автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Совершенствование организации работ, связанных с хранением сельскохозяйственных машин в условиях малых и фермерских хозяйств

На правах рукописи

^ I/

V

Шемякин Александр Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ, СВЯЗАННЫХ С ХРАНЕНИЕМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН В УСЛОВИЯХ МАЛЫХ И

ФЕРМЕРСКИХ ХОЗЯЙСТВ

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

005554826

1 3 КОЯ 2014

Мичуринск-наукоград РФ. 2014

005554826

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Латышенок Михаил Борисович

Официальные оппоненты: Быков Владимир Васильевич доктор технических наук,

профессор / ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса», кафедра технологии машиностроения и ремонта, заведующий

Ли Роман Иннокентьевич, доктор технических наук, профессор / ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет», кафедра транспортных средств и техносферной безопасности, заведующий

Жачкин Сергей Юрьевич доктор технических наук, доцент / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», кафедра автоматизированного оборудования машиностроительного производства, профессор

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное научное

учреждение «Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка» (ФГБНУ ГОСНИТИ)

Защита диссертации состоится «18» декабря 2014 г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ220.041.03 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Мичуринский государственный аграрный университет» по адресу: 393760, Тамбовская область, г. Мичуринск, ул. Интернациональная, д. 101, корпус 1, зал заседаний диссертационных советов, тел./факс (47545) 9-44-12, Е-пшЫ1550У@п^аи.ги.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МичГАУ и на сайте yvww.mgau.ru, с авторефератом - на сайте Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации www.vak.ed.gov.ru.

Автореферат разослан «_»__ 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

В.Ю. Ланце

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Сезонный характер' занятости льскохозяйственных машин непосредственно связан с периодом её длительного анения, в течение которого на машины действуют различные факторы иматические, атмосферные и др.), которые способствуют изменению прочности, мического состава материала и используются в конструкциях машин, а также свойств азочных материалов и технических жидкостей, необходимых при эксплуатации ашин.

Повышение сохранности сельскохозяйственных машин в условиях сезонного пользования имеет важное значение в период антикризисных реформ, особенно для алых и фермерских хозяйств России. За годы реформенных преобразований в стране зяйства понесли огромные потери, восстановление которых будет связано с большими удностями и потребует больших финансовых затрат. В результате кризиса эффективность оизводства сельскохозяйственной продукции упала до такого уровня, что продовольственная зопасность страны оказалась под угрозой. Еще более опасным процессом, чем сокращение ъемов производства сельскохозяйственной продукции, является качественное и личественное ухудшение основных производственных фондов, и в большей степени это сается сельскохозяйственных машин.

Необходимо отметить, что решение проблем отрасли, включая ее техническое нащение, на сегодняшний день возможно на основе внедрения новых форм организации льскохозяйственного производства В таких условиях существенное значение имеет овершенствование использования, организации сервисного обслуживания, сохранности и новления сельскохозяйственных машин.

Современная концепция сервисного обслуживания и развития парка льскохозяйственных машин предусматривает создание специализированных районных рвисных предприятий (РСП), использующих прогрессивные технологии служивания, применение нового оборудования и современных материалов для ганизации работ, связанных с обслуживанием и хранением сельскохозяйственных шин в условиях хозяйств или сервисных предприятий.

Сотрудничество сельских товаропроизводителей и РСП может происходить на аимовыгодных условиях. Хозяйства получают высокотехнологичные услуги по ступным ценам, а РСП - расширение клиентской базы, что позволяет увеличить ъёмы работ.

Исследования проводились в соответствии с планом НИР федерального сударственного бюджетного образовательного учреждения высшего офессионального образования «Рязанский государственный агротехнологический иверситет имени П.А. Костычева» (ФГБОУ ВПО РГАТУ) в 2001-2013 г.г. и сударственного контракта на выполнение поисковых научно-исследовательских работ аучные и инженерные основы повышения качества функционирования транспортно-:нологических систем» от 5 мая 2011 г. № 14.740.11.0983.

Степень разработанности темы. Вопросами организации технического служивания, хранения сельскохозяйственных машин и оценки качества хранения [имались известные учёные: Быков В.В., A.A. Валько, С.Ю. Жачкин, М.Б. Латышенок, I. Ли, А.И. Петрашёв, В.Д. Прохоренков,Е.А. Пучин, А.Э. Северный, Н.Ф. Тельнов, Д. Томашов и другие. Анализ проведённых ими исследований показал, что 1ественное техническое обслуживание и хранение позволяет существенно повысить

эксплуатационные показатели сельскохозяйственных машин. Существующие н сегодняшний день технологии позволяют обеспечить высокую эффективность очистки консервации и хранения сельскохозяйственных машин. Однако в условиях малых фермерских хозяйств, применение данных технологий не всегда возможно из-з отсутствия достаточных материальных ресурсов.

Организация работ, связанных с хранением сельскохозяйственных машин позволит наладить взаимовыгодное сотрудничество РСП, обладающи высокотехнологическим оборудованием и прогрессивными технологиями, с малыми фермерскими хозяйствами, имеющими дорогостоящую и высокотехнологическу технику.

Для организации работ, связанных с хранением сельскохозяйственных машин условиях малых и фермерских хозяйств, необходимо решить следующие задачи повысить эффективность очистки, обеспечить качественную защитно-консервационну обработку и улучшить условия хранения машин.

Цель работы - повышение эффективности эксплуатации сельскохозяйственны машин на основе организации работ, связанных с их хранением путём разработки обоснования технических приёмов, методов и средств обслуживания. Задачи исследований:

1. Разработать методику компьютерного моделирования организации рабо связанных с хранением сельскохозяйственных машин, на основе анализа затрат п взаимовыгодному сотрудничеству районных сервисных предприятий с малыми фермерскими хозяйствами.

2. Разработать методику оценки качества хранения на основе анализа затрат эксплуатационных показателей сельскохозяйственных машин с учётом и приспособленности к хранению.

3. Исследовать процесс очистки сельскохозяйственных машин с обоснование параметров и режимов работы универсального сопла для создания жидкостно многокомпонентной струи.

4. Исследовать процесс миграции и равномерного распределения компоненто консервационного состава с обоснованием параметров и режимов установк двухслойной консервации.

5. Исследовать тепловое состояние сельскохозяйственной машины при различны способах хранения и обосновать параметры и режимы активного теплового экрана.

6. Оценить эффективность технологии работ, связанных с хранением, с учёто применяемых методов оценки качества и организации совместного обслуживани сельскохозяйственных машин.

Научная новизна заключается в комплексном подходе к решению проблем организации работ, связанных с хранением сельскохозяйственных машин, путё разработки теоретических положений и обобщения закономерностей, в результат которых предложены:

- метод организации работ, связанных с хранением сельскохозяйственных машш путём привлечения средств и ресурсов РСП;

- метод оценки сохранности сельскохозяйственных машин с учётом и приспособленности к хранению;

- математическая модель влияния параметров многокомпонентной струи 1 разрушение загрязнений сельскохозяйственных машин;

- математическая модель влияния параметров консервационного материала на словия его проникновения и распределения;

- научно-обоснованные параметры установки для очистки жидкостной ногокомпонентной струей, устройства для нанесения двухслойного защитно-онсервационного покрытия и активного теплового экрана;

- математическая модель обоснования теплового режима сельскохозяйственной ашины в зависимости от способа хранения.

Новизна предложенных технологических и теоретических решений подтверждена патентами РФ на полезную модель.

Теоретическая и практическая значимость работы:

- разработана интерактивная программа на основе методики организации работ, язанных с хранением сельскохозяйственных машин, которая рассчитывает затраты

ри различных формах сотрудничества РСП и малых хозяйств;

получены аналитические зависимости для оценки сохранности льскохозяйственных машин с учётом их приспособленности к хранению;

- получена математическая модель влияния параметров многокомпонентной струи а разрушение загрязнений сельскохозяйственных машин, которая применима для

счёта и проектирования оборудования для очистки;

- получена математическая модель влияния параметров консервационного атериала на условия его проникновения и распределения, которая применима для

основания параметров установок двухслойного нанесения защитно-консервационных ставов;

получена математическая модель обоснования теплового режима льскохозяйственной машины в зависимости от способа хранения, которая позволяет енить тепловое состояние сельскохозяйственной машины при её хранении;

- разработаны технологические процессы и методы организации работ, связанных с анением сельскохозяйственных машин, путём привлечения средств и ресурсов РСП;

- результаты исследований нашли практическое применение при модернизации оечной установки и установки для консервации;

разработана конструкция защитного теплового экрана для хранения льскохозяйственных машин;

- производственная проверка показала эффективность предложенной технологии ганизации проведения работ, связанных с хранением сельскохозяйственных машин.

Объект исследований — технологический процесс подготовки к хранению и анения сельскохозяйственных машин в условиях малых и фермерских хозяйств.

Предмет исследований — теоретические и экспериментальные закономерности хнологических процессов и методов организации работ, связанных с хранением льскохозяйственных машин.

Область исследований - разработка вопросов организации технического сервиса предприятиях АПК и разработка технологии и средств, для хранения машин.

Методология и методы исследований: в теоретических исследованиях пользовались законы гидродинамики, теплотехники, теоретической механики, физики. >и экспериментальных исследованиях использовались общеизвестные методики, а кже разработанные на их основе частные методики. При этом использовались временные приборы и оборудование, а также специально изготовленные установки.

Обработка экспериментальных данных проводилась методами математической статистики с использованием современных математических и компьютерных программ.

Положения, выносимые на защиту:

- методика организации работ, связанных с хранением сельскохозяйственны машин, путём привлечения средств и ресурсов РСП;

- методика оценки сохранности сельскохозяйственных машин с учётом и приспособленности к хранению;

- способ универсальной очистки сельскохозяйственной машины и параметрь установки для очистки с использованием жидкостной многокомпонентной струи;

- способ двухслойной консервации мест интенсивного коррозионного разрушени и параметры устройства для двухслойного нанесения;

- параметры защитного теплового экрана для хранения сельскохозяйственны машин;

- результаты внедрения метода организации работ, связанных с хранение!* сельскохозяйственных машин в условиях малых и фермерских хозяйств;

технико-экономическая эффективность применения разработанны организационных и технических решений.

Степень достоверности и апробации результатов. Достоверность научны положений подтверждается результатами экспериментальных исследований и и достаточной сходимостью с теоретическими данными, использованием действующих новых разработанных методик, современной измерительной аппаратуры разработанных новых экспериментальных установок, обработкой экспериментальны данных с помощью компьютерных и математических программ.

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены н международных научно-практических конференциях Рязанского ГАТУ, 2001-2013 г.г. Санкт-Петербургского ГАУ 2002-2010 г.г., Московского ГАУ, 2007 г., Саратовског ГАУ, 2010 г., на всероссийских научно-практических конференциях молоды исследователей г. Волгоград, 2011 г., и г. Москва 2013 г.

Результаты исследований и хозяйственных испытаний используются в хозяйства Михайловского и Старожиловского районов Рязанской области: колхоз «Шилковскош ОАО «имени Куйбышева», колхоз (СПК) «имени Ленина», ООО «имени Крупской» КФХ «Полуботок», КФХ «Урожайное», ООО «Продресурс» и СПК «имени Кирова) сервисный технический центр Михайловского муниципального унитарного предприяти «Михайловская межхозяйственная строительная организация» (МУП «ММСО»), ОА «Старожиловоагроснаб.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка используемо литературы (244 наименования) и 17 приложений. Работа изложена на 296 страница машинописного текста, включающих 33 таблицы, 104 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложены актуальность работы, основные положения, которы выносятся на защиту, дана её общая характеристика.

В первой главе «Анализ состояния работ, связанных с хранение сельскохозяйственных машин в условиях малых и фермерских хозяйств», проведё анализ существующих • форм организации технического обслуисивания и хранения методик оценки сохранности сельскохозяйственных машин, а также проанализирован

уществующие технологии и средства механизации для очистки, консервации и ранения сельскохозяйственных машин. Анализ работ К.А. Ачкасова, .А. Агалова, В.В. Быкова, A.A. Валько, И.В. Верещагина, Г.П. Дегтерева, .Ю. Жачкина, Ю.С. Козлова, М.М. Куликова, М.Б. Латышенка, Р.И. Ли, Д.Г. Пажи, .И. Петрашёва, В.Д. Прохоренкова, А.П. Садовскогой, Е.А. Сегачева, М.М. Севернева, .Э. Северного, Н.Ф. Тельнова и других авторов показали, что качественное ехническое обслуживание и хранение позволяет существенно повысить ксплуатационные показатели сельскохозяйственных машин. Низкое качество хранения ельскохозяйственных машин в малых и фермерских хозяйствах связано с отсутствием инансовых возможностей для необходимого технического перевооружения, троительства современных мест хранения, а также выполнения работ по техническому бслуживанию и ответственному хранению машин. Поэтому в настоящее время к этой аботе необходимо привлекать средства и возможности районных сервисных редприятий РСП.

Повышение сохранности сельскохозяйственных машин в условиях сезонного спользования имеет важное значение в период антикризисных реформ, особенно для алых и фермерских хозяйств России. Проблема повышения эксплуатационных оказателей сельскохозяйственных машин после длительного хранения представлена на исунке 1.

Эксплуатационные показатели: коэффициент технической готовности, наработка а отказ во многом определяются качеством работ, связанных с хранением и качеством мого хранения. Качество технического обслуживания, связанное с хранением льскохозяйственных машин, определяется: квалификацией персонала; хнологическим уровнем применяемого оборудования; технологией проведения работ, торые во многом определяют ресурсосбережение и экологичность.

С другой стороны, эксплуатационные показатели будут зависеть от качества анения, которое определяется формой организации (хранение в условиях хозяйства и в условиях сервисного предприятия), способом хранения и методом оценки его чества, а также приспособленностью машины к хранению.

Качество работ, связанных с хранением, будет характеризоваться ганизационными и технико-экономическими показателями. Взаимовыгодное трудничество районных сервисных предприятий с малыми и фермерскими зяйствами будет определяться обеспеченностью сервисной базы, трудовыми сурсами, затратами на проведение отдельных операций, которые будут формировать ну обслуживания. Вместе с тем эффективное сотрудничество возможно при высокой оизводительности данных работ, снижении их трудо- и энергоёмкости, обоснованных питаловложением.

Повышение эксплуатационных показателей возможно на основе взаимовыгодного трудничества районных сервисных предприятий с малыми и фермерскими зяйствами (РСП). РСП обладают квалифицированными кадрами, имеют высокий хнологический уровень оборудования и прогрессивные технологии технического служивания, поэтому их взаимодействие с хозяйствами позволяет повысить качество бот, связанных с хранением, и повысить коэффициент технической готовности после анения и наработку на отказ.

качества хранения

Приспособленность машин К хранению

Способ Форма

хравенк* оргаютзаиш

хранения

Качество хранение

Капитале =

вложен; и =

Энерго-

затраты X

Трудозатраты |

*

Произвели 5

тельность —» =

раоот £

Зова

£ обслузэгганп*

я

2 Оскяеченяеси

z сервисно а

=

Наличие гругоая р*сурсо>

=

о Затраты яа обслуживание

Качество сервисного обслуживания

Квалификация о белузенмюш е го персонала Технологии ескнн уровень Ресурсосбережение Экологичность

- возможные пути совершенствования расют связанных с хранением сельскохозяйственных машин

Рисунок 1 — Влияние факторов, связанных с работами по хранению н эксплуатационные показатели сельскохозяйственных машин

Зона обслуживания и затраты на проведение отдельных операций позволя сформировать перечень предоставляемых услуг сервисным предприятием, а такж отдельных технологических операций, которые выгодно выполнить в хозяйстве.

Приспособленность сельскохозяйственной машины к хранению, обеспеченност хозяйства необходимыми ресурсами позволяет сделать обоснованный выбо наилучшего способа хранения в условиях РСП, либо в условиях хозяйства. При это обоснованность выбора во многом будет зависеть от метода оценки качества хранения.

Проведенный анализ показал, что в современных экономических условия предприятий агропромышленного комплекса требуется совершенствование организацш работ по организации хранения сельскохозяйственных машин. Это возможно на основ разработки технологических приёмов и способов очистки, защиты узлов и агрегатов о внешнего агрессивного воздействия окружающей среды, обеспечивающих снижени денежных и трудовых затрат на выполнение данных работ.

В соответствии с поставленной целью были определены задачи, перечисленны выше. Решение поставленных задач позволит обеспечить более рационально использование материальных и трудовых ресурсов хозяйств и РСП по проведенш работ, связанных с хранением.

Во второй главе «Технологические аспекты организации работ, связанных хранением сельскохозяйственных машин», были определены основны организационные принципы технического обслуживания и хранения, обоснован структура затрат на выполнение работ, связанных с хранением машин, разработан мето интерактивного моделирования применения различных технологий обслуживания I хранения сельскохозяйственных машин с расчётом затрат на их выполнение.

В настоящее время малые и фермерские хозяйства не имеют возможности беспечить необходимое качество обслуживания и хранения сложных и ысокотехнологичных сельскохозяйственных машин, поэтому привлечение к данной аботе районных сервисных предприятий (РСП) позволит повысить их сохранность.

Эффективность использования пунктов ответственного хранения РСП и обильных комплексов технического обслуживания в определённых производственных природно-климатических условиях представляет достаточно сложную систему тношений, которую можно описать в виде детерминированной модели (рисунок 2).

СП — сервисный пункт ответственного хранения РСП; МК - мобильный комплекс технического обслуживания РСП; М -обслуживаемый объект (машина); Х2,Х3 — параметры работы сервисного пункта ответственного хранения и мобильных комплексов технического обслуживания; У -условия функционирования сервисного пункта ответственного хранения и мобильных комплексов технического обслуживания; Ъ (1) — технологическая связь взаимодействия звеньев РСП; Р! и Р2 -внешние климатические факторы, влияющие на хранение машины и эксплуатацию

--------------------------------------------J М05ИЛЬНЬ1Х комплексов; З^), 32(^, З3(1) -

гграты на работы, связанные с хранением и эксплуатацией сельскохозяйственных ашин; ЩЦ - показатели надёжности обслуживаемых машин; Э2(0, Э3(1:) -ономическая эффективность от совместного использования звеньев РСП. исунок 2 - Детерминированная модель сотрудничества районных сервисных 'едприятий с малыми и фермерскими хозяйствами по выполнению работ, связанных с анением сельскохозяйственных машин.

Данная модель прогнозирует условия, при выполнении которых исполнитель дет получать максимальную прибыль, при этом цена на подготовку льскохозяйственных машин к хранению не должна превышать затрат, которые может 1нести заказчик, если будет проводить работы, связанные с хранением льскохозяйственных машин своими силами.

Анализ детерминированной модели позволяет предположить, что эффективность боты сервисного пункта ответственного хранения и мобильных комплексов хнического обслуживания будет зависеть от получения максимальных значений 1ходных параметров: надёжности машин Н(1); экономического эффекта от совместного пользования звеньев РСП (Э2(1), Э3(0) при минимизации затрат на функционирование одели, путём изменения условий функционирования системы технического сервиса Л1 при обеспечении требуемого качества выполнения работ, за счёт выбора [тимальных значений параметров работы технологического оборудования СП и МК.

Организация работ по техническому обслуживанию начинается с того, что рвисный центр комплектует банк заявок от хозяйств на проведение данного вида бот. Все заявки делятся на две группы. Первая группа заявок — от хозяйств, не сеющих необходимые условия для хранения сельскохозяйственных машин на своих

дворах (закрытые помещения, навесы и открытые оборудованные площадки) и желающих передать технику на сервисный пункт ответственного хранения РСП. Вторая группа заявок - это те, в которых указана необходимостью проведения работ, связанных с хранением сельскохозяйственных машин на машинных дворах хозяйств.

Общая сумма затрат, обусловленная техническим обслуживанием и хранением сельскохозяйственных машин (5,,.), которое несёт хозяйство при ¡-ом варианте хранения определяется выражением:

+ (1)

где - затраты на проведение операций технического обслуживания ¡-го варианта хранения, руб;

X.. - затраты на хранение сельскохозяйственной машины, руб; 3,. - затраты на восстановление работоспособности машины из-за нарушени технологии её хранения, руб.

На практике закрытое хранение не может полностью защищать комбайн о воздействия внешних климатических факторов, т.е. при хранении в гараже детал комбайнов, пусть в меньшей степени, но всё равно подвержены коррозионном разрушению и старению. В тоже время на практике хозяйству приходится выбират между условиями хранения, которые оно само может создать для своего комбайна конкретными ]-ими условиями, которые предлагает РСП. Поэтому показатель качеств хранения примет вид:

где 0„ — показатель качества хранения зерноуборочного комбайна, определяется и выражения;

г^^ — число узлов и деталей зерноуборочного комбайна, относящихся к g-oй групп приспособленности к хранению при ^ом способе хранения;

в„ - весомость п-ой технологической операции при проведении техническог обслуживания зерноуборочного комбайна;

Кп, - коэффициент технологичности п-ой операции технического обслуживани выполненной с использованием £-ой технологии;

\-'а - коэффициент q-oй группы приспособленности узлов и деталей зерноуборочног комбайна к способу хранения;

«, - коэффициент приспособленности конструкции зерноуборочного комбайна ]-ому способу хранения, определяется из выражения;

гсп - количество узлов и деталей комбайна q-oй группы приспособленности хранению, которые после выполнения п-ой технологической операции оказалис дефектными;

К — общее число узлов и деталей комбайна, относящихся к д-ой групп приспособленности.

В свою очередь затраты на выполнение операций по техническому обслуживани}-будут включать затраты на эксплуатацию мобильного комплекса техническог обслуживания, в этом случае затраты на электроэнергию будет нести хозяйство:

3, = СЛ,.^ + ^ + (3

где Ау , - амортизационные отчисления на л<-единиц оборудования, применяемого дл выполнения ^ой технологической операции подготовки к длительному храпенш машины, руб; ю

Сц - удельные затраты на хранение машины при >ом варианте хранения;

- затраты, обусловленные переездами мобильных комплексов технического бслуживания внутри зоны обслуживания, руб.

На сегодняшний день большинство предприятий осознают необходимость рименения информационных технологий для эффективного управления и поддержки ринятия решений. Однако, использование более сложного, управленческого уровня в гропромышленной сфере весьма затруднительно. Это связано со слабой материапьно-ехнической и кадровой базой сельскохозяйственных предприятий. Поэтому в овременных условиях обработка информации должна рассматриваться как сфера еятельности, способствующая улучшению и упрощению решения управленческих дач.

При расчёте необходимо ввести данные, которые будут взяты из карты хранения ашины, которая составляется на момент подачи заявки, на каждый комбайн, а также анные из технических характеристик машин.

Исходными данными для расчёта будут являться:

^ Стоимость места хранения, руб.

Норма амортизации, %.

Расход моющих и консервационных средств, кг.

Стоимость моющих и консервационных средств, руб./кг.

^ Расход электроэнергии, кВт.

Стоимость электроэнергии, руб./кВт.

^ Трудоёмкость операции, час.

Часовая тарифная ставка, руб./ч.

^ Количество необходимого для проведения подготовки к длительному анению оборудования (шт.) и его стоимость (руб.).

^ Количество обслуживаемых машин, шт.

Радиус обслуживания машин, км.

Норма расхода горюче-смазочных материалов, л/100 км.

Число машин, шт.

^ Цена ГСМ, руб./л.

^ Объём зерна, убранного одним комбайном, тонн.

Количество узлов и деталей комбайна, на которых обнаружены дефекты, ед.

Представленная методика позволяет получить данные, которые действительны лько для определённых значений параметров, переменных и структурных аимосвязей, заложенных в программу. Изменения параметра или взаимосвязи начает, что программа должна будет пересчитать результаты. Таким образом, данный счёт служит в качестве средства для анализа поведения системы в условиях, которые ределены пользователем.

Приведённая методика организации работ, связанных с хранением, на основе ализа затрат позволяет выбрать наиболее выгодные варианты сотрудничества хозяйств РСП по выполнению работ, оценить условия применимости тех или иных технологий служивания сельскохозяйственных машин. Разработанная нами программа позволяет ределить рациональный и экономически выгодный способ хранения, учитывающий зможности конкретного хозяйства и условия предоставления услуг РСП.

и

В третьей главе «Технология работ, связанных с хранением] сельскохозяйственных машин» исследованы теоретические основы очистки машин с помощью жидкостной многокомпонентной струи. Экспериментально обоснованы! оптимальные параметры и режимы разработанной установки для очистки. Разработана] технология и проведены производственные исследования очистки с использованием жидкостной многокомпонентной струи. Также рассмотрены теоретические предпосылки! нанесения двухкомпонентных консервационно-защитных составов на стыковые) соединения и щели. Экспериментально определены оптимальные параметры и режимы; установки нанесения защитно-консервационных составов на стыковые соединения и! щели. Проведена проверка в производственных условиях усовершенствованной технологии многокомпонентной консервации стыковых соединений.

Для удаления основных видов загрязнений сельскохозяйственных машин нами предложено универсальное моечное устройство, образующее жидкостную многокомпонентную струю. Основным рабочим органом данного устройства является универсальное сопло (патент № 25477), которое изображено на рисунке 3.

Для стабилизации процесса образования ледяных гранул, на основании гомогенной теории кристаллизации переохлаждённых жидкостей A.C. Кабанова, вода! подающаяся по каналу 2 предварительно насыщается активатором льдообразованиЯ| Активатор способствует активному образованию зародышей твёрдой фазы (ледянью гранул).

1 13 18

{( ;Ч'- ä : V-"

t s 4:i

1 - тело корпуса; 2 - сквозной канал; 3 - пазы; 4 - ползуны; 5 - регулировочное кольцо 6 - радиальное отверстие ползуна; 7 - стопорное кольцо; 8 - болты крепления втулки! 9 - втулка; 10 - болты крепления нижней и верхней частей сопла; 11 - отверстие! 12 - газовая камера; 13 - впускное отверстие газовой камеры; 14 - выпускные отверста^ газовой камеры; 15 - крышка; 16 - болты крепления крышки; 17 - центрально; отверстие крышки; 18 - смесительная камера; 19 - центральное отверстие смесительно! камеры

Рисунок 3 - Универсальное сопло для создания жидкостной многокомпонентной струи

Процесс удаления загрязнения с поверхности с большой степенью вероятное^ может быть представлен как разрушение загрязнения под действием динамическо! нагрузки, создаваемой воздействием водяной струи. Повышение механического эффект водяной струи возможно за счет комплексного воздействия давления струи

ополнительно подводимой энергией. В качестве дополнительной энергии ерспективным является использование энергии, вводимой под давлением углекислоты.

В процессе очистки происходит резкое охлаждение загрязнения, переводя его в рупкое состояние. При этом возникают термические напряжения, которые снижают рочность адгезионных связей, что вызывает отрыв и разрушение загрязнений, омплексное воздействие охлаждения с ударным действием жидкостной ногокомпоиентной струи позволяет производить качественную очистку ельскохозяйственной техники.

Анализируя условия разрушения частицы загрязнения, можно заметить, что роцесс разрушения будет зависеть от следующих величин: диаметра сопла с1ц\ авление жидкостной многокомпонентной струи Р; коэффициента насыщения Ке 15,221].

/" I-V

«•'^.о -к^Ж. (4)

ер- коэффициент, зависящий от типа сопла; К - коэффициент отношения плотности воды к плотности ледяной гранулы; й- диаметр сопла, м; с - коэффициент пропорциональности; Р - давление жидкостной многокомпонентной струи, МПа; у - удельный вес жидкостной многокомпонентной струи, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2; Кв - коэффициент насыщения;

а - напряжение разрушения частицы загрязнения, Н/м2; /л - плотность частицы загрязнения, кг/м3; Е - модуль упругости частицы загрязнения, Н/м2.

Воздействие жидкостной многокомпонентной струи на загрязнение также будет висеть и от массы ледяных гранул и их распределения.

Движение ледяных гранул в толще струи представляет собой сложное равномерное движение, которое находится под влиянием множества случайных акторов: геометрии ледяных гранул, их взаимодействия между собой, взаимодействия ежду ледяными гранулами и водяной струей и стенками. Поэтому в момент выхода дяной гранулы из сопла она случайным образом может занимать произвольное ложение в толще жидкостной струи. Расстояние между центрами масс ледяных гранул учайно и может принимать любое значение. Учитывая случайный характер данной личины, считаем, что расстояние между центрами масс ледяных гранул равновероятно

Взаимосвязь формы и массы ледяных гранул

спределено на участке :ределим по следующим формулам:

_ щах

2 " 2

(5)

(6)

е ат1„, атах — минимальныи и максимальный размеры ледяных гранул при их ;инаковой массе, м;

у и ^-коэффициенты формы гранулы; т — масса ледяной гранулы, кг.

Функция распределения случайной величины определяется формулой:

2

(;У~Р)*1т 2 2

При расчёте плотности распределения вероятности случайной величины Ь - расстояния между центрами масс соседних ледяных гранул, воспользуемс формулой полной вероятности:

Р,.(х) = | Р,,{х!у)рт{у)с1у

(8

где рт(у) — плотность распределения вероятности массы ледяных гранул в струе.

В этом случае расстояние между центрами масс смежных ледяных гранул буде

равномерно распределено на участке

2V 2

Проинтегрировав формулу (8)

Рь О) =

(9

учётом приведённых выражений, получим плотность распределения вероятности: А{х-рфп) /3\[7И <х<-(0 + г)1Гт

~(Р + г)4т~<х<уфп А(уфтГ -х 2

~ 1--х < /31)т х > уЦт

Плотность распределения рь(х), определяемая формулой (9), приведена на рисунке 4.

Для определения той части ледяных гранул которые при очистке выпадают за предель площади поперечного сечения струи, вычисли площадь плотности распределения вероятност для значений X, которые отличаются о среднего расстояния между смежным! ледяными гранулами более, чем на ± а. Причё а задается размерами площади поперечног сечения струи. Эта область представлена двум Рисунок 4 - Плотность распределения частями X, и Х2, заштрихованными н вероятности расстояния между смежными рисунке 4. ледяными гранулами, имеющими равную массу.

X, = {х: М{Ь}{\ + а) < х < Х1=\х:рф^йх<М{Ц(1-сг)}

(10 (И

Причем X, характеризует те пары ледяных гранул, расстояние между которым больше, чем диаметр поперечного сечения струи, а Х2 меньше заданного предела.

Математическое ожидание расстояния между смежными ледяными гранулами Ь пределяется по формуле:

/ {Ц = [ хРи {х)ск = + у)фг (12)

-сс

Для описания плотности распределения вероятности массы ледяных гранул, в труе возможно применение нормального закона распределения. В то же время более декватными для подобных случаев являются финитные распределения, в связи с тем, то в струе возможно появление ледяных гранул очень большой массы, даже с малой ероятностыо неправдоподобно, также как и малая вероятность появления ледяной ранулы с отрицательной массой.

Анализируя область значений X, видно, что уменьшение различий между массами 1тах и т„„„ - увеличение однородности ледяных гранул по массе в струе приводит к овышению равномерности распределения гранул в сечении струи. При условии:

(1-е)"

< т„

(13)

а

де е - коэффициент пропорциональности;

а - среднее квадратическое отклонение расстояния между центрами масс гранул; а - коэффициент формы гранулы;

— математическое ожидание случайной величины массы ледяных гранул. Проинтегрировав плотность распределения вероятности по области X, получим:

= + (14)

2Д/г„. . .Л 1а

5а ' 20

Формула (14) позволяет определить вероятность равномерного распределения едяных гранул в пределах сечения струи с учётом условий равномерности ледяных астиц по массе. Таким образом, большая однородность ледяных гранул по массе в идкостной струе приводит к увеличению их равномерности распределения в пределах чения струи.

Эффективность очистки зависит от равномерности распределения размера и массы дяных гранул в пределах сечения струи. Равномерность ледяных гранул может быть стигнута путём равномерного распределения углекислоты в смесительной камере и асыщением жидкостной струи активатором льдообразования, представляющим собой ёрдые частицы мелкодисперсного материала.

Экспериментальные исследования проводились на специально разработанном енде для испытаний установок для очистки, общий вид которого представлен на 1сунке 5. Принципиальная схема работы специализированного стенда для испытаний тановок для очистки представлена на рисунке 6.

Образцы для проведения экспериментальных исследований изготавливались из али Ст08 кп в виде пластин размером 200 х 200 мм, толщиной 0,6 мм. В эксперименте пользовали пластины с лакокрасочным покрытием.

ЙШЖг'

1 - камера очистки с закреплённым соплом; 2 - моечная установка; 3 — емкость для воды; 4 - баллон углекислоты.

Рисунок 5 - Общий вид стенда для испытаний установок для очистки.

' 2- Л- Л

21

1 — манометр водяной, 2 - насос, 3 - электродвигатель, 4 — устройство защитного отключения, 5 - электрощит, 6 - экспериментальное сопло, 7 - зажимы, 8 - переходная трубка, 9 - манометр газовый, 10 - электромагнитный клапан, 11 - углекислотный баллон, 12 - линейка, 13 - образец, 14 - динамометр, 15 — камера очистки, 16 - ёмкости для воды, 17 - расходомер, 18 - перепускная магистраль, 19 - предохранительный! клапан, 20 - напорная магистраль, 21 - патрубок подачи воды к насосу, 22 - ёмкость с активатором льдообразования.

Рисунок 6 - Принципиальная схема испытательного стенда установок для очистки.

На образцы наносилось искусственное загрязнение. Для исследований применялись сильно связанные загрязнения, которые представляют собой продукты; коррозии, химического воздействия и старые лакокрасочные покрытия. Данньк загрязнения встречаются на большинстве наружных поверхностей сельскохозяйственных машин и представляют наибольшую сложность для удаления. Нанесение загрязнений осуществлялось путём химического воздействия и последующего выдерживания при повышенной влажности в установке искусственного: климата «ТаЬаЬ> при температуре 60° С в течение 48 часов.

По результатам эксперимента получено уравнение множественной регрессии дл: зависимости степени очистки У сильно связанных загрязнений от параметров экспериментальной установки для очистки с помощью жидкостной многокомпонентной струи:

У=0,095+0,08Х,+0,055X2+0,066X3+0,069X4+0,073Х12+0,049Х22+0)0 5 3Хз2+0,06Х42+ Ю,095Х1Х2++0,095Х1ХЗ+0,079Х,Х4+0,095Х2Х3+0,095ХзХ4+0,095Х2Х4 (15)

Адекватность данной модели составляет 0,498, коэффициент корреляции 0,706. ^сходя из уровня р-1еуе1, наиболее значимыми факторами являются: Х2 - степень насыщения жидкости углекислотой; Х3 - давление жидкости в напорной магистрали, ртя фактора Х2 несколько выше. Для определения оптимальных параметров значений варьируемых факторов были рассчитаны уравнения регрессии и построены графики злияния отдельных факторов на степень очистки Y.

Уравнения регрессии зависимости степени очистки поверхности образца от ¡тепени насыщения жидкости углекислотой и диаметра выходного отверстия сопла тредставлено выражением:

У=68,2674+1,0236Х,+3,0205Х2-0,214Х12+0,3077Х22+0,1939X^2 (16)

Адекватность данной модели составляет 0,697, коэффициент корреляции 0,835.

График зависимости степени очистки поверхности образца от степени насыщения кидкости углекислотой и диаметра выходного отверстия сопла изображён на рисунке 7.

Диаметр выходного отверстия сопла, мм

"исунок 7 - Контурный график зависимости степени очистки поверхности образца от тепени насыщения жидкости углекислотой, % и диаметра выходного отверстия сопла,

[М.

Анализ математической модели и графика показывает, что оптимальными начениями варьируемых факторов будут следующие значения: степень насыщения жидкости углекислотой 6,5 %; диаметра выходного отверстия сопла 5,4 мм.

Уравнение регрессии зависимости степени очистки поверхности образца от ¡авления жидкости в напорной магистрали и диаметра канала для подачи активатора ёдообразования:

У=85,4441-1,9051Х3-0,975Х,+0,1312Хз2-0,1556Х42+0,263ХзХ4 (17)

Адекватность данной модели составляет 0,760, коэффициент корреляции 0,872. На основании уравнения регрессии построен график зависимости степени очистки оверхности образца от давления жидкости в напорной магистрали и диаметра канала

|ля подачи активатора льдообразования, который изображён на рисунке 8.

|

I !

давление жидкости в напорной магистрали, МПэ

Рисунок 8 - Контурный график зависимости степени очистки поверхности образца от давления жидкости в напорной магистрали и диаметра канала для подачи активатора льдообразования.

Анализ математической модели и графика показывает, что оптимальными значениями варьируемых факторов будут следующие значения: давление жидкости в напорной магистрали 5,6 МПа; диаметр канала для подачи активатора льдообразования 1,6 мм.

На основании проведённых экспериментальных исследований и определения оптимальных значений процесса очистки была создан промышленный образец установки для очистки с использованием жидкостной многокомпонентной струи.

В ходе производственных испытаний определялись эксплуатационные показатели: установки, проводились сравнительные испытания с! существующими технологиями очистки,

проводилась производственная проверка' технологии очистки сельскохозяйственных машин и определялась технико-экономическая

эффективность.

Общий вид промышленного образца установки для очистки с использованием жидкостной многокомпонентной струи представлен на рисунке 9.

Сравнительный анализ технико-

эксплуатационных показателей способов очистки показал, что очистка жидкостной

многокомпонентной струёй в режима «льдоструйный» является наиболее экономичным способом очистки и обеспечивает высокую производительность и безопасные условия работь! обслуживающего персонала. Остаточные загрязнения после использования льдоструйного режима очистки составляют 3-5 %, что соответствует ГОСТу 9.103-78.

На основании проведенных производственных испытаний разработанная технология очистки с применением промышленного образца универсальной установки для очистки многокомпонентной струёй прошла успешную производственную

КЭДВ - 1* е!

1 — корпус; 2 — моечный монитор с соплом и расходомером, 3 — шланг для подачи воды; 4 — шланг для подвода углекислоты; 5 — регулятор давления подачи углекислоты с расходомером;

6 — углекислотный баллон,

7 — кронштейн для крепления баллона. Рисунок 9 - Общий вид промышленного образца установки для очистки с использованием жидкостной многокомпонентной струи.

проверку. Применение разработанной технологии позволило повысить эффективность очистки сельскохозяйственных машин. Так общее время операции очистки составляет для картофелеуборочного комбайна КПК2-01 - 32,5 мин., сеялки СЗУ-З.6 - 14,75 мин., зерноуборочный комбайна Дон-1500Б - 44,7 мин.

Для профилактики электрохимических коррозионных процессов, протекающих в стыковых соединениях и щелях, целесообразно использовать метод протекторной защиты. Данный метод основан на том, что в месте контакта различных по свойствам металлов при наличии электролита протекает ток. Металл, имеющий более низкий потенциал, служит анодом и в результате разрушается, а металл с большим потенциалом, служащий катодом, не подвергается разрушению.

Свойства протектора определяют эффективность протекторной защиты. Путем подбора необходимых материалов, соотношения их количеств, общей массы протектора возможно обеспечить заданную эффективность протекторной защиты.

Применяемые для протекторов материалы должны обладать следующими свойствами:

- оптимальный потенциал пары «протектор - защищаемый металл» в условиях отрицательной заряженности анода;

- высокая токоотдача при минимальной коррозии металла.

Лучшими протекторными материалами для защиты являются сплавы на основе цинка, представленные в таблице 1. При этом эффективность работы протектора зависит от переходного сопротивления в корпусе сельскохозяйственной машины, аблица 1 - Состав протекторных сплавов на основе цинка.

Марка сплавов цинка Легирующие металлы, % Допускаемые примеси, %

А1 Mg Мп Т1 Ре Си РЬ

ЦП1 цга ЦПЗ 0,4...0,8 0,5...0,7 0,2...0,6 0,1...0,3 0,1...0,3 0,005... .0,1 0,005... .0,1 0,001 0,004 0,004 0,001 0,001 0,001 0,005 0,005 0,005

Эффективность протекторной защиты зависит от равномерности распределения ротектора по всей поверхности щелей и зазоров стыковых соединений. При спользовании в качестве протектора смеси порошка протектора с жидким компонентом еобходимо обеспечить миграцию в узких щелях и зазорах деталей и соединений, что озможно на основе жидкости, обладающей хорошей проникающей способностью.

Глубина проникновения жидкого протектора в стыковые соединения и щели пределяется параметрами установки для нанесения, а также размерами и величиной азора стыкового соединения. Основным параметром установки нанесения жидкого ротектора является давление, которое определяет на начальном этапе глубину роникновения протектора в щель. Давление жидкого протектора определяется по юрмуле:

где Р - давление подачи жидкого протектора, МПа; <2 - расход жидкого протектора, кг/с

р - коэффициент расхода жидкого протектора через сопло; Я - площадь поперечного сечения отверстия сопла, м 2; р - плотность жидкого протектора, кг/м3.

Проникновение жидкого протектора в зазоре стыковых соединений и щелей также зависит от кинематического смачивания жидкости.

Суммарная глубина проникания жидкого протектора в зазор стыкового соединения или щели будет равна:

Из уравнения (19) видно, что максимальная глубина проникновения жидкого протектора в зазоры стыковых соединений и щели зависит от ширины щелевого капилляра, сил поверхностного натяжения (смачивающие свойства жидкого протектора) и вязкости жидкого протектора.

При образовании изолирующего покрытия частицы расплавленного консерванта ударяются о холодную поверхность изделия, поэтому их растекание и деформация сопровождаются затвердеванием. Эти процессы начинаются и идут одновременно, так как процесс затвердевания имеет максимальную скорость на поверхности металла, то первоначальный слой консерванта имеет высокую адгезию с защищаемой поверхностью. Последующие частицы расплавленного консерванта оказывают динамическое и термическое воздействие на шов, вытесняя воздух и способствуя образованию сплошного покрытия. Растекание и деформация защитного консерванта происходят до тех пор, пока в составе шва имеется жидкая фаза.

Возникновение плоского слоя объясняется упругим сжатием расплавленной частицы в месте удара. Затем под действием импульсного давления Ру сжатый расплавленный консервант растекается по защищаемой поверхности. Максимальное ударное давление расплавленного консерванта можно определить из выражения:

где /л - коэффициент жесткости частицы

с- скорость звукав консерванте; с = 2-10\..5-10'л«/с рк - плотность расплавленного консерванта, кг/м3; V, - скорость частицы, м/с.

Время деформации частицы до образования слоя толщиной 1гк будет определяться по формуле (21):

(19)

1

(20)

Нанесение консервационного материала происходит слоями. Для того, чтобы наносимые частицы расплавленного консерванта ложились на поверхность частично затвердевшего предыдущего слоя и обеспечивали сплошное покрытие, рост толщины

h

покрытия должен происходить со скоростью, равной или превышающей —.

г

Для уточнения состава жидкого протектора и определения глубины его проникновения в зазоре стыкового соединения проводились исследования. Анализ проникающей способности и защитных электрохимических свойств протектора обусловил выбор смеси водоотталкивающего вещества Water Displacement 40 (WD-40) с протектором катодной защиты на основе цинкового сплава ЦП-1.

Электропроводность жидкого протектора оценивалась на стенде для определения электропроводности (рисунок 10). Стенд для определения электропроводности включает: неподвижную пластину (основание) 1, с закреплёнными на ней направляющими 4, по которым перемещается подвижная пластина 2. На направляющих между пластинами установлены регулировочные втулки 5, обеспечивающие необходимый зазор. На пластинах 1 и 2 закреплены электроды мультиметра 6 в режиме измерения сопротивления.

1 - неподвижная пластина (основание); 2 - подвижная пластина; 3 - электроды; 4 -направляющие; 5 - регулировочная втулка; 6 - мультиметр; 7 - жидкий протектор. Рисунок 10 - Электрическая схема для определения электропроводности жидкого протектора.

На основании анализа проведённых исследований установлено, что наилучшую протекторную защиту обеспечивает состав в соотношении \VD40 - 78-83%, ЦП1 - 17-22 %, обеспечивающий глубину проникновения 22-25 мм и электропроводность 1,3... 1,4 (1/Ом).

Для определения оптимальных параметров и режимов работы установки двухслойной консервации, был создан лабораторный стенд, принципиальная схема которого представлена на рисунке 11.

В качестве образцов для проведения испытаний использовались стыковые соединения, выполненные из металлических пластин материала Ст08 кп, размером 200 х 200 мм, толщиной 0,6 мм.

I — пусковое устройство; 2 — емкость с расплавленным консервантом; 3 - насос; 4 - электродвигатель; 5 - электронагреватель; 6 - термометр; 7 - перепускной клапан; 8 — напорная магистраль с электронагревателем; 9 - кран; 10,13 - расходомер;

II - баллон с жидкостью протектора; 12 - кнопка подачи жидкости протектора; 14 — ёмкость для порошка протектора 15 - трубка для подачи жидкого протектора; 16 - сопло; 17 - трубка для подачи расплавленного консерванта; 18 - корпус распылителя; 19 - рычаг подачи расплавленного консерванта.

Рисунок 11 - Принципиальная схема испытательного стенда для нанесения многокомпонентных покрытий.

По результатам лабораторного эксперимента проводили оценку значимости факторов варьирования, также определяли коэффициенты уравнения регрессии, коэффициент корреляции и адекватность модели с помощью программы - ЭТАПЗИСА у8.0. Уравнение регрессии, описывающее комплексное влияние факторов варьирования на параметр оптимизации, имело следующий вид:

У=0,00006+0,08X^0,03Х2+0, 001Хз+0,2Х4+0, 01X^+0,001Х22+0,03Х32+0,12Х42+ +0,12Х1Х2++0,67Х1Х3++0..56Х1Х4+0,53X2X3+0,006X3X4+0,09X3X4 (22)

Адекватность данной модели составляет 0,824, коэффициент корреляции 0,908. Исходя из уровня р-1еуе1, наиболее значимыми факторами являются: Х1 - диаметр сопла подачи расплавленного консерванта; Х2 — давление жидкого протектора; Х3 - давление расплавленного консерванта. Фактор Х3 ~ давление жидкого протектора влияет на глубину проникновения в зазор стыкового соединения. Факторы X, и Х2 влияют на образование сплошного слоя консерванта и обеспечивают надёжную изоляцию стыкового соединения. Для определения оптимальных параметров значений варьируемых факторов были рассчитаны уравнения регрессии и построены графики влияния отдельных факторов на потери основного металла от коррозии У.

Уравнение регрессии зависимости потерь основного металла от диаметра сопла расплавленного консерванта и давления расплавленного консерванта представлено выражением:

У=-0,1364+55,4208Х1+0,8626Х3-36,4661Х12-0,0787Хз2-0,1438Х,Хз (23)

Адекватность данной модели составляет 0,859, коэффициент корреляции 0,927. График зависимости потерь основного металла от диаметра сопла подачи расплавленного консерванта и давления расплавленного консерванта изображён на рисунке 12.

■ \ чу в<«

I.ИИ1 .1: .. . . . .....; ^ еп<1З

0.15 0.30 0.25 0.30 0,35 0,<>0 0.Л5 0.50 0.55 0.60 О.ОС^^'1 Диаметр сопла под*!» расплавленного консерванта. мм

Рисунок 12 - Контурный график зависимости потерь основного металла от диаметра сопла подачи расплавленного консерванта, мм и давления расплавленного консерванта, МПа.

Анализ математической модели и графика показывает, что оптимальными значениями варьируемых факторов будут следующие значения: диаметр сопла подачи расплавленного консерванта 0,41 мм; давление расплавленного консерванта 5,5 МПа.

Уравнение регрессии зависимости потерь основного металла от давления жидкого протектора и расстояния от сопла до защищаемой поверхности представлено выражением:

У=29,9169-32,1447X2-0,2244X4+3,195 8Х22+0,0031Х42+0,0161Х2Х, (24)

Адекватность данной модели составляет 0,826, коэффициент корреляции 0,909. График зависимости потерь основного металла от давления жидкого протектора и расстояния от сопла до защищаемой поверхности изображён на рисунке 13.

ЩЯ < 22

0,05 0.10 0.15 0,20 0.25 0.30 0.35 ОАО 0.45 0.50 0,5! [Ж <12 Давление иадкого протектора. МПа ЕИ<10

Рисунок 13 - Контурный график зависимости потерь основного металла от давления жидкого протектора, МПа и расстояния от сопла до защищаемой поверхности, мм.

Анализ математической модели и графика показывает, что оптимальными значениями варьируемых факторов будут следующие значения: давление жидкого протектора 0,4 МПа; расстояние от сопла до защищаемой поверхности 42 мм.

В результате экспериментальных исследований уточнены параметры установки для защитно-консервационной обработки и создан промышленный образец устройства для нанесения многокомпонентного состава, на который получен патент № 125897. Общий вид устройства представлен на рисунке 14. Устройство может работать в каждом режиме отдельно, а также совместно, обеспечивая двухслойное нанесение многокомпонентной смеси.

1 - сопло; 2 - трубка для подвода расплавленного консерванта; 3 - трубка для подвода жидкого протектора; 4 - пружинный клапан; 5 - ёмкость с цинковым порошком; 6 -корпус; 7 - баллон с жидкостью протектора; 8 - рукоятка; 9 - шланг для подачи расплавленного консерванта, 10 - курок для регулирования подачи жидкости протектора, 11 — кнопка для включения подачи расплавленного консерванта. Рисунок 14 - Устройство для нанесения многокомпонентного состава.

Исследования в производственных условиях для определения эксплуатационных показателей технологии многокомпонентной консервации стыковых соединений и щелей проводились в малых и фермерских хозяйствах Рязанской области. Основным объектом исследования нами выбран зерноуборочный комбайн Дон-1500Б. Установленные в ходе экспериментальных исследований оптимальные параметры позволили разработать конструкцию промышленного образца установки для нанесения многокомпонентных составов. Общий вид данной установки представлен на рисунке 15.

1 - тележка рамная; 2 - электродвигатель; 3 - редуктор; 4 - насос высокого давления; 5 - манометр; 6 - пульт управления; 7 - шланг с всасывающим патрубком; 8 - напорный шланг; 9 — устройство для нанесения многокомпонентного состава. Рисунок 15 - Установка для нанесения многокомпонентного состава.

До окончания хранения на стыковых соединениях, защищенных двухслойным покрытием, несмотря на микротрещины в пластичном консерванте, коррозии не наблюдалось из-за жидкого протектора, обеспечивающего электрохимическую защиту основного металла. Потери основного металла стыкового соединения, обработанного защитно-консервационным составом (\УТ)40+ЦП1, ПВК), за весь период хранения составили 12... 14 г/м2, что в 11 раз ниже потерь при обработке пластичным консервантом ПВК.

Комплексный анализ эксплуатационных характеристик показал, что предлагаемая установка обеспечивает высокое качество нанесения многокомпонентных

консервационных составов и при относительно небольшой трудоёмкости снижает расход электроэнергии в 1,84...3,1 раза, а расход консерванта в 1,55...2,4 раза в сравнении с существующими в хозяйствах.

В четвёртой главе «Способ хранения сельскохозяйственной машины с помощью защитного теплового экрана» рассмотрены теоретические предпосылки к обоснованию параметров теплового экрана. Экспериментально определены параметры и режимы активного теплового экрана. В производственных условиях проведены сравнительные исследования способов хранения сельскохозяйственных машин.

На основании анализа причин снижения сохранности сельскохозяйственных машин, было установлено, что основными климатическими факторами, влияющими на надежность узлов и деталей машин, являются атмосферные осадки и конденсат влаги, стимулирующие интенсивный процесс коррозионного разрушения металлов, а также солнечная радиация, вызывающая старение полимерных материалов и разрушение лакокрасочного покрытия машинах.

Для защиты сельскохозяйственных машин от конденсата влаги необходимо создать условия, при которых скорость охлаждения поверхности машины была бы равна или меньше скорости охлаждения воздуха. Это возможно за счет применения специальной конструкции, которая препятствовала бы интенсивному тепловому излучению машины в окружающую среду, т.е. отражала бы от своей поверхности тепловые лучи, выделяемые машиной и возвращала бы их к ее поверхности, тем самым

1 - металлический каркас; 2 - куполообразный чехол; 3 - объект техники; 4, 5, 6 - инфракрасные излучатели; 7 - блок управления; 8 ,9 - датчики контроля температуры и влажности воздуха под чехлом; 10, 11 - датчики температуры поверхности объекта техники и чехла.

Рисунок. 16 - Устройство для хранения сельскохозяйственных машин (тепловой экран).

Проанализировав конструкцию активного теплового экрана, нами установлена необходимость теоретического изучения теплового баланса сельскохозяйственной машины, расположенной под экраном и на его основе обоснования параметров защиты теплового экрана и выбора материала.

Количество тепла <2„ расходуемое машиной на изменение теплового состояния, состоит из следующих составляющих: солнечной радиации ()Е\ лучисто-конвективного теплообмена Оя, тепла атмосферных осадков 0А, а также тепла конденсации влаги <2к и определяется по формуле:

Q = Qe + Qs + Qk + Qa (25)

Таким образом, тепловой поток, проходящий через тепловой экран, будет снижаться пропорционально количеству слоев, их толщине и обратно пропорционально их теплопроводности.

Соотношение тепловых потоков, прошедших через тепловой экран и поступивших к нему, будет характеризоваться коэффициентом ослабления п:

F3AT

п ~-Ts~s—(26)

{AeSe +ßec0ATF+aKATFx +CPFA

Окончательно, с учетом коэффициента ослабления теплового экрана, изменение теплового состояния сельскохозяйственной машины будет

AT^T0.ra^ ---л.п (27)

F(ak^+ߣC0)

Тепловой экран защищает сельскохозяйственную технику от влияния солнечной радиации, осадков и частично от конвективного теплообмена. Главная задача теплового экрана - защищать объект хранения от выпадения конденсата влаги. Образование конденсата зависит от температуры и влажности окружающего воздуха.

Температура, при которой воздух становится насыщенным и водяной пар, присутствующий в воздухе, начинает конденсироваться в жидкое состояние, называется точкой росы. Конденсация имеет место на холодных поверхностях, окруженных более теплым влажным воздухом. В теплом воздухе даже при низкой влажности содержится значительное количество водяных паров. Для определения возможности выпадения конденсата на основе разницы температур окружающего воздуха и сельскохозяйственной машины определим затраты теплоты на изменение температуры сельскохозяйственной машины.

Нагрев или охлаждение сельскохозяйственной машины можно записать в виде:

в = (28)

где 2 - мощность для изменения теплового состояния машины, Вт; у - теплоемкость машины, Вт/ (кгтрад); й - масса машины, кг; Т - температура машины, град; I— время, с.

Сравнив теплоту изменения теплового состояния сельскохозяйственной машины с теплотой, проходящей через тепловой экран, установлено, что тепловой поток, проходящий через экран, зависит от теплопроводности материала экрана и от разницы температуры окружающей среды и температуры под экраном. Теоретические исследования условий образования конденсата показали, что материал «ИЗОКОМ ППИ-ПФ2» толщиной не менее 3 мм, обеспечивает защиту от образования конденсата, исключая критические перепады температур. Материал «ИЗОКОМ ППИ-ПФ2» представляет собой экструзионный пенополиэтилен в виде системы закрытых пор с 26

заключенным в них воздухом и отражающей высокополированной чистой алюминиевой фольги с двух сторон. Данный тип материала, помимо низкой теплопроводности, способен отражать солнечную радиацию, препятствовать прохождению теплового излучения.

Потенциально возможное выпадение конденсата при хранении под тепловым экраном зерновой сеялки составит при различных тепловых режимах хранения от 10 г до 50 г на объем 10 м3 (1 единица хранения). Данное количество влаги является относительно небольшой величиной в сравнении с тем количеством конденсата, которое может образоваться при хранении на открытой площадке.

Рассчитав теплоту конденсации водяных паров под тепловым экраном при самых неблагоприятных условиях, получаем то, что теплота конденсации составляет от 3,62-104 до 3,06-105 Дж. Учитывая, что в условия Рязанской области максимальное изменение температуры в течение одного часа меняется на 3 °С, время конденсации будет составлять 1,5...2 часа, что соответствует необходимой мощности инфракрасного излучателя 36,7...42,5 Вт. С учётом потерь в окружающую среду и параметров лучистого теплообмена расчищаем мощность излучателя. Воздух оптически прозрачен, поэтому его нагрев в процессе работы инфракрасного излучателя минимален.

При лучистом теплообмене между излучателем и сельскохозяйственной машиной воздушная прослойка может исполнять роль дополнительной преграды. Увеличение толщины воздушной прослойки может уменьшить теплообмен с внешней средой излучением, в то же время это может увеличить движение воздушных масс в образовавшемся зазоре, что приведет к увеличению теплообмена. Поэтому необходимо в ходе экспериментальных исследований установить рациональную толщину воздушной прослойки, обеспечивающую минимальный теплообмен между тепловым экраном и сельскохозяйственной машиной.

Экспериментальные исследования влияния конструктивных параметров теплового экрана на изменение теплового состояния образца проводились в климат-камере «Тава1» (рисунок 17).

Регулирование температуры и влажности в климат-камере осуществлялось электронагревателем, увлажнителем и холодильным агрегатом. Скорость воздушного потока регулировалась изменением частоты вращения вентилятора, установленного внутри камеры. Воздействие солнечной радиации создавалось с помощью ртутной лампы.

1 - объект хранения под тепловым экраном; 2 - ртутная лампа; 3 - индикаторное табло; 4 - стрелочный термометр; 5 - переключатель режимов нагрева; 6 - переключатель режимов охлаждения; 7 - пульт управления.

Рисунок 17 - Внешний вид климат-камеры «ТаваЬ> с экспериментальным образцом.

В ходе экспериментальных исследований изучалось изменение теплового состояния образца при варьировании следующих параметров теплового экрана:

1. Величина воздушной прослойки между тепловым экраном и образцом с учетом теории подобия.

2. Степень укрытия образца тепловым экраном, определяется отношением площади поверхности образца, защищенной экраном Рт ко всей поверхности образца К

Расчет статистических параметров, уравнений регрессий, построение графиков производили с помощью программы 8ТАТ1СА у8.

Рассматривая процесс охлаждения экспериментального образца в климат-камере в зависимости от степени его укрытия тепловым экраном, а также скорости воздушного потока, было получено уравнение регрессии:

У3 = - 25,8292+ 0,279 У, + 54,9 У2 + 6,172*10'5 V, У, - 0,33756 У, У2 - 31,3194У2 У2 (29) У1 - величина воздушной прослойки между образцом и тепловым экраном, мм; У,- степень укрытия;

У3 - разница температур между образцом и воздухом в климат-камере при охлаждении, °С.

Адекватность полученной математической модели охлаждения образца составила 0,5560872, коэффициент множественной корреляции 11=0,74571256. График этого уравнения представлен на рисунке (18).

I

Рисунок 18 - Контурный график зависимости разницы температур между образцом и воздухом в климат-камере при охлаждении, °С. (Уаг 3), от величины воздушной прослойки между образцом и тепловым экраном, мм (Уаг 1) и его степени укрытия (Уаг 2).

Анализируя математическую зависимость (29) и приведенный график (рисунок 18), можно заметить, что минимальная разница температур между образцом и воздухом в климат-камере при охлаждении образца зависит от степени укрытия образца и теплового экрана. Из рисунка 17 видно, что рациональными значениями будут степень укрытия образца 0,75, величина воздушной прослойки между образцом и тепловым экраном 20 мм.

С увеличением степени укрытия и снижением величины воздушной прослойки уменьшается разница температур между образцом и воздухом в климат-камере при нагревании, очевидно, определенную роль в этом процессе играет скорость воздушного потока в климат-камере. Анализируя процесс охлаждения экспериментального образца в зависимости от параметров теплового экрана, очевидно, что величина прослойки, согласно теории подобия, должна быть не менее 0,20 м, а степень укрытия около 0,75.

В ходе экспериментальных исследований было установлено, что конструкция теплового экрана снижает теплообмен образца с окружающей средой, при этом с учетом теории подобия оптимальными параметрами теплого экрана для хранения сельскохозяйственных машин является материал ИЗОКОМ ППИ - ПФ 2, толщина которого должна быть не менее 3 мм, величина зазора между машиной и тепловым экраном 0,20 м, степень укрытия поверхности машины экраном не менее 0,75.

Для исключения образования конденсата на поверхности сельскохозяйственной машины и теплового экрана необходимо повысить их температуру выше точки росы. Для этих целей рационально использовать инфракрасные излучатели в виде термоплёнки марки CALEO LINE 130-0,5-2,5. Общий вид инфракрасного излучателя, закреплённого на крыше теплового экрана, представлен на рисунке 19.

Рисунок 19 — Монтаж инфракрасных излучателей на крыше активного теплового экрана.

В 2013-2014 гг. были проведены исследования эффективности хранения сельскохозяйственных машин под активным тепловым экраном в ООО «СТАРОЖИЛОВОАГРОСНАБ». В ходе экспериментальных исследований изучалось влияние режима хранения сельскохозяйственной машины на развитие коррозии металла. Для этого на машину закреплялись металлические образцы. В качестве образцов использовали плоские металлические пластины из стали Ст 08 кп квадратной формы размером 150x150x0,6 мм.

Активный тепловой экран обеспечивает адаптивную защиту сельскохозяйственной машины с учётом изменяющихся климатических условий. Инфракрасный нагреватель препятствует образованию конденсата влаги, что позволяет снизить потери металла от коррозии. Сравнение с защитным тепловым экраном показало, что активный тепловой экран (с применением инфракрасных нагревателей) обеспечивает лучшую сохранность сельскохозяйственных машин, при этом потери металла за период хранения составляют 8,3 т/и1. Эффективность активного теплового экрана будет максимальна при положительных значениях температуры воздуха. При отрицательных температурах вероятность образования конденсата крайне мала, поэтому для снижения расхода электроэнергии инфракрасные нагреватели отключали. Установленная мощность инфракрасных нагревателей составляет 130 Вт на объём хранения 10 м3. Среднемесячный расход электроэнергии в период апрель-июль составил 5,2...9,5 кВт*ч для 10 м3 объёма теплового экрана. Результаты исследования показали высокую эффективность хранения сельскохозяйственных машин с применением активного теплового экрана.

Производственные исследования проводились в малых и фермерских хозяйствах Старожиловского и Михайловского районов Рязанской области. Исследовались три наиболее распространенных и один предлагаемый способ хранения: хранение в

29

а - хранение зерноуборочного комбайна ДОН 1500 Б; б - хранение зерновой сеялки СЗУ-3,6

Рисунок 20 - Зерноуборочные комбайны и зерновые сеялки, установленные на хранение под тепловым экраном.

Исследования в производственных условиях показали, что защитный тепловой экран обеспечивает лучшую сохранность сельскохозяйственных машин в сравнении с открытой площадкой в 5,1 раза, при этом потери металла за период хранения составляют 28 г/м2. Тепловой экран обеспечивает индивидуальную защиту сельскохозяйственной машины с учётом её конструктивных, технологических и эксплуатационных особенностей. Экран ограничивает конвективный теплообмен, тепловое излучение и препятствует образованию конденсата влаги, что позволяет снизить трудоёмкость работ, связанных с хранением.

Наилучшую защиту от старения лакокрасочного покрытия обеспечивает закрытое хранение, потеря блеска при этом составляет 12% относительно максимальной потери блеска, соответствующей хранению на открытой площадке, а количество микротрещин 0,4 шт./см2. Хорошие показатели защиты от старения лакокрасочного покрытия, близкие по значениям к закрытому хранению, имеет защитный тепловой экран. В этом случае потери блеска составляют 21% относительно хранения на открытой площадке, количество микротрещин не превышало 0,5 шт./см2.

Выбор способа хранения зависит не только от обеспечения сохранности, но и от затрат на его реализацию, трудоёмкости работ, связанных с ним, оборудования и расходных материалов, что в конечном итоге влияет на эксплуатационные показатели сельскохозяйственной машины. Поэтому для обоснования условий выбора способа хранения нами были проведены исследования комплексной эффективности способов хранения машин.

На основании проведённых исследований получены показатели трудоемкости и суммарных затрат при различных способах хранения сельскохозяйственных машин, которые представлены в таблице 2.

закрытых не отапливаемых помещениях; хранение под навесом; хранение на открытых оборудованных площадках; хранение под защитным тепловым экраном.

Хранение сельскохозяйственных машин под защитным тепловым экраном показано на рисунке 20.

Таблица 2 - Средние затраты на хранение сельскохозяйственных машин при различных способах хранения в хозяйствах Рязанской области.

Способ хранения Средние чатраты Дон1500Б на подготовку п хранение Средние чатрахы C3Y- З.б на подготовку и хранение

Трудоемкость, чел * ч Суммарные затраты, руб. Трудоемкость, пел* ч Суммарные затраты, руб.

Открытое S.24 8152.2 2.065 1975.5

Навес S.24 8049.3 2,065 1943.45

Закрытое хранение 5.93 4621,8 1,24 1154.5

Тепловой экран 6,17 4560,5 U6 1112,3

Анализ таблицы 2 показал, что несмотря на низкую стоимость оборудованного места хранения при открытом хранении и хранении под навесом, суммарные затраты и трудоёмкость обслуживания выше, чем при закрытом хранении и хранении под тепловым экраном. Так трудоёмкость работ при отрытом хранении комбайна Дон-1500Б в 1,39 раза выше, чем при закрытом хранении в не отапливаемом помещении. Это вызвано тем, что при открытом хранении необходимы дополнительные операции по демонтажу и монтажу ответственных узлов и деталей и дополнительной защите и герметизации некоторых узлов от атмосферного воздействия. Также при открытом хранении возрастают затраты на восстановление работоспособности после хранения из-за низкой сохранности и коррозии узлов и деталей. Анализ суммарных затрат на подготовку и хранение комбайна Дон-1500Б показал снижение затрат в 1,82 раза при закрытом способе хранения в сравнении с открытым хранением.

Хранение машин под защитным тепловым экраном является более рациональным способом, так как требует меньших капиталовложений на оборудование мест хранения, при этом имеет относительно небольшую трудоёмкость работ, связанных с хранением, а суммарные затраты сравнимы с закрытым способом хранения и составляют 4560,5 рублей. Данный способ может быть рекомендован малым и фермерским хозяйствам, у которых нет достаточных средств на постройку капитальных сооружений для хранения сельскохозяйственных машин, но есть необходимость в обеспечении высокого качества хранения сложной и дорогостоящей техники.

Анализ данных графиков показал, что наилучшими способами хранения является хранение под защитным тепловым экраном и закрытое хранение. Анализ коэффициента технической готовности показывает, что при закрытом хранении его значение в 1,67 раза выше, чем при хранении на открытой оборудованной площадке, при этом хранение под защитным тепловым экраном обеспечивает коэффициент технической готовности 0,87.

В пятой главе «Результаты внедрения интерактивного метода организации работ, связанных с хранением сельскохозяйственных машин» определена экономическая эффективность организации работ, связанных с хранением сельскохозяйственных машин на основе применения интерактивного метода расчёта затрат, приведены результаты внедрения разработанной формы организации работ в малых и фермерских хозяйствах и РСП.

Внедрение результатов исследований осуществлялось в хозяйствах Михайловского р-на Рязанской области: КФХ «Полуботок», КФХ «Урожайное», ООО «Продресурс» и СПК «им. Кирова», в которых под наблюдением Шемякина A.B.,

31

Морозовой Н.М. и Соловьёвой С.П. в период с сентября 2007 года по октябрь 2011 года работали 12 комбайнов Дон-1500 Б. В период с сентября 2011 года по октябрь 2013 года внедрение результатов исследования продолжилось в хозяйствах Старожиловского района Рязанской области: колхоз «Шелковской», ОАО «имени Куйбышева», колхоз (СПК) им. Ленина», ООО «имени Крупской».

На основании предложенной интерактивной методики были определены затраты при организации работ, связанных с хранением при различных формах сотрудничества малых фермерских хозяйств с районным сервисным предприятием (РСП). Так, ООО «СТАРОЖИЛОВОАГРОСНАБ» летом 2010 года, используя предлагаемую нами интерактивную методику организации работ, связанных с хранением сельскохозяйственных машин, организовал взаимовыгодное сотрудничество с малыми и фермерскими хозяйствами Старожиловского района на выполнение работ по сервисному обслуживанию и хранению комбайнов на собственной производственной базе или на базе хозяйств с использованием созданного для этого мобильного комплекса технического обслуживания на базе автомобиля «ГАЗель». Выбор форм сотрудничества на основе оптимизации организационно-экономической модели проводился с помощью интерактивной методики организации работ на основе запатентованного продукта «Программа расчёта затрат на сезонное техническое обслуживание и комплексное хранение сельскохозяйственной техники V.1.0».

Результаты расчёта экономического эффекта от внедрения организации работ, основанной на применении интерактивного метода расчёта затрат в среднем за три года составляет для хозяйств: «ОАО «имени Куйбышева»» - 225,35 тыс. руб; «Колхоз «Шелковской»» - 138,12 тыс. руб; «Колхоз СПК «им. Ленина»» - 141,37 тыс. руб; «ООО «имени Крупской»» - 111,17 тыс. руб, при этом прибыль ООО «СТАРОЖИЛОВОАГРОСНАБ» составила 168,24 тыс. руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Предложена интерактивная методика, реализованная в запатентованном продукте «Программа расчёта затрат на сезонное техническое обслуживание и комплексное хранение сельскохозяйственной техники V.1.0», которая позволяет эффективно выбрать технологию и способ хранения с учётом возможностей хозяйств и условиями предоставления услуг районных сервисных предприятий на основе взаимовыгодного сотрудничества. Внедрение интерактивной методики позволило снизить затраты на хранение и восстановление работоспособности сельскохозяйственных машин на 55,6 %.

2. Разработан комплексный показатель качества хранения, включающий оценку качества каждой технологической операции работ, связанных с хранением машин. Анализ эксплуатации зерноуборочных комбайнов в Рязанской области показал высокую зависимость (коэффициент корреляции от 0,89 до 0,97) эксплуатационных показателей: наработки на отказ, коэффициента технической готовности от организации работ по хранению комбайнов. С увеличением показателя качества хранения комбайна с 0,14 до 0,98 повышается сменная наработка комбайна Дон-1500Б с 32,49 до 82,81 тонн.

3. Эффективность разрушения загрязнений зависит от интенсивности воздействия жидкостной многокомпонентной струи и равномерности распределения размера и массы ледяных гранул в пределах сечения струи. Равномерность ледяных гранул может быть достигнута путём равномерного распределения углекислоты в смесительной камере и

32

насыщением жидкостной струи активатором ледообразования, представляющим собой твёрдые частицы мелкодисперсного материала. Экспериментальные исследования универсальной установки с применением жидкостной многокомпонентной струи показали, что наиболее значимыми параметрами являются степень насыщения жидкости углекислотой и давление жидкости в напорной магистрали. Оптимальными значениями параметров установки являются: степень насыщения жидкости углекислотой 6,5%; давление жидкости в напорной магистрали 5,6 МПа; диаметр выходного отверстия сопла 5,4 мм; диаметр канала для подачи активатора ледообразования 1,6 мм.

4. Для обеспечения надёжной защиты стыковых соединений и щелей рационально использовать жидкую смесь водоотталкивающего материала с высокой проникающей способностью WD-40 с порошком цинкового сплава ЦП-1. Для защиты жидкой протекторной смеси в стыковых соединениях и щелях нами предложено использовать изолирующий слой пластичной смазки (пушечная смазка) ПВК. Экспериментальные исследования показали, что увеличение в составе жидкого протектора доли цинкового сплава ЦП-1 более 20 % существенно повышает электропроводность жидкого протектора, однако его проникающая способность снижается. На основании анализа проведённых исследований установлено, что наилучшую протекторную защиту обеспечивает состав в соотношении WD40 - 78-83%, ЦП1 - 17-22%, обеспечивающий глубину проникновения 22...25 мм и электропроводность 1,3...1,4 (1/Ом). Экспериментальные исследования показали, что оптимальными значениями параметров установки для нанесения многокомпонентной смеси будут следующие значения: диаметр сопла подачи расплавленного консерванта 0,41 мм; давление расплавленного консерванта 5,5 МПа; давление жидкого протектора 0,4 МПа; расстояние от сопла до защищаемой поверхности 42 мм.

5. Скорость изменения теплового состояния машины, установленной под активным тепловым экраном, зависит от величины воздушной прослойки между экраном и поверхностью машины, а также от параметров активного теплового экрана. Экспериментальными исследованиями установлено, что тепловой экран снижает теплообмен сельскохозяйственной машины с окружающей средой, при использовании материала ИЗОКОМ ППИ - ПФ 2, толщина которого должна быть 5 мм, оптимальными параметрами теплого экрана являются: величина зазора между машиной и тепловым экраном 0,20 м; степень укрытия поверхности машины экраном не менее 0,75, также установлено, что для исключения образования конденсата под активным тепловым экраном объёмом 10 м3 мощность инфракрасного излучателя должна составлять не менее 40 Вт, при условии изменения температуры в течение одного часа на 3 °С.

6. Экономический эффект от внедрения организации работ, основанной на применении интерактивного метода расчёта затрат с помощью запатентованного продукта «Программа расчёта затрат на сезонное техническое обслуживание и комплексное хранение сельскохозяйственной техники V.1.0» в среднем за три года составляет для хозяйств: «ОАО «имени Куйбышева»» - 225,35 тыс. руб; «Колхоз «Шелковской»» -138,12 тыс. руб; «Колхоз СПК «им. Ленина»» - 141,37 тыс. руб; «ООО «имени Крупской»» -111,17 тыс. руб, при этом прибыль ООО «СТАРОЖИЛОВОАГРОСНАБ» составила 168,24 тыс. руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

В изданиях рекомендованных ВАК:

1. Шемякин, A.B. Эффективная установка для мойки техники [Текст] / A.B. Шемякин, Е.Ю. Шемякина, К П. Андреев // Сельский механизатор. - 2008. - № б. - С. 44

2. Шемякин, A.B. Оценка качества хранения сельхозтехники [Текст] /A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Е.М. Астахова // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2008. - № 11.-С. 37-38.

3. Экспериментальная установка для очистки сельскохозяйственной техники [Текст] / A.B. Шемякин, В.В.Терентьев, К.В. Гайдуков, Е.Ю. Шемякина. // Механизация и электрификация. - 6-е изд. — М., 2008. —С. 29-30.

4. Оценка качества хранения сельскохозяйственной техники [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Е.Ю. Шемякина, Е.М. Астахова // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2008. — № 11. — С. 2-3.

5. Централизованное техническое обслуживание сельскохозяйственной техники в межсезонный период [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Е.Ю. Шемякина, Е.М. Астахова // Механизация и электрификация. - 2009. - № 7. — С. 16-17.

6. Шемякин, A.B. Устройство для мойки техники [Текст] / A.B. Шемякин, Е.Ю. Шемякина, К.П. Андреев// Сельский механизатор. -2009. — № 3. - С. 12

7. Абразивно-кавитационная очистка сельскохозяйственных машин [Текст]/ A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Е.Ю. Шемякина, Н.М. Тараканова // Вестник РГАТУ. -2010. - № 4. — С.64-65.

8. Основные параметры абразивно-кавитационной струи и их влияние на интенсивность очистки сельскохозяйственных машин [Текст] / М. Б. Латышенок, А. В. Шемякин, Е. М. Астахова, Н. М. Тараканова // Вестник РГАТУ. - 2010. - № 4. - С. 65-66.

9. Особенности конструкции универсального устройства абразивно-кавитационного действия для очистки двигателей [Текст] / А. В. Шемякин, А. М. Баусов, К. А. Жильцов, А. Ю. Юдачев // Научно-технические ведомости СПб Политех.ун-та. - 2010. - № 4. - С. 162-164.

10. Применение нанотехнологий для хранения сельскохозяйственной техники [Текст] / С.Г. Малюгин, A.B. Шемякин, Е.Ю. Шемякина, В.Н. Володин// Вестник РГАТУ. - 2010. -№ 3. - С. 65-67.

11. Универсальная установка [Текст] / A.B. Шемякин, С.Г. Малюгин, М.Б. Латышенок, P.A. Паюров // Сельский механизатор. - 2003. - № 4. - С. 83-84.

12. Улучшение условий труда операторов моечных установок [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Е.Ю. Шемякина, Е.М.Астахова, Н.М. Тараканова // Вестник РГАТУ. -2010,- № 1,-С. 46-49.

13. Устройство для безопасной очистки техники [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Е.Ю. Шемякина, Н.М. Тараканова // Грузовик. - 2010. - № 10. - С. 16-17.

14. Шемякин, A.B. Теоретические основы повышения эффективности струйной очистки сельскохозяйственной техники [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Н.М. Тараканова // Ремонт, восстановление, модернизация. — 2010. — № 11. - С. 2.

15. Совершенствование процесса межсезонного хранения сельскохозяйственной техники [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Н.М. Морозова, A.B. Подъяблонский // Вестник РГАТУ. - 2010. - № 3. - С. 69-70.

16. Исследование теплового баланса сельскохозяйственной техники при ее хранении [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Н.М. Морозова, С.П. Соловьева // Научно-технические ведомости СПбГПУ - 2010. - № 130. - С. 129-130.

17. Теоретическое обоснование конструкции универсального моечного устройства абразивно-кавитационного действия [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б Латышенок, Е.М. Астахова, Н.М. Тараканова // Научно-технические ведомости политехнического-университета.-СПб, 2010.-№3 (106).-С. 114-118.

18. Укрытие для хранения сельскохозяйственной техники [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Н.М. Морозова, С.П. Соловьёва, А.Ю. Юдачёв // Известия ТулГУ. - 2011. -№4. -С. 137-139.

19. Обоснование вариантов хранения сельскохозяйственных машин [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Н.М. Морозова [и др.] // Естественные и технические науки. -2011. -№ 3. - С. 517-520.

20. Теоретические исследования очистки агрегатов сельскохозяйственной техники с использованием энергии кавитации [Текст] / A.B. Шемякин, A.M. Баусов, К.А. Жильцов, С.С. Рогов // Вестник Ульяновской ГСХА. - Ульяновск, 2011. - № 4. - С. 172-174.

21. Исследование способа очистки деталей сельскохозяйственных машин от консервационного материала с использованием устройства струйно-щеточного действия [Текст] / A.B. Шемякин, М.Ю. Костенко, A.C. Попов [и др.] // Вестник РГАТУ. - 2012. -№ 3. - С. 51-53.

22. Шемякин, A.B. Механическая очистка деталей сельскохозяйственной техники от консервационного материала [Текст]/ М.Б Латышенок, М.Ю. Костенко, A.B. Подъяблонский // Механизация и электрификация. - 2012. — № 10. - С.24.

23. Оценка качества хранения зерноуборочных комбайнов [Текст] /М.Б. Латышенок,

A.B. Шемякин, Н.М. Морозова, С.П. Соловьева // Вестник Ульяновской ГСХА. - 2012; -№4.-С. 135-138.

24. Шемякин, A.B. Тепловое укрытие для хранения сельскохозяйственных машин на открытых площадках [Текст] / А.В.Шемякин, М.Б. Латышенок, С.П. Соловьева // Вестник РГАТУ. - 2012. - № 4. - С. 93-94.

25. Шемякин, A.B. Оценка вероятности разрушения покрытия поверхности изделия с учетом изменчивости толщины подложки [Текст] / A.B. Шемякин, С.Г. Малюгин,

B.С.Малюгин // Научно-технические ведомости СПб Политехнического университета. -2010 г. -№2-2 (100). -С. 103-105.

26. Шемякин, A.B. Теоретические основы образования лёдно-кавитационной струи для очистки двигателей сельскохозяйственных машин [Текст] / A.B. Шемякин, A.M. Баусов, К.А. Жильцов // Вестник РГАТУ. - 2011. - № 4 (12). - С. 33-34.

27. Шемякин, A.B. Тепловое укрытие для хранения сельскохозяйственных машин на открытых площадках [Текст]/ A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, С.П. Соловьёва // Вестник РГАТУ. - 2012. - № 4(16). - С. 93-94.

В материалах международных и всероссийских конференций, симпозиумов и других изданий:

28. Возможность использования углекислоты для обезжиривания поверхностей сельскохозяйственных машин перед покраской [Текст] / A.B. Шемякин, С.Г. Малюгин, М.Б. Латышенок, P.A. Паюров // Сборник научных трудов СПбГАУ. - СПб, 2003. - С. 38-40.

29. Устройство для ультразвуковой очистки сельскохозяйственных машин [Текст] / A.B. Шемякин, С.Г. Малюгин, М.Б. Латышенок, P.A. Паюров // Сб.научн. тр. СПбГАУ. -СПб, 2003.-С. 21-22.

30. Шемякин, A.B. Результаты лабораторных исследований, о возможности влияния энергии гранулированной углекислоты на качество обезжиривания поверхностей сельскохозяйственной техники в процессе подготовке к покраске [Текст] / А.В.Шемякин, С.Г.Малюгин // Сборник научных трудов РГСХА. - Рязань, 2003. - С. 5657.

31. Шемякин, A.B. Детерминальная модель хранения сельскохозяйственной техники [Текст] / A.B. Шемякин, Е.М. Астахова, С.А. Бохуленков // Сборник научных трудов молодых ученых Рязанской ГСХА. - Рязань, 2005. - С. 137-139.

32. Сопло для очистки и обезжиривания поверхностей сельскохозяйственных машин при подготовке их к покраске [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, С.Г. Малюгин, P.A. Паюров И Сб. науч. тр. СПбГАУ. - СПб, 2003. - С. 57-58.

33. Шемякин, A.B. Установка для очистки поверхностей техники в процессе ее эксплуатации от старых лакокрасочных покрытий [Текст] / A.B. Шемякин, С.Г. Малюгин, М.М. Кудряшов // Сборник научных трудов, посвященный 55-летию инженерного факультета РГСХА. — Рязань, 2005. - С. 26-27.

34. Основы хранения сельскохозяйственной техники в сельскохозяйственном производстве [Текст] / С.А. Бохуленков, A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, С.Г. Малюгин // Сборник науч. тр., посвященный 55-летию инженерного факультета РГСХА. — Рязань, 2005.-С. 26-28.

35. Роль РСП в повышении уровня механизации сельскохозяйственного производства [Текст] / A.B. Шемякин, С.Г. Малюгин, М.Б. Латышенок, P.A. Паюров // Сб. науч. тр., посвященный 55-летию инженерного факультета РГСХА. - Рязань, 2005. - С. 76-77.

36. Установка для подготовки поверхностей техники к покраске [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, A.A. Губанов, Е.М.Астахова // Сборник научных трудов Плазмцентр. -СПб, 2005.-С. 78-79.

37. Установка для очистки внутренних поверхностей двигателя [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, A.A. Губанов, Е.М. Астахова // Сборник научных трудов Плазмцентр. — 2005. — С.87-88.

38. Установка для очистки внутренних поверхностей двигателя [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, A.A. Губанов, Е.М.Астахова // Сборник научных трудов Плазмцентр. — СПб, 2005. - С. 87-88.

39. Шемякин, A.B. Детерминированная модель хранения сельскохозяйственной техники [Текст] / A.B. Шемякин, Е.М.Астахова, С.А.Бахуленков // Сб. научн. тр. молодых ученых РГСХА. - Рязань, 2005. - С. 47-48.

40. Шемякин, A.B. Анализ условий труда операторов моечных установок [Текст] / А.В.Шемякин, Е.Ю. Макеева, К.В. Гайдуков // Сборник научных трудов РГСХА. -Рязань, 2006. - С. 43-44.

41. Моделирование, как метод оптимизации в сельском хозяйстве [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, С.Г. Малюгин, Е.Ю. Макеева // Сборник науч. тр. профессорско-преподавательского состава РГСХА. - Рязань, 2006. - С. 376-378.

42. Оптимизация взаимодействия РСП и хозяйств при обслуживании техники в межсезонный период [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Е.Ю. Макеева, //

Сборник научных трудов профессорско-преподавательского состава РГСХА. - Рязань, 2006.-С. 371-376.

43. Алгоритм обслуживания сельскохозяйственной техники в межсезонный период при подготовке к хранению машинно-техническими станциями РСП [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, В.Н. Ретюнских, Е.Ю. Макеев // Сб. науч. тр.РГСХА. - Рязань, 2006. -С. 45-47.

44. Шемякин, A.B. Модель хранения сельскохозяйственной техники [Текст] / A.B. Шемякин, Е.М.Астахова, С.А.Бахуленков // Сб. научн. тр. молодых ученых РГСХА. -Рязань, 2007. - С. 40-41.

45. Шемякин, A.B. Устройство для улучшения условий труда операторов моечных установок [Текст] / A.B. Шемякин, Е.Ю. Макеева// Сборник материалов международной конференции МГАУ. -М., 2007. - С. 291-292.

46. Оценка технологий консервации сельскохозяйственной техники, устанавливаемой на длительное хранение [Текст]/А.В. Шемякин, М.Б. Латышенок, Е.М. Астахова, С.П. Соловьева// Сборник научных трудов РГАТУ. - 2008. - С.182-185.

47. Изменение состояния сельскохозяйственной техники в период хранения [Текст] / A.B. Шемякин, Н.М. Морозова, В.Н. Володин, Е.Ю. Шемякина, К.П. Андреев // Сб. науч. тр. - Рязань : РГАТУ, 2008. - С. 356-358.

48. Теоретические исследования нанесения и распределения на поверхности объекта материала грунтовки [Текст] / A.B. Шемякин, С.Г. Малюгин, С.С. Рогов, B.C. Малюгин // Сб. научн. тр. Плазмцентр. - СПб, 2010. - № 12. - С. 68-69.

49. Оценка технологий консервации сельскохозяйственной техники, устанавливаемой на длительное хранение [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Е.М. Астахова, С.П. Соловьева //Вавиловские чтения : материалы Международной науч.-практич. конф., 2526 ноября 2010. - Саратов : СГАУ, 2010. - Т. 3. - С. 315-317.

50. Применение метода катодной протекторной защиты для противокоррозионной защиты стыковых и сварных соединений сельскохозяйственного оборудования [Текст] / A.B. Шемякин, И.В. Зарубин, М.Б. Латышенок, В.В. Терентьев // Вавиловские чтения : материалы Международной научно-практической конференции. - 2010. - Т. 3. - С.299-300.

51. Роль наполнителя в составе жидкого консерванта для противокоррозионной защиты стыковых и сварных соединений сельскохозяйственного оборудования [Текст] / A.B. Шемякин, A.A. Будылкин, М.Б. Латышенок, В.В. Терентьев // Вавиловские чтения : материалы междунар. науч.-практ. конф. - 2010. - Т. 3. — С. 281-282.

52. Устройство для абразивно-кавитационной очистки техники [Текст] / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, Е.Ю. Шемякина, Н.М. Тараканова// Сб. научн. тр. Плазмцентр. - СПб, 2010. — № 12. — С. 11-13.

53. Экспериментальная установка для очистки двигателей перед ремонтом [Текст] / A.B. Шемякин, В.В.Терентьев, A.M. Баусов, К.А. Жильцов, В.Н. Володин // Вестник АПК Верхневолжья,-2011.-№ 1 (13).-С. 82-84.

54. Шемякин, A.B. Коррозия и её воздействие на технику в сельском хозяйстве [Текст] / A.B. Шемякин, В.Н. Володин, A.B. Подъяблонский // Наука и молодёжь, новые идеи и решения : материалы 5-ой Международной научно-практической конференции молодых исследователей. — Волгоград, 2011. — С. 61-65.

55. Шемякин, A.B. Организация и проблемы межсезонного хранения сельскохозяйственной техники [Текст] / A.B. Шемякин, В.Н. Володин, A.B.

Подъяблонский // Наука и молодежь, новые идеи и решения : материалы 5-ой Международной научно-практической конференции молодых исследователей. -Волгоград, 2011. - С. 75-80.

56. Шемякин, A.B. Перспектива использования кавитационных процессов при очистке двигателей сельскохозяйственных машин от загрязнений перед ремонтом [Текст] / А.В.Шемякин, A.M. Баусов, К.А. Жильцов // Вавиловские чтения : материалы международной научно-практической конференции. — 2010. — № 3. — С.394-396.

57. Шемякин, A.B. Технология и устройство для механической очистки деталей сельскохозяйственных машин от консервационного материала [Текст] / A.B. Шемякин, A.B. Подъяблонский, В.Н. Володин // Сб. науч. тр. преподавателей и аспирантов РГАТУ : материалы науч.-практич. конф. 2012 года. - Рязань, 2012. - С. 30-33.

58. Шемякин, A.B. Повышение сохранности сельскохозяйственных машин на открытых площадках [Текст] / A.B. Шемякин, С.П. Соловьева // Перспективные технические решения в сфере эксплуатации автотранспортных и сельскохозяйственных машин : материалы Всероссийской науч.-практ. конф. 1-11апреля 2013 г. - Тверь, 2013. — С. 42-43.

59. Шемякин, A.B. Способ и устройство для очистки деталей двигателей сельскохозяйственных машин перед ремонтом [Текст] / A.B. Шемякин, В.В. Терентьев, A.B. Подъяблонский // Перспективные технические решения в сфере эксплуатации автотранспортных и сельскохозяйственных машин : материалы Всероссийской науч.-практ. конф. 1-11апреля 2013 г.-Тверь, 2013. - С. 44-47.

60. Шемякин, A.B. Принципы организации выполнения работ по проведению подготовки и хранению зерноуборочных комбайнов [Текст] / А.В.Шемякин, В.В. Терентьев, Н.М. Морозова // Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования : материалы междунар. науч.-практ. конф. профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПбГАУ. - СПб, 2013. -С. 355-358.

В патентах и свидетельствах на регистрацию программы для ЭВМ:

61. Пат. № 25477 Российская Федерация, МПК B60S3/04. Сопло для моечных установок / Шемякин A.B., Малюгин С.Г., Латышенок М.Б., Паюров P.A.; заявитель и патентообладатель Рязанская гос. с.-х. академия. - № 2002106051/20 ; заявл. 15.03.02 ; Бюл. № 6; опубл. 10.10.02 .-4 с.

62. Пат. 26498 Российская Федерация, МПК B60S1/00. Устройство для очистки транспортных средств [Текст] / Паюров P.A., Латышенок М.Б., Малюгин С.Г., Шемякин A.B.; заявитель и патентообладатель Рязанская гос. с.-х. академия. - № 2002113262/20 ; заявл. 24.05.02 ; опубл. 10.12.02. -4 с.: ил.

63. Сопло для моечных установок / A.B. Шемякин, М.Б. Латышенок, В.В. Терентьев, Е.Ю. Шемякина // Описание полезной модели к свидетельству РФ № 73293, 2008 г.

64. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Программа расчёта затрат на сезонное техническое обслуживание и комплексное хранение сельскохозяйственной техники V.1.0 / Латышенок М.Б, Шемякин A.B., Морозова Н.М., Соловьёва С.П., Подъяблонский A.B.; правообладатель : федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева» (RU).-№2013619810 ¡зарегистрировано 13.10.11.

65. Пат. 2441781 Российская Федерация, МПК B60S1/00, В08ВЗ/02. Устройство для очистки двигателей [Текст] / Шемякин A.B., Жильцов К.А., Тараканова Н М.; заявитель и патентообладатель Рязанский гос. агротехнол. ун-т. - № 2010132396/11 ; заявл. 02.08.10 ; опубл. 10.02.12, Бюл. № 4. - 7 с.: ил.

66. Пат. № 115250 Российская Федерация, МПК В08В1/00. Устройство для механической очистки деталей [Текст] /Шемякин A.B., Латышенок М.Б, Костенко М.Ю., Подъяблонский A.B., Володин В.Н., заявитель и патентообладатель Подъяблонский Алексей Валерьевич. - № 2011146177; заявл. 14.11.11; опубл. 27.04.12, Бюл. № 12. - 9 с. : ил.

67. Пат. 125897 Российская Федерация, МПК В05В07/12. Пневматический распылитель" [Текст] / Шемякин A.B., М.Б. Латышенок, М.Ю. Костенко, С.Д. Полищук, A.B. Подъяблонский, В.Н. Володин; заявитель и патентообладатель Рязанский гос. агротехнол. ун-т. - № 2012128602/05; заявл. 06.07.12; опубл. 20.03.13, Бюл. № 8. - 9 с. : ил.

Бумага офсетная. Гарнитура Times. Печать лазерная Усл. печ. л.2 Тираж 100 экз. Заказ №1154 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П. А. Костычева» 390044 г. Рязань, ул. Костычева, 1 Отпечатано в издательстве учебной литературы и учебно-методических пособий ФГБОУВПО РГАТУ 390044 г. Рязань, ул. Костычева, 1