автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка уплотнителя листостебельного материала в камерах копнителя, стогообразователя

КАЗАХСКОЕ НАУЧН0-ПРШЗВ0ДСТВЕНН0Е ОБЪЕДИНЕНИЕ МЕХАНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

(НПО "ШШЬХОЗМЕХАНИЗАЦИЯ")

РГ6 од

На правах рукописи

о 7

£

ИСМАШСВ МАГАЗЫ ШЕУТАЕВИЧ

РАЗРАБОТКА УПЛОТНИТЕЛЯ ЛИСТОСТЕБЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА В КАМЕРАХ КОПНИТЕЛЯ,СТ0Г00БРА30ВАТЕЛЯ

Специальность C5.20.0I - Механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Алматы - 1996 г.

Работа выполнена в Казахском научно-производственном объединении механизации и электрификации сельского хозяйства (НПО "Каз-сельхозмеханизация") и Талгарском райобъединении АО "Агросервис"

Научный руководитель - чл.-корр.Казахской и Российской АСХН, заслуженный деятель науки РК, доктор технических наук, профессор М.Р.АЛШИНЕАЕВ.

Официальные оппоненты; доктор технических наук, профессор М.Г.ПЕНКИН кандидат технических наук, доцент Ж.Т.ШАУКЕНТАЕВ

Ведущая организация - НПО "Целинсельхозмеханизация" г.Костанай

Защита состоится " /У" 1996 г. в /С часов

на заседании специализированного совета Д 55.57.01 по присуждению ученой степени доктора наук при Казахском научно-произвоцст-венном объединении механизации и электрификации сельского хозяйства по адресу: 480005, г.Алматьг, проспект Райымбека, 312, НПО "Казсельхозмеханизация"

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НПО "Казсельхозмеханизация"

Автореферат разослан " &" &^_1996 г.

Ученый секретарь специализированного оова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В балансе кормов для животноводства в хозяйствах большой удельный вес принадлежит листо-стебельному материалу. От своевременной уборки сена, соломы во многом зависит качество заготовленного корма. Поэтому .важнейшим направлением развития техники для заготовки грубых кормов является создание сеноуборочных комплексов, повышающих объемную массу сено-соломистых материалов при заготовке, придавать им рациональную форму и габариты, способствующие более полной механизации погрузни, хранения и использования кормов. Однако.для копнителей, особенно большеобъемномгу подборщик-стогообразователю типа СПТ-бО, применяемому в этих комплексах характерны низкий коэффициент использования времени, обусловленного остановками агрегата цля уплотнения растительного материала в камере, значительные затраты энергии. Указанные приводят к снижению производительности агрегата, следовательно, к затягиванию сроков уборочных работ, увеличению их трудоемкости и эксплуатационных затрат. Этим и определяется актуальность данной научно-исследовательской работы, направленной на изыскание приема уплотнения листостебельного материала в камере стогообразователя без остановки движения агрегата, разработки и обоснования параметров технического средства осуществляющего этот процесс.

Работа выполнена в соответствии с научным темпланом НПО "Каз-сельхозмеханизация" согласно задания 20.07.07П "Разработать машины для заготовки и хранения кормов в аридных зонах Казахстана".

Цель исследований - обоснование новой схемы непрерывного уплотнения листостебельного материала в кузове (камере) подборщик-копнителя, подборщик-стогообразователя и разработка соответствующего технического средства воздействующего на массу снизу и доводящего распределение плотности материала внутри

камеры до состояния подобного в естественно уплотненной копне, стоге.

Задачи исследования:

- установление закономерности взаимодействия уплотняющего снизу устройства с листостебельным материалом;

- разработка схемы и изготовление механизма уплотнения листосте-бельного материала с воздействием на него снизу;

- исследование уплотняемое™ листостебельного материала при воздействии на него снизу, определение величины параметров уплотняющего устройства;

- технико-экономическое обоснование применения уплотнения материала снизу в кузовах (камерах) подборщик-копнителя, подборщик-стогообразователя.

Объект исследований. Технологический процесс взаимодействия уплотняющего снизу камеры устройства с листостебельным материалом.

Методика исследований. Поставленные задачи решались путем теоретических и экспериментальных исследований.

В теоретических исследованиях рассмотрены: динамика взаимоотношений подвижной части она камеры с листостебельным материалом; значение удельного давления в слоях уплотняющего материала; соотношение звеньев аксиального шатунно-кривошипного механизма привода подвижной части цна.

Экспериментальные исследования включали определение объемной массы листостебельного материала по высоте при разных амплитудах колебания подвижной части .дна камеры, усадки слоев; энергозатраты на уплотнение, изменения удельного давления на дно камеры. Результаты экспериментов просчитаны на компьютере ПК 1В АС/РС-286.

Научная новизна. Впервые исследован процесс уплотнения листостебельного материала снизу вертикальной камеры

стогообразователя. Установлены закономерности изменения: объемной массы, усадки материала по высоте, изменения силы давления на дно камеры при работе уплотняющего устройства, совершающего вертикальное непрерывное колебательное движение.

Практическая ценность работы заключается: в разработке механизма уплотнения листостебельного материала снизу камеры стогообразователя (копнителя)$ обосновании преимущества кратковременного (3...4 минуты) уплотнения снизу камеры по сравнению с многократным сжатием материала с остановками стогообразугоцего агрегата по производительности (увеличивается до 40$), энергозатратам (уменьшается более чем два раза). На устройство по уплотнению листостебельного материала снизу камеры получено а.с. № 6562 Национального Патентного Ведомства PK.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и одобрены на научных конференциях Челябинского ИМЭСХ в 1991 г. и Казахского СХИ в 1992 г., на научных семинарах кафедры сельхозмашины Казахского СХИ в I9S3 и Т994 гг., заседании Ученого Совета НПО "Казсельхозмеханизация" в 1995 г.

Публикации. По материалам работы опубликовано 4 работы, в т.ч. одно изобретение.

Объем работы. Диссертация изложена на TI8 страницах машинописного текста, содержит 39 рисунков, II таблиц.

СОДЕШАШЕ РАБОТЫ

Во введении отражена актуальность темы, дана общая характеристика работы, основные положения выносимые на защиту.

Впервой главе сделан обзор средствам механизации уборки рассыпного листостебельного материалам Отмечено, что уменьшение объема материала достигается путем его уплотнения, прессования и брикетирования. Если по последним имеются достаточные исследования, то по уплотнению, где устраняются листостебельные проме-

жутки, научные разработки недостаточны.

В имеющихся технических средствах (СПТ-60 и др.) уплотнение

листостебельного материала, подаваемого е камеру стогообразовате. подборщиком производится сверху вниз при многократных остановках движущегося агрегата. Предложен прием увеличения объемной массы соломы горизонтальными уплотнителями. При уплотнении сверху вниз и по горизонтали в конце хода уплотнителей обязательно препусмат ривается их выдержка с тем, чтобы листостебельный материал в той или иной мере не восстанавливал свое исходное состояние после сн

тия приложенной силы. . °™етить, что

сжатием сверху-вниз или в горизонтальном направлениях не достигается уплотнение листостебельного материала по вертикали, подобное распределению объемной массы при самоуплотнении копны (стога).

Становится необходимым решение проблемы - изыскания способа

и технического средства уплотнения листостебельного материала в

кузове стогообразователя (копнителя), лишенных выше отмеченных

недостатков. Одним из путей решения проблемы является применение

способа сжатия листостебельного материала в кузове (камере) уплотнением снизу непрерывным возвратно-поступательным движением в

вертикальном направлении элементов подвижного дна. Цри этом в полной мере может использоваться и потенциальная энергия опускащэ-гося сверху материала, гасящего упругие свойства нижних деформированных стеблей.

В конце главы сформулированы цель и задачи диссертационной работы.

Во второй главе изложены теоретические предпосш ки по обоснованию схемы уплотнения листостебельного материала сни: камеры.

Рассматриваются две схемы: I) дно камеры целиком приводится в вертикальное колебательное движение с заданной амплитудой и частотой;

?

2) дно составное и включает неподвижную и подвижную части.

Эффективность работы этих схем оценена при следующих допущениях:

а) подвижное дно (часть дна) приводится в движение от колеса копнителя (стогообразователя);

б) воздействия (удары) пластин (тумб) подвижного дна распространяются на весь обьем листостебельного материала в камере;

в) интенсивность уплотнения зависит от относительной скорости движения подвижных тумб по вертикали по отношению неподвижных (рис.1).

Количественная оценка воздействия (ударов) подвижного дна (или тумб подвижного дна) камеры по листостебельному материалу оценивалась по суммарному импульсу удара:

Ъи-пцг-ц.), (1)

где ш. - масса листостебельного материала; у - вертикальная скорость подвижных тумб дна камеры; Ут - вертикальная скорость нижней части листостебельного материала в начале подъема вверх подвижных тумб.

В первой схеме в начале подъема вверх подвижных тумб V-1Гт и 51 И = 0, когда как у второй при этом 1Гт = 0 и ^¿¿>0. Поэтому вторая схема обладает существенным преимуществом перец первой, обеспечивает эффективное воздействие, направленное на уплотнение листостебельного материала снизу вверх. На данную схему уплотнения имеется авторское свидетельство № 6562, выданное Национальным Патентным ведомством Республики Казахстан.

При периодическом с частотой ¿0 в секунду вертикальном перемещении уплотнителя в кузове (камере) етогообразователя (копнителя) происходит постепенное сжатие снизу вверх листостебельного материала. На элементарный слой ¿1 (рис.2), расположенный на некоторой высоте 2 от основания кузова снизу действует удельное давление Рг на единицу его площади, сверху приращение силы давле-

(4)

ния /> + , по периметру сила трения с1Р слоя о стенки кузова.

При сжатии материала возникающее боковое давление на стенки кузова можно принять

М-/*Р1г (2)

а элементарную силу трения по периметру (длина Пр) слоя

=/пг^Рг-с1г, о)

где - коэффициент пропорциональности; у - коэффициент трения листостебельного материала о стенки кузова.

Удельное давление яз условия равновесия действующих на

элементарный слой сил в вертикальном направлении:

Отсюда:

р, 1 ( .

где: 5 - площадь дна кузова.

Принимая j,Jití^r,S постоянными .для данной конструкции кузова

заменяем их одной величиной

Интегрируя (5) в пределах от р цо ^ , от 0 до £ получим

выражение изменения удельного давления на слои сена по высоте:

Рг=Рй.ехрЩ*). (б)

Оно указывает на убывание силы давления в верхних слоях камеры и отвечает начальному условию когда £ = 0, ^ = Ра .

■Удельное давление подвижных тумб на листостебельный материал можно связать с силой тяжести вышележащей, уже уплотненной массы

где л, - коэффициент, учитывающий ударный характер воздействия подвижных тумб на материал; ^ - средняя объемная масса уплотненного материала; Н - высота листостебельного материала в кузове после его полного уплотнения; у - ускорение свободного падения тела.

Если известна закономерность у(2 ),то выражение (7) примет

н

виц

Р. = я/№■<**.

(8)

При приводе подвижных деталей уплотнителя аксиальным шатунно-кривошипным механизмом, кинематика их может отличаться от законов гармонического колебательного движения. Кривошип Ок (рис.3) является приводным звеном и вращается с угловой скоростью 6) . Через шатун №-1 кривошип приводит к колебательному движению по оси 2 пластины подвижного дна камеры через шарнир В. В нашем случае £> определяется переносной скоростью Ун агрегата, Д ходового колеса тележки Ь) = 2 Если перемещение г тумб в относительном движении оценить по движению 2 траектории шарнира А на той же оси, то ОАг а>}0){ = 1 -Разница этих перемещений

Максимальное значение _

¡Пах '

где - безразмерный показатель, отношение длины шатуна

к радиусу.

Разница ¿1Гг между скоростями шарнира В и А по оси ¿? , также как и Д? имеют наименьшие значения при большем К>5 (рис.4).

Третья глава посвящена программе и методике выполнения экспериментальных исследований. Лабораторные исследования по уплотняемости листостебельного материала проводились на специально сконструированной и изготовленной стационарной установке. Она позволяла загружать материал на высоту до 3,6 м при площади в горизонтальном сечении

I м2 (I

х I м). Установка имела неподвижное . дно (рис.5), составленное из отдельных продольных коробов 15, между которыми совершает вверх-вниз поступательное перемещение подвижные тумбы 2. Частота вертикальных колебаний под-

вижных тумб 2 была постоянной 0,62 Амплитуда колебаний регулировалась А = 2-? =80, 120,160,190 и 220 мм. Лабораторная уста-

wm: LI - сзедоштеяьнов аеода; i3 - гвдеий мл; it - дкга с этецоктри"««'» ¿6 - непадмсние дно; »о - ьатуш крисоштного какдозма; 17 - оодьескя

новка после заполнения камеры листостебельным материалом включалась в работу. При кратковременных остановках через каждые t- минут: 0,5; 0,5; I; 2; 4; 8; 16 записывались: число Пт двойных ходов подвижных тумб, число Пс оборотов диска трехфазного электрического счетчика, координаты 2- штырь-указателей между слоями сена в вертикальной камере. По этим данным подсчитаны изменения обьем-ной массы У по высоте камеры, энергозатраты на уплотнение и др. Удельное давление Pt листостебельного материала на дно камеры записано в масштабе = 6 Н/мм с помощью тензодатчика I (рис.б) на осциллограмму 6 осциллографом Н 700.

Полевая установка была создана на базе тракторной тележки 2ПТС--4-793А 03А. Внутри кузова поперек размещены неподвижные тумбы I (рис.3 ) одинаковой шириной с тумбами лабораторной установки по 145 мм. Эти тумбы были закреплены к полу 4 кузова тележки. В промежутках между неподвижными размещались подвижные тумбы 2 в виде пустотелых коробов. Подвижные тумбы 2 приводились в вертикальное колебание от заднего колеса тележки через систему передач (рис.7).

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований и их анализ. В исследованиях использовано сено ковыльно-полынной травы естественных сенокосов. Длина стеблей (на рис.10 сплошная линия) колебалась от 56 до 595 мм, среднестатистическая mt = 232,5 мм, среднеквадратическое

отклонение от среднестатистического £ = + 105,6 мм. Плотность распределения этого размера не описывается нормальным законом. Подсчитанные значения коэффициента ассиметрии распределения S( = 0,77 > 0, т.е. оно характеризует положительную ассиметрию.

Распределение диаметра / (<) стеблей (на рис.10 пунктирная линия) еще болыпе отклоняется от нормального закона, коэффициент ассиметрии здесь значительно больше нуля, 1,95. Диаметр сте-

блей колеблется от 0,4 до II мм при Л,= 2,5 и <Г = + 1,84 мм. В лабораторных экспериментах вначале сравнивались показатели

работы при опускании поверхности подвижных тумб в своем самом нижнем положении ниже поверхности неподвижных тумб:

- на половицу амплитуды А колебания, т.е. на А/2 (I- случай);

- в среднем на 10 мм (П-случай).

В обоих случаях к моменту соударения вертикальная скорость под. вижных тумб У> 0, а листостебельного материала Уа = 0.

Во втором случае настройки нижнего положения поверхности подвижных тумб усадка слоев завершалась за первые три минуты колебания (рис.II прерывистые линии)?3 счет большего внедрения тумб (на величину А -10 мм) в листостебельный материал во П-настройке достигалась более быстрая стабилизация уплотнения. В дальнейших экспериментах выдерживалась эта настройка.

В следующей серии экспериментов устанавливалось оптимальное значение амплитуды А вертикальных колебаний подвижных тумб путем последовательного изменения радиуса 1 кривошипа (рис.3) привода 40,60,80,95 и ПО мм. Результаты уплотнения листостебельного материала снизу показали, что усадка слоев в вертикальной камере происходит интенсивно в первые 3-4 минуты (рис.12). В дальнейшем усадка вдет весьма медленно, Соответственно происходит изменение объемной массы у (рисЛЗ). Характер уплотнения слоев сена в вертикальной камере оценивался по степени уплотнения

(и?

где К»4» ~ высота данного слоя до и после стабилизации уплотнения.

При больших амплитудах вертикального колебания (А = 2-г = 190; 220 мм) отмечены резкие колебания степени уплотнения слоев (рис.14, ломаные линии 4 и 5). По мере уменьшения амплитуды А изменение у слоев более плавное и оно убывает в более высоко расположенных слоях. Особенно это характерно для привода с А = 80 и 160 мм. По плавности изменения У слоев амплитуды /) располагаются в следующем порядке -160;80;190; 220 и 120 мм.

Рис.6. I-Тензодатчик 2-Усилитель 3,5-Блоки питания 4-Осциллограф 6-0сциллоградаа

0Н ЕН

ÜJ

2 I

Рис.7

£ Рис.9

Энергозатраты по времени уплотнения листостебельного материала оценены по расходу Эг Бг-с/ход тумбы (на рис.15 прерывистая линия, А = 160 мм). В начале пуска установки Зг резко растет до 40 с. В дальнейшем этот рост по существу прекращается. Аналогичная картина имеет место и при всех .других амплитудах колебания подвижных тумб. Тем самым выясняется, что уплотнение листостебельного материала в основном завершается в первые 3...4 минуты.

Проведенная серия лабораторных экспериментов при разных амплитудах колебания позволила выбрать для дальнейших исследований уплотнения листостебельного материала снизу амплитуды колебания подвижного дна кузова (камеры) стогообразователя (копнителя) А = 160 мм. При этой А происходила более быстрая стабилизация и плавная усадка сена в камере.

Следующая серия лабораторных экспериментов проводилась при А = 160 мм с загрузкой вертикальной камеры листостебельным матери-, алом с первоначальной высотой 110 = 3200 мм, разделенные условно на 13 слоев одинакового веса, но различной высотой. Усадка материала при уплотнении снизу стабилизировалась за 3,5 минуты и составила 22,2% (понижение верхнего уровня на 7ДОмм). Дальнейшее уплотнение не привело к существенной усадке.

По результатам эксперимента трудно уловить какую-либо закономерность изменения объемной массы у сена (рис.16). По мере увеличения? на графике точки определяющие у то расположены ниже, то выше. При этом это хаотическое расположение не согласуется со значениями объемной массы слоев сена до начала уплотнения. В процессе работы отмечено, что направления перемещения слоев и движения подвижных тумб дна камеры постоянно рассогласовываются. Если в нижних слоях сена в целом эти направления совпадают, то выше постепенно рассогласование направления движения подвижных тумб и этих слоев более заметны. В силу этого как бы выявляется эффект уплот-

нения сена встречными действиями поднимающихся тумб подвижного дна и опускающихся вниз верхних слоев. Наряду с этим отмечается за счет указанного рассогласования и разрыхление части слоев неуспевающих

опуститься вниз совместно с опускающимися вниз тумбами. Изложенный характер поведения слоев сена снят на видеокамеру и вышеприве-г ценное пояснение является результатом многократного просмотра этой съемки. Это дало нам возможность провести через крестики (координаты объемной массы слоев сена) плавную кривую предположительного

изменения у по высоте Ъ (рис.17) Интересными в предлагаемой кривой /(2 ) являются два момента. Первый, расстояния по оси абцисс

между пиками,как и максимумов, так и минимумов этой волнообразной кривой, т.е. величины периодов. Длина 4 волны равна в среднем 400, варьирования в пределах от 375 до 425 мм. Она с полной амплитудой А колебания подвижного дна вертикальной камеры соотносится в среднем 2,5. Второе, расстояние между проведенными по вершинам верхних и нижних пиков огибающих кривых ДЛ, и ЛИ, постоянно уменьшается (рис.17) по мере увеличения ? . Середина этих огибающих кривая М представляется средней закономерностью изменения объемной массы по высоте 1 камеры при полной усадке сена. Линия М по данным просчетов на ЭВМ описывается уравнением

Значения коэффициентов: а = Ю-3-13, & = 10 - 8,837, С = I (Е в мм).

Уравнение (12) выражает закономерность изменения объемной массы У по высоте г слоя листостебельного материала в вертикальной камере при уплотнении снизу, описывает объективно процесс и

отличается от полученных другими исследователями.

Исходя из (7) теоретических предпосылок получаем расчетное

удельное давление на этой высоте хамеры:

р = ¿«г? д а+Ы , (13)

¿г*. £ а +6>2

Установлено, что среднее удельное давление Р^, уплотненного листостебельного материала на дно вертикальной камеры можно определить и по среднему расходу энергии Э( на уплотнение

Рассчитанное по (14) среднее удельное давление (рисЛ9) вначале уплотнения ( ¿"<30 с) резко растет, затем (30 < í < 240с) лежит на уровне 2400..,2600Па. Следовательно пока рыхлая масса доходит до полного уплотнения 91? постоянно. А при достижении стабилизации уплотнения ( { > 4 минуты) просматривается слабая линейная связь между Р^ и { .

Сведения о среднем давлении Р позволили выяснить и значения коэффициентов к, в (8) и Ai в (6), учитывающих ударный характер воздействия подвижных тумб на материал, параметры конструкции вертикального канала: ...2,& , /45 = /,/3.

Осциллограмма фактического удельного давления (рис.20) Рог ■ уплотненного листостебельного материала на дно камеры повторяет кинематику перемещения по вертикали подвижных тумб.

Результаты обработки записи , а также определения

позволили конкретизировать выражение (6):

= 2570-ехр(-1,пг). (15)

Работы полевой установки полностью подтвердили данные, полученные при исследовании взаимодействия подвижных тумб .дна вертикальной камеры лабораторной установки с листостебельным материалом. Время стабилизации усадки материала оказалось даже меньше и

3 минуты, здесь сказалось влияние колебания тележки при передвижении по неровной поверхности поля. Усадка материала в кузове составила 27,51% от первоначальной высоты

Н0 = 3,2 м. При приводе подвижных тумб от опорного колеса общая потребная сила тяги установки на уплотнение одного кг сена не превышала 9 Н.

* 3s уплотнения

poete ¡/пятнения

\ iV\

Ж.

sao то tsee

Рис.16

ЯМв UM l^wi

Рис.17

СЛТ-Ц 0 Ч Ч 1

Ч ч ч V ч к ч ч «ч «ч 7= е 0 а+5- г

V 1«. _ ^

' "А

'г-

Sff-

в и

Рис.18

, i

г—

a t

Рис.20

-ом Р .2!7ù e it

! a+il

saue

В пятой главе излагаются расчетные технико-экономические показатели преимущества подборщика-стогообразователя с уплотняющим механизмом снизу камеры в сравнении с серийным СПТ-60. Просматриваются преимущества по следующим показателям: рациональное использование времени смены агрегата; уменьшение энергозатрат' на работу; снижение металлоемкости стогообразования; повышение надежности работы агрегата. Из них наиболее существенными являются первые два показателя.

В обычном подборщик-с.тогообразователе СПТ-60 по мере наполнения камеры стогообразователя периодически осуществляется остановка агрегата и включение пресс-крыши и уплотнение массы. За время полного наполнения камеры листостебельным материалом такие остановки и уплотнения массы производятся 5-6 раз . Исходя

из данных эксплуатации СПТ-60, значение этого коэффициента не превышает Т^ = 0,40. Для усовершенствуемого агрегата, оснащенного механизмом уплотнения листостебельного агрегата снизу камеры непрерывного действия Г^ = 0,64. Повышение производительности стого-образующего агрегата составляет не менее 40%.

Сравнивая расход энергии на каждый цикл работы пресс-крыши

СПТ-60 равного в среднем 9, = 1,012 кВт.час с затратой 3£ = 1,294 кВт.час за время ( ^ - 4 минуты) стабилизации усачки при непрерывном уплотнении снизу камеры усовершенствуемым стогообразовате-лем находим уменьшение энергозатрат по выражению:

3=^=478 У7, • С16)

Зг

Начиная с числа цикла уплотнения П^ = 2 проявляется экономия энергии по сравнению с СПТ-60 ( = 1,56 раза). Соответственно при циклах /?, = 3,4,5,6 этот показатель равен 2,34; 3,12; 3,9; 4,68.

По результатам проверки полевой установки в связи со стабилизацией уплотнения за короткое время ( 3 минут), незначитель-

ный расход энергии на процесс, Казахская МИС рекомендует использовать механизм уплотнения снизу камеры в конструкциях стогообра-зователей (копнителей).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Уменьшение объема листостебельного материала осуществляется его уплотнением, прессованием и брикетированием. Применение уплотнения позволяет увеличить до ЗС$ грузоподъемность кузовов (камер) стогообразователей (копнителей) при заготовке грубых кормов.

2. Впервые рассмотрена схема уплотнения листостебельного материала снизу камеры стогообразоватсля (копнителя), имитирующая .длительный по временя процесс самоуплотнения стогов (копен) и предложен механизм для реализации &той схемы, защищенный а.с.

3. Для уплотнения снизу листостебельного материала:

а) разработан механизм уплотнения, состоящий из подвижной части дна кузова (камеры), совершающий вертикальное возвратно-поступательное движение, аксиального шатунко-кривошипного механизма привода этой подвижной части .дна;

б) установлены зависимости по определению силы давления рг 06), (8) , объемной массы у в слоях сена по висоте ? кузова (камеры), соотношения звеньев механизма привода. Результаты экспериментальных исследований (12), (13), (15) - подтвердили правомерность этих зависимостей.

4. Исследованиями взаимодействия механизма уплотнения снизу с листостебельным материалом на разработанных и изготовленных лабораторной и полевой установках определены:

а) ширина тумб подвижной и неподвижной части дна кузова (камеры) - 145 мм;

б) отношение длины I шатуна к радцусу У кривошипа привода подвижных тумб, К > 5;

в) в нижнем положении подвижные тумбы должны опускаться относи-

тельно поверхности неподвижной части дна кузова (камеры) на 10 мм;

г) оптимальная амплитуда и частота колебаний подвижных тумб дна кузова (камеры) А = 160 мм, Пт= 0,62 с-*. I 5. При работе механизма уплотнения снизу кузова:

а) уплотнение листостебельного материала идет снизу вверх, тем самым имитируется процесс естественного самоуплотнения стога. Стабилизация усадки материала в кузове завершается за короткое время

( 4 минут). Дальнейшее воздействие механизма мало эффективно;

б) по сравнению с уплотнением сверху или в горизонтальном направлениях нет необходимости в выдержке листостебельного материала в кузове в сжатом состоянии для гашения его упругих свойств

6. Применение механизма уплотнения листостебельного материала :низу кузова позволяет осуществить процесс без остановки агрегата, ювышает производительность его работы до 40$ при более чем двух-раткой экономии энергии при эксплуатации стогообразователей СПТ-60.

По теме диссертации опубликованы следующие работы

1. Совершенствование процесса стогообразования при заготовке сена //Повышение эффективности процессов механизации и электрификации сельскохозяйственного производства: Тематический сб.науч. тр. //Казахский СХИ, Алма-Ата, 1992 (соавтор Абулхаиров Д.К.).

2. A.c. № 6562 Патентного Ведомства FK. Опуб.15.09.95, Бюл. № 3 (соавторы: Абулхаиров Д.К., Алшинбаев М.Р.).

3. Выбор амплитуды колебания подвижного дна камеры стогообра-зователя (копнителя) //Сб.науч. тр. НПО КОШ и ЦСХМ: Вопросы механизации с.-х. производства в Казахстане. - Алматы, 1995 (соавтор Алшинбаев М.Р.).

4. Применение уплотнителя листостебельного материала снизу камеры стогообразователя //Жаршы (на казахском языке) - 1995. № 6 (соавтор Алшинбаев М.Р.).

Тушн

Ысмагулов Жумагазы Телеутайулы

Шемелепш, маялагыш камераларында жапырак-сабак, материалдары (шшен) тьныздагышын жасау

Техника гылымыньщ кандидаты гылыми атагын ¡здену диссертациясы

Маминдык, 05.20.01 - Ауылшаруашылыгы ещцр1сш механикаландыру

Шемелепш , маялагыш камерасында шшенд1 узджсЬ тыгыздау улпсш непздеу жэне шшещй ез бетшше басылган маяга уксас болуга жетюзетш камераныц теменп жагынан тыгыздагыш жасау

Шшенда теменп жагынан тыгыздау ушш жасалган тыгыздагыш, камераныц, тубшде козгалмалы жэне козгалмайтын бвлштерден куралады. Зерттелш аньщталгандагы кысым кушшщ осерз, камераныц ен бойындагы шшен аральн^гарыныц, келемдж салмагы, тербелу механизмшщ белшектершщ арацатысы жатады . Жасалынган тыгыздагышты пайдалану шшен тыгыздау процессш агрегатты тоцтатпай аткдруга мумкшдж жасайды, оньщ ешмдшгш 40%-ке кетеред;, маялагышты пайдалаиганда энергия ею еседен артык, унемделед!.

Резюме

Исмагулов Жумагазы Тулеутаевич

Разаработка уплотнителя листостебельного материала в камерах копнителя, стогообразователя

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

Обоснование схемы непрерывного уплотнения листостебельного материала в кузове (камере) подборщик-копнителя , подборщик-стогообразователя и разработка уплотнителя воздействующего на массу снизу и доводящего распределение плотности материала внутри камеры до состояния подобного в естественно уплотненной копне , стоге .

Для уплотнения снизу листвстебельного материала разработан уплотнитель , состоящий из подвижной и неподвижной частей дна кузова . Установлены зависимости по определению силы давления , объемной массы в слоях сена по высоте кузова , соотношение звеньев механизма привода . Применение разработанного уплотнителя позволяет осуществить процесс уплотнения листвстебельного материала без остановки агрегата, повышает производительность его работы до 40% при более чем двухкратной экономии энергии при эксплуатации стогообразователей .

Resume

• Ismagulov Zhumagazy Tuleutayevich

• Elaboration of compressor of leaf - caulescent material in cameras of shockers and haystacking machines

• Doctor of technical science thesis

• Specialty 05.20.01 - mechanization of agricultural industry

• Grounding for the scheme of uninterrupted compression of leaf-caulescent material in the body (camera) of pick-up attachment - shocker, pick-up attachment-haystacker and elaboration of stocking mechanism forcing the mass from the bottom and brining diversity of density of material inside of camera to the state similar to natural density in haystack, shock.

• To compress from the bottom leaf-caulescent material, there was elaborated a compressor, consisting of movable and immovable parts of the bottom of the body. Fixed devices allows compressor to work according to the needed force of pressure, volume of mass in layers of hay and the height of the body, and correlates links of drive mechanism. Operation of elaborated compressor allows to perform compression of material without necessity to stop the machine, increases its production capacity up to 40% with more than twice lower consumption of power while operating the shockers.