссяэь иглду геометричеекгош и уветхоегкшш параметрам* пропиленных сортов кустоп хлопчатника и пгрноц сбора урожая, разработана искусственная модель куста, позволяя цел проводить дгрооценку хлопкоуборочных рппарстоп п стационарных услояиях.

Ссстаплиш расчетные схош и разработан» '/ато'.мгпп-окие модели взаимодействия кустов хлопчатника с рабочим органами хлепкоуборучного еппчрата, способствующие болез полно кмнти-роппть естестврннуя уборовду» среду и выявить их оценочные критерии.

При установлено, что наиболее полное ссотн<?тетБце »¿одели. «суета к его оригиналу предопределяется величиной ¡>е~ р?м<?г}С!ч:ч (прогибэ) их гяатт стеб г.е? и раб»»»«? коасро.

Hyaimwокая аначкыьсть работа 8бкл1»и*.«ля в реарлботке методики агрооц?шм хлишсоубсрпшшх аппаратов в очгщпонириых условиях и искусственной норьга кустов хлопчатника ,• позволявших проводить оксперииенти неьмвигича от srnoira уборочных работ, чхо cysio.cï'boiiiïo iwhi-uû.iûï íi^'f.eifíinjiiúcTb экспертшнталь-нн£ исследований и noiij.sïnï сроки создакич новой уборочной техники.

¿IIOIбсмм рйбоу». OciIOblIHU ИйГ.ОЛК.лИЯ ДйССПрТЬЦИОППОИ работы цоло-./.епн и ил lus ном Совпгв УЫШ íC/iíWD)

D 1Э£3-1'Л;9 гг. , Н5. 1йбСо«аиоЗ irayoïiû-ïftxHimecKoH конкуренции "flou-ramie ьгра^о^ни.чгспкк кьзымлолеП, тхнического уровня и к&честка ceíibci;oxoSH'.ícTt¡«iikix «¿шин в условиях орошач-«ого земледелия" (г.Ïciu;î(!Hv»Tedl'î J9fc4 г.), tía науч.ю-ъракти-ческой конференции «спиритов » пологих учопнх CAO ВАСХЦИЯ по интенсификации седьсхо'хобкгксменнсро произвоцстна, посвя-цешюй 70-летий шлнкзги Октября (гЛ^акеит, 1987г. ).

Реа.чтапкя ряцульт:¿-¡-ль всспр.^ьаш'.У. Осногаше результаты исследования npHfii.'íiJ .rai.UÍO дьт нсполшовпния т< практкко ис-nuxamíti x;ioi.ik;.700()C<íí!íjx. ¡'¿шин.

Публикации. Основное содер^аи.г« диссертации опубликовано в б-sh cfihocxoftt«' лышх hayufújx vpj'huí.

Структура к ofhfcti pfi6o'f'.i. -".несортзция cocí or? из ввецишщ, овети глаь, о<5ци» швоцэи к рвкоиоьодий, списка пспадьгоьздь «ой литерй'.ури. Wtwi p.')fS:;ïi.i 135 о-:,'л ниц мбсмткского Vftiu:sa с Зб-ю рисунками, спас ¡toa испокмовАшиа исъочни-

коа, вклсчзедш 42 ииичскзишкй.

î«iio!ïiûs содшь'лш:» г-льми

BoegfiiKíd г.ссви^шо обосношшс ььтуальностл иеш и значений шюяи.'ин&я PÎ.63TU.

В первой г vina "Cocí.>i.u;:e вопроса, цели и »адачи исследований" приведен онадаа иополс-Я, и средств нопели-рок'аиин, «сдоль г, ye.jux a HiiCü? по иохкштцкп гельсксго хозяйства. Принесен об&ор технически,; ерпцегй имитации тйхноло! и-ческого материала и сродлтв транспортировки ьго ьа стенде , £i также каучшх i¡ecj«sftor<a»;:ii, поевг.акяш;:* разработка методики стендск-« пониманий хлт-оубормчшк шиаыь

Attftjws лроъйдешшх г.ссяедз»аиий показал, чги ьетоци и средства, псаиоллщие воспроизводить Т'^н'.'логичосгйй процесс, изучены крайне недостаточно, в csíish с <»tu исшпииатъ хлоп ко-

уборочны? оттчцат с цельп излучения и я допттрмчх а грог ох-кичесилх пэ.'чттелеР с узяовиях «т&ччэиэра практически возможно. Это предопределяет ноо^хоч^'.'оот'! испогьиог-ггь п.«ч органиэчпии стяционзумпх ксслс.оплни'' хгзпкэуборочнчх пппп-ратоп «пде'лп куста хлон>:атн»ая , поспр"яз»спч *•!•:"» хэ-игхячи-чеекио срсСстгл сстсственгом кустов.

¡С!С"Гг тог1; припт^н тсорстичгоет.Р 'мт,Т!',?, [¡'"¡¡»"олпг^иЧ сбоснопать кпржч'туи технологического »лтгриплп и х.теппоубо-рописго шшзратя, пглккпчх ип технологическим процесс. Определен^, что исклп»«мтл пятния нвупрарля»!«« »ярпкт'рястик уборочиоя Гр<?ЯК пойг-'чщгч сократит г. П"Тр-£нСО гэличсство спитог, иогкеяв тем ся«*?;и точность результатов неолепоганиЯ. Устапопл'чю, что нчгкб хлепчзтннкп, с ря-

бо'.п'<ч! оргпчв«"-! хлопкоуборочного пчппрача, пчя,и>п»т з главно« ет-.Йче куста > у ^уг^ти, кстерп пялмзчг от »осткост-иих и геометрически* нарчч^тр'.п пуг.'«.

Па л:;норЛ|Шч тбс'-"/м!!!;! рлчоо г!р01,"П;,;;;г>и; ксслецотонмЯ и ик«щч».ся техииис^ккх рстспяЯ бмяа пагччутя. ребочлч птот»>?л о ие-жс-гнооти получения статистически неч *счг-римх реэул*>та-

ирч ст-.'пглвсх !»сгапгпн«ях хдопчоубсрсчч-ух впперого»» яа счет исвольаогат»!' модели кустов хяогттнхка и к»«п-

т|.руг.;,„г0 упругут? заделку г.-арнгго стебля в псчро.

!.<о ът'-усЯ гхт>»ъ ""»раг^зн'.'з', методика и сре^ст"! исслев.о-ЕШИ«П" СШ1 изучен'! уСЛОПГСЯ ряботч ХЛППВОуб?ра«ИГГС '."»ктн и ви5раг.м orinmr.ii> !<х характеристики пля восироизБег.оипя нп стенде, а тпгсте оггасена иротрчмка, среп.етп-ч »кспсрх:«?нтагь-ных исследоопимг; и (««тсди.а.

На оснотнш огротробооонп^ установлено, что р^фвкхпп-ность рпбогч х^опкоубороч «IX >п"г.ш яэпусит с? подготовленности тяунояогкческого фию о в

- средняя г-лсоуа яусгл хлоечатгата ергдне-лояонмистах сортов -- в пределах 0,8-1,2 м;

- отклонение раетсииЯ о? оси ряя.кд на 0,03 к;

- урсязриость ПО гЛС1фМТО'.«у хлопку Г.РОНЮТОЛОКНИСТМХ с орт от? - г.о -10 ч/га.;

- полеглостг» раетениЛ - не более 1,!$ о? Сщто количества ;

- г«* лично листьев нос*« нл кустах но более при рпекр'!г;!!; но тюя керобэч-гг «а усу то х.

Оскошшн технический средством для провенешш эксие-рицентои кв/лстся стыщ в ля испытаний хлопкоуборочных аппаратов (рнс.1.) уоопр^.аекг.гьованнем которого в целях дайной работ является то, что для более точного поснроняг.ецения технологического процесса взаимодействия шпиндельних барабанов с технологически.« Штернами, последний выполнен в виде подели искусственны): кустов хлопчатника имитирующего основные гии.дагричесние и кесткоетшле характеристики естественной уборочной среды.

Рис.1.Стенд для испытаний хлопкоуборочных аппаратов.

1-ояектродвигатель

2-п[1ивод рабочих органон х.у.апаара та; З-трапспорти-рущан рейка; 4-мадель куста;-5-х.у.аппарат; 0-при ьод рейки; 7-цен,-тралышй стальной стержень; В-сталь-иаи проволока; 9-цингоьий аааим; 10-хлопконая коробочка; 11-заким; 12-глагпш1) стебель нуста; 12-упругий вкладша; '^-отверстие вкладыша; 15-прижиииап пляика-

рс-энно ОаЯ.'вгул на; 1?-траспорти-руюцая рейка

При этом иодель куста закрепляется в транспортирующем механизме стенда индентично фактическому закрепление растений в почве.

* "^зико-механичеокне спойетга пуста хлопчатника" приведены результаты по изучения размерных и жесткостных характеристик куста хлопчатника н его элементов, сортов Ташкент-1, 1СС-Ф, C-46CQ.

Изучены строение и структура куста хлопчатника, основные геометрические пярамотры ого в период уборки хлопка, изменение силы сряэи дольки с хлопковой коробочкой з зависимости от времени, яееткоеть элементов куста, параметры плодовых элементов, а также физико-механические свойства почвы и корневой системы.

Установлено, что сргцнсариф.чглтическо'э значение силы евлз!» дольки с коробочкой составляет п первый день замера

/>3=0,3 11; 0,17 HZ;

через трое суток соответственно

Рд = 0^5 II; 3*= 0,12 It2;

через песть суток .

Рд = 0,21 Н; 34= 0,21 Slz Анализ средних значений силы связи че^ду летучками пока-5эг'Л1, что изиенелнп этого фактор?, во времени происходит аналогично изменению силы мгвлечеш<я долынг хлопковой обработки, но зависят Mint о от последовательности расположения летучки в дольке.

Результаты изучения жесткости куста хлопчатника показали что о увеличением нагрузки прогиб элементов куста хлопчатника возрастает пгтиопропорцкон&льио и колеблется в пределах Е = 0,15 X 0,45 X 1010 H/u"' н находится в корреля-

ционной зависимости от плхгяоети, величина которой составляет W « 240д в период 1-го н'ш-лчного сбора и W * 140'« - в период П-го машинного сбора,

8 четвертой глава "Теоретические основы ккО'ора параметро модели куста хлопчатника" составлены математические модели процесса вгинчлодсИствия искусственного куста хлопчатника с кустонаправчтолями хлопкоуборочного аппарата ir шнндельннчи барабанами с учетом перемещения элементов куста в зоне взаимодействия.

Жесткость tin дели куста хлогг'«агнп;о в зоне soaiwoaePcg-ьияг с рабочим» органами хлопкоу б о,оочяого аппаратл

У «о? nct>euea;p.rat,4 ряомеитоп куста в зоне кзаячояейстпия скустонапрапитолп:-"'. и шпиязельнмч:! бе раба нами позуояек, когда оти элемента обладает достаточной упругость», что дает ич воз-модность изгибаться при иммпциа ^штлег.ия на стенде как кои-

4

Г V

сольной балка и рассматривать их как систему упругих старицей.

Для того , чтобц составить математическую .модель действия с::ш скатил Раис на искусственны!! куст в зоне действия кустонапрг-вителей, последний принят в виде консольного стержни переменного сечения, нагруженного на расстоянии ¿f от ст заделки сосредоточенно!! силой Р (рис.2).

Lepoueiiieuiüi точки приложении нагрузки определено при номеци рн?огр&ха Корч для изгибающих моментов:

р п Pili . rf*e ^ -безразмерный

ксо-ЭД-нцменФ ,учитива«-• ' в;ий изменение диаметра по ?шше главного стебля

-г. 1 'D-m'V [) - диаметр сечения;

Р - нагрузка;

- расстояние от заделки до точки действия нагрузки ;

Е. - модуль упругости

1-го рода; % - осевой момент илерции рассматриваемого сечения (7} -геометрический коэффициент, определимой фикции формы

стеркневогс элемента.

Просграпетвен11р^г^оиуг^ичвская модель куста хлопчатника^ Особенность vuüoii кодеки замечается в том* что кажци. элемент представляе? собой консоль переменного сечения, закрепления со стороны наибольшего сечения (рис.3.). Поскольку стержневые элементы куста имеют переменное сечение, цесткосуь их при изгибе также переменно по длине рассматриваемого элемента ! v.o. является функцией.

Вид фуйкции аестиости зависит от выбора базы отсчета. Учитывая /что в поперечном сечении стержневые элементы круглые за базу отсчета сечения можно принять центр тяжести сечения наибольшего диаметра, а направление отсчета - по оси в сторону меньшего диаметра.

¿и

4-

J

Рис.2.Схет определении прогиба консольного сгермнн

Рис.3. Пространственно-геоцет-унчесхчя модель куста хлопчо. гиирэт

Тогда п.ипиетр стерт.нееого плеиен та гредстняленноЯ ^opi.nj с 2 -м ееч?.чнч определен как:

(í(feHDi.(/-/Tl¡Zl); Лаэоная жесткость при втом определится ЧНр?' л снчпн

r,e fcJZQL;

а величина Гц представляет со-6oit модуль упругости Í-го элемента. Здесь сделано допущение, что. если материал стер^непнх пягментоп ииеег растительное нроисхож.ч'чгие, то расчет модуля упругости 1-го por/i следует чести о рависисосп! ог влажности материала. Поскольку исследуется физическая модель, ]fl при-»••«•аем равно!! нуле (W -0).

Учитывал пмчзенздояенное, функция жесткости определяется пира-жени?«:

где ({- (ЛИ О - функция fof-ii L -го элемента для деформации изгиба стерли переменного сечения.

¡¿IT ei ¡а т'.: ч ее т я м о я ель,, п а кр г. п л н ni/т г лл щ io.p_o_._c'т г б "я пуста в п оч пек но !■*, основании. При обработке кустов хлопкоуборочным аппаратом изгиб главного стебля происходит по направлению движения »давши. Отсгца предположит стг-рюнъ с постоянной жесткостью Const закреплен в грунтепем основании со сторожа, противоположной движений маяп'нн на глубине "а" (рис.4.).

Рис.4.Модель связи главного стебля с почвой

m

Упругость основания для расчета заменена системой несвявии-них между cn6o,t пружин, согласно которому принята гипотеза Винклсра, где реакция на единицу площади основания стержня принята как

где IJо -- коэффициент пропорциональности, называемой коэффициентом ynpyroil податливости основания; .р - прогиб ri рг.ссматри паевом сечении. Угол поворота G рассматриваемого сечения и прогиб -f определены выражением _ . .

ÈLPaà [-£______i

МВт 1'3'Штг)г 2(mi*d)*

Г; Э2Р„»Г ±_ _А___i ШМ^М-

Т J ¡¡¿F-m*L(L+mi 3(d+rnifJ tfin)1 .. ¿LEn-i. M. _ i.V

Рассматривая функцию форми для деформации изгиба в случае о жестким закрепление;:.! и упругим видим, что определяющим является геометрически« ио&^фициепт f/li и для получения функции формы достаточно иметь его'значение, т.к.структура остается неизменной.

Hcc*piioBftm'ft tiaa имо пойств i't м-лег,;: техно логического ма_ уериала с элемента т.: убодочпог о аппарата. Для исслецу ем о го случая перамещен:«? элементов модали допускаем:

- модель куста представляет собой систему линейно-упругих стержней;

- материал, из '¿оирого изготовлена модель, позволяет воспроизводить равнозначные жесткоетиые свойства реального растения, но упругие связи между элементами растения несколько завышены, сто объясняется тем, что модель 'гямелес естественного кусте, следовательно более инерционна.

Для определения относительной скорости элементов куста, н&ходяа^ихся между райэчкми органами, предлагается формула, основанная на уравнении определяющем срьдпяс. скорость Движения растений в рабочей зоне.

Vpao [зш+ЭаОт ma)]fo»ui Lcwtyrj J-«» + V/r\f Rojsinajt;

//

гдо Utu - радиус влянделя, и;

сР®Я»ий днамеер сечения вмвн, ы; ibait- угловая скорость вращения шпинделя, С ; HrjM" повоРота сдельного барабана,которым " ; соответсвупт рассматриваемое перемещение растения;

скорость движения машины, м.С-*; р - коэффициент пропорциональности,величина которого определяет степень обжатия растений; Ruß- радиус шпиндельного барабана, и. С" . Как видно из формулы, скорость перемещения элементов растения зависит от кинематических параметров хлопкоуборочного аппарата, упругих свойств и размеров части куста, вп , модействугцей в рассматриваемый промежуток времени.

Ыодель процесса деформации искусственно го куста хлопчатника. Для составления модели принята следующие допущения:

- исследование свойств материала, из которого изготовлена модель куста позволяет принять полную деформаций, состоящую из суммы обратимой (упругой) и необратимой (пластической) деформацией, т.е. г г - £= Ы/пр + Спл

где & - полная деформация; ' бупр-.урругая деформация; ¿до- пластическая деформация.

В пределах иалих изменений для данного материала справедлив закон Гука, т.е. имеется прямопропорционаяьнал связь между напряжением и деформацией в виде

где о - нормальное напряжение; £ - линейная деформация;

- модуль упругости стеблей хлопчатника.

Для выявления закономерности изменения напряжения и дефор-"¿ции куста хлопчатника использована теория последствия Л. Баумана в случае одноосной деформации

где - время изменения напряжений;

t - ддитеаьность линейной деформмцш; Е,- модуль упругости йлтериалв 1-го pssa.

Полученная зависимость ест« уравнение релаксации, откуда видно что при постоянной к"формации напряжение прпмопропорцнональио величине Е~J -j-(t-t)d.T которое представляет ссбой модуль упругости в соответствие с законом Гукч, и остаточная деформация в данном случае зависит от времени,, в течении которого изменяются физико-механические свойства материала.

Вышеприведенные математические подели , описывающие взаимосвязь Геометрических и жесткостнмх характеристик естественного куста с учетом его связи с почвой, могут позволить расчи«-тать параметры искусственном модели куста с заданными размерами и свойствами (высота главного стебля, сорт хлопчатника и т. требуемых при экспериментальном оценки хлопкоуборочных аппарат! как существующих, так и вновь разрабатываемых конструкций. lia основе их составлены таблицы жесткости стержневой систеуы кус-га хлопчатника, которые поэвоялнт определить модель жесткости стержневой системы где ппрметром моделирования является длина главного сгейля.

В пя?ой главе "Эксперимонтальше исследования приведет результаты и анализ экспериментальных данных.

Взаимосвязь геометрических параметров куста хлопчатника и хлопковых коробочек. Для реализации поставленной задачи исследована взаимосвязь мекцу шириной куста хлопчатника В и его высотой H , средний диаметром раскрытой коробочки d. ср, количеством раскрытых коробочек 171 .

Размерные характеристики кустов и плодовых элементов определялись более чес у 100 растений., сорта Ташкент-I. Такая повторность замера соответствовала дисперсии Зг = 0,95 с допустимой сшибкой Д =0,2$.

Анализ дпшгых статистического материала показал, что все параметры куста, хлопчатника определяется значением высоты главного стебля растений H .

По результатам корреляционного регрессионного анализа составлены уравнения регрессии. Корреляция между высотой И и шириной 5 куста имеет вид:

5 = I.73H - 93,?4 при коэффициенте корреляции Г = 0,62. Корреляции между высотой и средним диаметром коробочки

dip 0,24 H + 3,2 при коэффициенте корреляции Г = 0,?5.

/ В

Корреляция между кохичесавои раскрыта* коробочек Ш и высотой куста Н :

Л1 = 0.02Н + б,б

ири коэффициенте корреляции Г = 0,11.

" Бисйкал корреляционная связь между основными размерами и элементами куста хлопчатника позволили расчитать значения интересутщнх параметров при заданных значениях пцсоти куста.

Изменение яесткостных характеристик модели куста хлопчатника в зависимости от способа закрепления основания. Экспериментально определена зависимость стреш прогиба главного стебля естественного куста и модели хлопчатника от действия сосредоточенной нагрузки при закреплении в почвенном основании и эластичном вкладшш трансопртнрукщего органа стенда. Установлено, что идентичность закрепления глапного стебля куста в .почве не производится при одностороннем закреплении при-жимних планок в обойме транспортирующего органа. ■ При действии нагрузки Р - 31 на расстоянии 0,45 м от основания положения прижимной планки 1=0 значение прогиба главного стебля модели находятся .практически на оп.нон уровне с прогибом главного стебля естественного куста закрепленного в почве (-0.1Е8 м, ^-0,1Б9 и, <3 ~0,02 м). Для последующих положений прижимных планок а Ю нк,, 12 = 20 мм, 30 пм зависимость воспроизводится.

Исследования изменения изгибающего моментаI1ц а ,попереч-иой силы Р и прогиба [¡одели куста хлопчатника в зависимости от способа закрепления проводилось при помоги метода тензо-иетрирозания.

К факторам, характеризующим состояние куста хлопчатника дрп обработке, его птшдельнши барабанами, относятся прогиб

, возникавший от воздействия поперечной силы Р и изгибающий момент ГЫ.

Анализируя полученный экспериментальный материал можно отметить, что численные значения Мш, Р , , действующих ИЧ. ку 5, как для искусственного, так и для естественного растения изменяются в одних и тех же пределах. При сравнении прогибов различных типов модели технологического материала наблюдается пропорциональность между поперечной силой и прогибом. У искусственного руста значение прогиба выше, что объясняется наличием остаточной деформации материала, ИЭ которого он изго-уов^ен, но пропорциональность силы и ГфОГИЙЗ соблюдается.

Влияние степени опадения эеленнх листьев на агротехнические показатели хлопкоуборочного аппарата. Эксперимент проводился в стендовых и эксплуатационных условиях с использованием 4-х вариантом модели технологического материала.

Результаты оксперимента (табл.1) показывают, что напмень-иая полнота сбора во всех вариантах при работе мввины по ес-вествениому агротехническому фону, кроме варианта со ЮО-про-ценгным опадением листьев (вариант 1) н стабильными габаритными размерами кустов.

Таблица I.

Влияние степени оиезлиствениости хлопкоуборочного фона на агротехнические показатели хлопкоуборочного аппарата

!

Показатели

! "ц ср. I

В а р и ант

П

! (кощ'£')ль)! (модель)

1У

I М ср.

Ы ср.

92,15 85,5 67,16

4,6 ■ 0,15 7,49

3,25 ' 6,35 5,35

11,11 12,99 11,73

7,2 6 10,0 ■

' 0,3 0,7 0,7

Полнота сбора, % 92,15 .85,5 .67,16 94,8

Оставлено не кустах, % 4,6 0,15 7,49 2,07

Сбито на землю, % 3.25 ' 6.35 5.35 3,45

Влажность хлог ;а, %

Засоренность хлопка,

Сбито зеленых коробо шт/п.м.

Оценка существенности влияния изучаемой характеристики хлопкоуборочного фона - степени опадения листьев - определена методом дисперсионного анализа, результаты которого позволяют утверждать, что разница в показателях между вариантами (при разной степени обезлиственности) и гахдого отдельного варианта существенна относительно контроля.

Учигывая, что результата стационкрного Эксперимента имеют завышенное значение относительно результатов, полученных в производственных условиях, предлагается коэффициент, учитывающий поправку реальных результатов опыта:

i-.il.

1

где Из - математическое .ожидание величины полнот сбора в эксплуатационных условиях хлопкоуборки;

Ус - математическое ожидание величины полрош сбора в стационарных условиях. Исследорание влияния характеристик естественной убороч-^|пн;есиие показатели хлопкоуборочного аппарата и точность проводимого эксперимента. Эксперимент провопился в 3-х вариантах. В первом варианте изучалось влияние на агро-показатели хлопкоуборочного аппарата (машины ХШ-1,8 без пнев-моподбсрщика) характеристик естетсвенной уборочной среды, соответствующей агротехническим о нациям к хлопкоуборочному фону для машинной уборки.

Условиям вторл-о варианта эксперимента соответствовала модель уборочной среды: на опытном участке производилась подготовка растений для придания им ферм, идентичных форме модели. Третий вариант предполагал взаимодействие хлопкоуборочной машины с моделью уборочной среды (на стенде).

Проанализировав полученный экспериментальный материал, можно отметить, что взаимодействуя с моделью уборочной среди хлопкоуборочный аппарат показал натшеауо полноту сбора 94,0^, чго составило в сравнении с контроле« прибавку к полноте сбора 4,4£$ (У&й*.2:). . "

Насколько показатели-такого аксперимеита достоверны видно из рисунка 5, где наблюдается минимальная площадь рассеивания ьначёний показателей и точность опыта Рт = 0,086.

Таблица 2

Агротехнические показатели хлопкоуборочного аппарата на различных фонах уборочной среды

I 1__Вариант _

Показатели !Ед.изн.! | Г ц 1 щ

| | |(контроль^ (модель)

Полнота сбора % 85,44 90,38 94,86

Оставлено на кустах % 9,19 6,09 2,07

Сбито на землп % 5,52. 3,65 3,05

Сбито зеленых коробочек шт/п.м. 0,54 0,5 •-

Влажность хлопка % 9,89 9,03 -

Засоренность % 4,3 1,8 -

¡e

У7.ГГ77-7,

тбмтш echec 'mSeHbvu аонЩ

б'Л

Pf-ufwut nffvwu*/* факглрвЬ

Гис.5.Влияние неучтенных факторов на достоверность эксперимента

В шестой главе. "Технико-экономическое оОоснование s'M'PFíTUBtiocTH i:p;r,сопения методики использования модели технологического материала при стендовых исследованиях" произиеви! расст затрат, связанных с проведением стационарного ¡эксперимента и сумарныИ эффект от ;1-:гольповг.нип методики в целом.

Экономический эффект от внедрении метепики стендовых яепчтапяй соетавял 193,71 руб па 1 час работы стенда. Продолжительность испытаний сократится в 1,5 pasa, затраты трудя снизятся на 40%.

ОИЦПЕ ШВОДН И РШиШ'ДАЦШ _

1. Из анализа существующих методов оксперименгиропания в лабораторных условиях с применением различных стед.чв' и моделей технологического материала', обеспечивающих имитацию процесса уборки хлопка,следует, что они недостаточно сопергаеннм

и не могут дать статистический материал для достоверно!' оценки того или иного режима взаимодействия рабочих органов хлопкоуборочного аппарата с естественными кустами хлопчатника.

2. Математические модели, составленные но основе гсечгтря• ческих, жесткостных характеристик куста хлопчатника и его плодовых элементов и на основе представления куста в виде прострач ствениой линейно-стержневой системы, позподпгт подобрать материал для изготовления искусственной модели куста и раситать исходные параметры его элементов, требуемые длч конкретных условий стендовых експеримеитов, на основе таблиц жесткости при геометрическом параметре моделирования высота главного стебля.

3. ¡¡а основании анализа взаимодействия кустов хлопчатника с рабочими органами установлено, что наиболее полное соответствие модели куста к его оригиналу предопределяется величиной перемещения их главных стеблей п работ-? камере.

4. Предложенная методика с-тенлорчх исготшив с применение

-,/й

модели куста к модели его свази с почвой дает всзиокность проводить агрооцзнку хлопкоуборсчяшх аппаратуп независимо от сроков уборичннк работ, получая при зтои статистически достоверные данные, что попышзег результативность и сокращает сроки исследования.

5. использование предйагаеысй историки стсодошх испытаний сокра-шло иродожхипсехигоеэъ acrafnmft в 1,5 раза ц снизило suTpavu труда па 40,'С. Экономический аффект от внедрения методики стендошх испш-аниЯ составляет 193,71 руб. на 1 час работн стенда (в ценах 1091 г.).

Такин образен, п диссертационном исследовании изложены научно обоснокшпиа технические разработки методики агрооценки хлопкоуборь'шых аппаратов, обеег.ечиг.зучре реиенле вьжннх прикладных задач в отросли механизации сйг.ьсклхоэяАстввнного производства .

Сскопное содержание диссертации опублакоь&ио в еледу^их рабочах:

J. Дйячуяот Г.А. Разработка изюднкп стендовик исследований хлопкоуборощшх аппаратов. // 3 кн.: Повшгениэ агротехнических показателей, технического утопии и жачеъздя сольско-хозяПетвь.шпх кааиш в условиях а они орошаемого земледелия. Testisu пояладоп u:/:cbr,S!ioft научно-тохничг-окоЯ i:oi,fepeHi;itii. -Тёлп:онт. М-4.,часть П. - С. -Е9.

?.. Ллгн.-улсь'й Г,А, Ьл-,я.чль кус га хлопчатника // В км: По пути i»:rrnci4:n *цин. Штерна ли научно-прянтическоЛ конференции tm&vnt yucHtiï и еппнрантоо CAO ^"iCXÎliUi по интенсификации седьско'яозиксмонього производства, посвященной 70-хскип великого Окуября. - TuuKfciif: Цехна*, }\>Ш - С. 67.

3, «гакулопа Г.А.// Слияние спадения ослиных листьев на &гротошя'«сся:е; ьокаватедм хлопкоубер.' чнпх аппаратов.-Механизация хлопк!!1«о.вст1 а «0, Jva). С 12-13.

4. кмщ'пыл Г.А. // Нседешт-аииз силы пзьяочеипл дольки .о хходкор.!.1 коробочки// Механизация хязнкапопстгй I.9-8R г.С. J2-L,.

о. клипу;.спл Г.А.Исследование взаимосвязи геометрических иарм^грсв кусто хлопчатника и хлопковых коробочек // Механизация хло,-ямв!!Дг*яа 1X9., 9, С, 13-14.

6. АликуГ.Д Л'.ззрьбогка ?<;;дели nycia хлопчатника дм стендовых nccj.ett'M-.HiHti уйорошшх аппа^аусп //В кн. : низацич ce.'i;-,c,iOKoj;i''i:':vno!ib!i.'< нрзцлссоя в клонхивсцстве: Tpyçtj C&Uft. Ï&KC, С.67-72.

Пахта тарип шшвратляривп стеяд шпроптпда сунъпп гуэелп_куллеб спнви натяжаларпга кура eiperoxmnt бедсшш усулларяяляг ипмшшаси

АПИЛУЛОВА ГШОГА ЛЕдтяишил

Увбекиотоп гдалок хужалигиня нохшшзвция-лаш ш влектрлеитириш йлмчП тпдпядот пп~ стптул (УаГ,№ )

. Япткйул - 19Э4 Ппл

ишнинг тлетш

Дпссертацадда фнетод туявляи иапгалпларшш стенд шаронтпда савап учуп дуллонадяпш тккуд усул во воситвлар телили келтп-рялтоя. iiflsTB терпи ьуадта, гузагпшг (рззкк-ыо.шгагс хоссширшет ургшташ яоосидп, табшш торпш шароитига ухтпая тароитларпи ярате-диган гузатшг сутки фозошп-кеханпк ко клп ва у mi стондтиг харакимс.нувчи оъзооига цотирки усули такдпф двдингин.

Сутапв гуза бллян торзш аппарата ката српвплерк бир-биригй боглик хершгуипипг катематик текли яялоо члдплди. ) J па кмсля улчамлари шппнделлн барпоаалар бялви у?оро тарпкптлгнттлш хисоб-га олиш холда аливдоппш. Ухшатпт воспталари m тгиряок иптияп-ларини бахолага юааонларидон фойдешшко, тордм пппоратиия стопд иароитвда саяшз уоулларн нгалпо чикдлгип.

Твддидо? иатижалари жорий киликса, я^тксодяй оамаррдорхлгй стеяд кшлзияпяпг оир соятига 193,11 суши тешкпл гчилади и Ж я. партдарнда). ишгаш вокт 1,5 перга гдоцароди, ыехпат сар.?лврк ясг 40 фоизга кшаяди.

The development -if tc-cjii^u? «tend research of cotton plcJ.iiig apparatus with application artificial bush of cotton.

/.LIKi'LOVA OUUJORA ABDYCADIKOVH/i

Usbelc reaeareh institute of mechenination end electrification agriculture,yenslul

vUioWi/iCT

Thin work give a rezulte of reaeareli nrfcix'icittl roodel

of cotton bush under atand conditions, It cotains Eathemetical models, vihich set up with geometrical" paramotere, rigity of brauch, bolla and pernit to seleet materiel for artificial ::raodel of cotton bush and calculats parameters of it elements for otand trial,

The uaing represent modsl of bush, aethoda of atand trial permit« decrease tiros of trial in 1,5 tiaea and labor expenditure \0%.

Annual effect from introduction this aetodo of eiperi-Bsn tation composites 19371 roubles per avren hour of work (tirices 1931 y).