автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование технологического процесса и машин для уборки ботвы сахарной свеклы



НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО СШЯКОХОЗЯЙЗТВЕНШМУ МАШИНОСТРОЕНИЮ НПО висхом

На правах рукописи

КОЗИБГОДА Ярослав Иванович

УДК 631.356.35

СОВЕШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХН0Л0ШЕ0К0Г0 ПРОЦЕССА И МАИМН ДЛЯ УБОРКИ БОТВЫ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

Специальности: 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства;

05.20.04 - сельскохозяйственные и гидромелиоративные машины

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук в форме научного доклада

Москва - 1992 г.

Диссертационная работа выполнена в ПО "Тернопольский комбайновый завод" и в Украинском научно-исследовательском институте сахарной свеклы (ВНИС).

Официальные оппоненты - доктор технических наук

Н.И.ВЕРЕЩШйТ

кандидат технических наук -Д. Г. ПЕТРОВ

Ведущая организация Украинский научно-исследо-

вательский институт сельскохозяйственного машиностроения УкрНИИСОТ

Защита состоится 1993 г. в /С часов, на

заседании специализированного совета Д 132.02.01 научно-производственного объединения по сельскохозяйственному машиностроению (НПО ШСХОМ) по адресу: 127247, Москва, Дмитровское шоссе, 107.

С научным докладом можно ознакомиться в библиотеке НТО ВИСХОМ.

Научный доклад разослан "¿Ц"г.

Ученый секретарь специализированного совета

Д 132.02.01 доктор технических наук,

профессор С&Шь^-^ А.А.Сорокин

\

■> " Г, ч ,

' "ощл хара.-пуржищ ¿aта

Актуальнойть проблемы. Сахарная авекла - важнейшая термическая культура,занимавшая значительное меси? в сельскохозяйственном производстве, являясь основным источником получения сахара и тормоз для животноводства.

Наиболее трудоемкой, требувщей йольяих затрат онергии и де~ немых средств, является операция уборки сахарной свеклы, к важнейшим элементам которой относится удаление ботвы с головок корнеплодов, Однако технический урозгнь цазин, используемых для уборки ботвы, не отвечает современным требованиям: высокая масса машин, сложность конструкции, повышенные потери ботвы (более 10$), которые превышают агротехнические требования. Кроме того, применение / уотройств для автоматического копирования головок корнеплодов ограничивает поступательную скорооть оотвоуборочного агрегата до (1-1,5м/с), что не соответствует скорости корнеуоороикой изшини, в результате чего не в полной мере реализуются возможности всего комплекса уборочных машин. 41

J связи а этим совершенствование ботвоуборочны* маыин, з том числе их рабочих органов, радикально снижающие неталг.оем^ооть поолвциих, а также потери босва при уборке и позволяющих повысить производительность свеклоуборочного комплекса, является актуальной научной, и производственной задачей.'

Рвбота пмзоцилась согласно плану СКБ ПО "Терно.зольекиЯ комбайновый завод" в рамках научно-исследовательской и огштно-ко но тру K.T0 рекой темы 79.0 22 - '

Цель работы. Повышение качества обора ботвы сахарной саеклы,

производительности комплекса свеклоуборочных машин и снижение его металлоемкости на основе разраоотки и внедрения новых рабочих

1».

органов для уборки ботвы без копирования головок корнеплодоз, ,в также обоснования их конструктивных и кинематических параметров.

Объект исследования« Объектом исследования является технологический процесс уборки ботаы сахарной свеклы и рабочие органы для ее срева и транспортировки.

Методика исследования. Теоретические исследования выполнялись с использованием основных положений высшей математики, теоретической механики и основ моделирования на ЭЗМ. с

Экспериментальные исследования проводились на специально изготовленных образцах мапин, представленных на испытания* Полученные (экспериментальные данные обрабатывались статистическими методами; вгротехнические и технивотэкономяческие показатели определялись в Соответствии о ГОСТ 26706 .и ГОСТ 23728.

' 0 Научную новизну результатов исследования представляют:

- разработка математической модели, описывающей процесс взаимодействия и движения пучка ботву по поверхности спиральной'навивки вертикально установленного шнека, позволявшая оптимизировать Параметры разработанного устройства для среза ботвы:

- установление зависимости качественных показателей рабом нового ботвоорезающего устройства от его геометрических и кинематических параметров; .

- разработанные конструкции устройства для уборки ботвы, новизна которых подтверждается 5 авторскими овидетальотзами на . йзобрцтения и 3 решениями на выдачу авторских свидетельств*:

Практическая ценность работы, йазработаны новые рабочие ор-С '■

ганы пт,я уборки ботвы сахарной свеклы, позволявшие повысить производительность сборки в 1,5 газа и уменьшить потери ботвы практичен ки а 2 раза, металлоемкость ботвоуборочной машины в целой снижена а 1,57 раза»

Общий годозой экономический эффект от применения результатов юследования составляет 2903 рублей на одну машину в ценах 1989г.

№ализация результаговtисследоаания. 3 результате проведенных ^следований изготозлены опытные партии машин для уборки ботзц с ¡оаым разработанным ботвосре'зающии устройством» Образцы указанных амин прошли ведомственные вапытания и использовались на уборке отвц а производственных условиях во ДИИДОйе (1990г^), ЦНИИМЭСХ г.Минск 1990г,), 44 МЖ (1991г.). " ^

Результаты исследований иопользованы з ОКБ ПО "Тернопольский омбайновый завод" при проектировании новых ботвоуборочных машин.

Апробация работы. Оенотив положения работа доложены и Осуждены на заседании <ЯЙС (r.iWea, 1989г.}, не научной-, конфе рев. ин профеоеороко-преподаватеяьского соотавл и аопирантоэ Украинкой сельскохозяйственной академии .(г.Киев, 1990г.), на республи-шокой научно-технической конференции (Проблемы конструирования производства оеяьскохозяйотаенных машин" (г.Кировоград, 1991г.), i заседаниях технического оовета ПО ТеКЗ (г.Тернополь, 1989—

'91гг.), на заседании оекции НТО НПО ЖХОМ (г.Москва. 1992г.).

t .

Публикации« По теме исследования опублвкорано 12 печатных

|бот, в числе которых 8 авторокцх.свидетельств. За заработку

•■■•.' о

внедрение а производство новых ботвоуборочных и корнеуборочных

шин автор награжден серебряной медалью ДЩХ (1988г.) и Почетной

амоюй -44НХ (1991г.).

На защиту выносятоя научные и практические результаты выпаянного комплекоа работ по совершенствованию машин для уборки твы сахарной свеклы.

СОДЕРЖАНИЕ РАЮТа.

1. Абор и обоснование направления исследования. Многолетними испытаниями и исследованиями установлено, что ботоосраэаюлше аппараты серийно выпускаемых ботвоуборочных мачин отечественного производства не лишены некоторых недостатков:

- зависимость качества среза ботвы о головок корнеплодов от их взаимного расположения относительно поверхности почвы;

- низкие качественные показатели срезанной ботвы из-за несовершенства самого процесса среза и отвода ботвы из зоны резания;

- большая металлоемкость, сложность конструкции, настройки и регулировок. Результаты" проведенных предварительных исследований и анализ патентных »литературных источников показали • , что существенного повышения качества механизированного процесса уборк: ботвы можно досхичь путем объединения процесса среза и транспорт» ровки ботвы из зоны резания простыми по конструкции шнековыми рабочими органами. Указанные положения и составляют основную рабочую гипотезу данного исследования. Некоторыми исследованиями и' разработкой ботвосрезающих аппаратов с применением шнековых эле ментов занимались зарубежные £ирмы тшгаовЕЕг,; рзта^ел/ (Англ-ия), Однако параметры такого типа рабочих органов не оптимизировались, что не привело к широкому промышленному их примензнию

На основании изучения ооотояния вопроса, а также поставленной цели исследования возникла необходимость решения следующих задач:

■ I. Разработать новую конструкцию ботвосрезающего аппарата пнекового типа.

2. Аналитически исследовать основные его геометрические и кинематические параметры.

?.

3. Экспериментально определить конструктивные^и технологические параметры рассмотренного процесса и проверить правильность

проведенного теоретического исследования. .

• »

Эксперикэнталькз-теоретически определить конструктивные параметры усовершенствованной конструкции ботвоуборочной машины.

5. Провести испытания усовершенствованной ботвоуборочной машины в производственных условиях.

6. Определить экономические показатели проведенного исследования.

2. Разработка конструкции ботвосрезающего аппарата шнековОо типа» В результате проведенных опытно-конструкторских работ был разработан усовершенствованный бсг-восрезавщий аппарат шнекового типа, технологическая схема которого представлена на рис.1. Устройство содержит вертикально установленный приводной вал I, нижняя часть которого заполнена в виде трубы 2, образующей цилиндрический корпус шнека со спиральными навивками 3. Каждая из навивок 3 имеет гакрсзпленный на конце нож 'и Передняя часть бо?ас~ срезающего устройства закрыта направляющей стенкой 5, а к Соко.юК его части подведен отводящий ботву транспортер 6.

Процесс работы усовершенствованного ботаоссеза«цего аппарата осуществляется так. Ножи '4 аравщяоь, вместе о валом I п поступательно-перемещаясь по рядкам хорчспчодоз срезают ботву на зг»л,а гг.ог высоте. Срезанные пучки ботвы с головок корнеплодов зьхзатнвзют.л нижним концом спиральной навивки 3 ив дальнейшем перемещаются в вертикальном и радиальном направлениях, транспортируются из зоь рбзания. Направляющая станка 5 направляет срезаннув ботву на отводящий транспортер б. Вал I змее те с ножами 4 устаназлич^т. относительно головок корнеплодоз с поноцыо копирующего ко мел

(на схеме не показано)»

Таким образом, процесс среза пучков ботвы о головок корнеплодов, их подъем и транспортировка из зоны резания осуществляется простым по конструкции-устройством шнекового типа.

Рис.1. Схема ботвосрезающего уотройства:

I •» вал; 2 - труба; 3 - опиральная навивка; 4 - нож; 5 - направляющая стенка; б - отводя щий транспортер.

3. Теоретические исследования. Анализ движения ботвы по винтовой поверхности. Для аналитического описания движения ботвы 1;о винтовой поверхности шнека была соотавлена эквивалентная; охема. (рис.2.) Шнековый ботвосрезаювдй аппарат представляет собой цилиндр с начальным диаметром , боковой зинтовой поверхностью зириной £ и утло« подъема его сС . йирина 6 'выбирается з

9Г

зависимости от средних размеров корнеплодов и ширины междурядий. /рол подъемасС , угловую скорость шнека СО изначальный радиус... цилиндра Го целесообразно определить теоретически Л уточнить на основе экспериментальных исследований.'

Для рассмотрения движения ботвы-предполагалось, что точечная массаТП скользит по винтовой поверхности с коэффициентом трения^ при разномерном поступательном перемещении со скоростью вдодь рядка корнеплодов свеклы и при вращении шнека вокруг вертикальной оси с постоянной угловой скорость» СО .

РИс.2. Эквивалентная схема движения ботвы .по винтовой поверхности шнека.

10. < Для рассматриваемой схемы оыяи введены оси координат И подвижные оои: основные £ > переменяемые вдоль оси£

оо скоростью Ур ; и вращающиеся вокруг оси со скордвтыо дополнительные -Х/11}1>» связанные непосредственно с точечной массой 772 . 1

Для рассматриваемого момента аремени £ , когда шнек перемео-тилоа из точки и в точку Иг и повернулся при этом на угол точечная шюоа771 ^находящаяся первоначально в точке (\о ,начинает движение по винтовой поверхности и в рассматриваемый момент времен! находится в точке А .

Проведенная плоскость Ф , касательная к винтовой поверх-, ности и проходящая через' точку А , образует линии каоания,приня«1 тую за ось ^» При атом считалось, что движение точки 777 происходи* только в плооКости Ф . На частицу ботвы маосой 777 действует следующие активные силы: сила тяжеоти 7770,; реакция связи А/ , направленная перпендикулярно плоскости Ф ; оила трения частиЦы плоскость Ру = направленная противоположно относительной

ркорости частицы.

Для установления закон«, движения частицы по винтовой поверхности шнека воспользуемся уравнениями Лагранжа второго рода.

Для рассматриваемого движения точки 772 было найдено значение кинетической энергии^ выраженной через обобщенные координаты:

Щт[Г1+ Г^-Ь^+Ъ'р-Лищ М + 2 гаоз(а)1 -

(1).

■ Используя выражение для элементарно^ работы- на пути воэ-дожных перемещений системы было получено выражение, для обобщенных «рл;

Q, -^/Jjcos j [ Q¿ - TTi^SÍnc¿ - л/jsínj" (¿)

где Y - угол, определяющий направление относительной скорости lír

После подстановки значений (I) и (2) а общее уравнение /агранжа ¡1 род-a и проведенных преобразований получено систему дифференциальных уравнений, предо тавляющую ообой математическую модель, опипиваюгцую пвигечи? ботзы по вийтозоП погерхносг,'и иц^ка

íf-r(«>-áfpL}\-gfcosr .

.-^scnd^jsinf • Л í3)

Однако в полученной оиотеме дифференциальных уравнений содержится величина силы А/, цоторув Необходимо определить, ^пользую закон относительного движения точки получено значение искомой реакции /V , выраженной через переноенуа силу инерции и кориолисовуг силу инерции '

а coseL + 2. oJ Г sin oí (4)

С учетом выражения ('0 система уравнений (3) прнведен-а к виду ...

I

Г г - г (и) - =У cosj* fg cosd cúrsín d) {ssinU-^o/d _ ZrrcoU fcó-éc^cL) , = a sind-J^sínj (£ cosoí + 2 tú rsCn d) (

¡ля решения системы (5) принято допущение J-* О , выбрани начальные условия и значение обобщенных координат»представленных ¡.изложением а степенной ряд.

Таким образом система (5) была рсвена в замкнутом виде, что позволило определить значение обобщенных координат Г* и 5 в таком виде

г* с, * ЩёЩш^И (в)

О дМп<а . Га Ой3СОЗсИ* (7)

Неподвижную координату £ выразим через обобщенные

Используя полученные выражения (7) и (8) получено значение минимальной скорости вращения приводного вала инекового ботво-срезающего аппарата ___г-»

С9) .

Из полученного выражения (9) видно, что минимальное значение угловой скорости СО. зависит от угла подъема винтовой линии с/, и начального радиуса цилиндра Го . Анализ влияния параметров шнекового ботвурезающего аппарата на угловую скорость его вращения и проведен при уоловии, что 4 (чтобы не было скопления транспортируемой ботвы). При этом время транспортирования определяли с учетом скорости Ур , расстояния, равного длине среза (примерно 0,05 м). При * 2 м/с и Ь = 0,025о« !

Зависимость углойой скорости от утла подъема винтовой . линии и начальной радиуса цилиндра Га приведена на рис, 3.

(О/ 60

40

2.0

\ /

\ - к /

i

С^1

У —

I -

_ г- Ю'г м.

2. / Ч а Л? град

Рис.3. Зависимость минимальной угловой скорости (¿¿)) от начального радиуса шнека (/о) и угла подъема 'винтовой поверхности, шнека (сС )

1 - зависимость углоаой скорости

вращения шнека и) от П ;

2 - зависимость угловой скорости

вращения шнека од-^уссС .

Анализ график рис.3 показызает.' что для обеспечения ^•фехти»-ногз движения частицы богзы по виятоиоп поверхности шнеке углогая окороо гь его ¿ранения СО должна бы гс не менее р <•>? при 30. ..35°- и Го= 0,05...0,06 м.

4. Аналитическое определение оптимальных конструктивных и кинематических параметров, Для анализа и оптимизации конструктивных и кинематических параме-троа шнекового лйтвосрезаюцего аппарата . рассмотрим движение чаотицы ботвы по винтоа,ой поверхности шнека а цилиндрической системе координат -2,^2 (рис.4)', при этом положительное направление угла у принято против часовой стрелки. 3 указанной системе координат проекции скоростей и ускорений частицы ботвы имеет вид:

№

о

сил на частицу ботвы

Используя методы динамики относительного движения, получим Значение относительных окороотей частицы

и проекции внешних сил на оси координат

A/z 'A/stnoí; Frp,z* Frp cos ci; Pz = -P ¡ А/мг » А/cos di;J Frp x-l = Frp sinU ; О;

A/3*- A^sin Frp, £? * - Ftp* Sift S1- P& -- O; A/<p * - A4 cosF't Ftp? • - Ftp* coso ; Py = о,- (iZ) Переносная и кориолисова силы инерции ооответотвенно равны

J г • ¿mu)* г. ; л JkZ *£moùV~g ; , О; д Jk у » -2m(jù lTz;

3z * 0; . 4, Jkz - O; f/¿)

Ш основании (10)»(ID»(12) и (13) были составлены дифференц^льные движения» частицы в проекциях на оои . цилиндрической

системы координат:

fm (г -л/casUsin S - BpSind ¡.LnS+Zmudiif+Zm а)1г m (zip+2z(f) -- - л/cosdL casé1- Frp&'notcos 8- 3. m со г in z = л/send - Frp COScL - P (M) ■

Решение системы уравнения (I-'t) осуществлено методом понижения порядки производной. Для этого из третьего урланения системы (14) определено отношение ^ и в полученное ач ражен ие зместо у и S подставлено их значение из первого и в то со го уравнения. Окончательно решение пpи^eдeнo к виду

JL- 6Lzipl^d)B(^u))]^

т 6[feosd tfsind)sin âj+ afê(<^+JsLn4)ce*S+sùu-fcosJ[

- ffemern"; урчаненил (о) 3ano • оу^ствлено численным методом на персональном компьютере.

где /V- оижа реакции

Реализация иатем-чгич;с.»й модели на ПЭЗМ типа ?ЗМ била произведена путем исполььоаания завершенного поограммного мод'/'м

,ss3vœ„

Программа "SS3V'BXB f поззоя 7 пг/чать » аиахизир>м . •• оосолные кинем ати'ги^'.ие it »раке грч по-с>::> "ипол в ioidospesaB.v.'i аппарате шнекового типа с учетом дитмичосчого ззаимо действия маооы ботвы с винтозоК поверхности) юнила.

Расчет может произвощг.-с.: v.л ja^Jd арэсени uAU Tmin•■■ Tmccx 0 -»Убра'-ним мигои печати К? и шагом счета

Программа реализована на яиг «рвгмич-'.с.»", лза»:*. "Фортран" VI может использоваться в операционных системах ЕС àS'."„

Структура программы представлена на рис.6 и включает раздел ввода исходных данных, вывода полученной информации, а также

Реализация математической модели в виде готовых программных разработок, были использованы з СКВ Ю "Тернопольский комбайновый Завод" при инженерных расчетах, определяющих наиболее рационалъ-нрй сочетание конструктивных и технологических параметров.

■ По результатам численного.решения дифференциального уравнения (15)' получены зависимости основных конструктивных и кинематических параметров онекового ботвоорезавщего аппарата, представлены на рис.5, 7, 8,

Д

гмШКка

Уь

го

Но

т

60

я?

4о

о,о!/

0,03

аог

V \ V

ч/

7

4

17.

0,4

п%кг

Рис.6.Зависимость основных конструктивных и кинематических паиаметров от массу ботвы

г* т г

• 30 60 от

и-

га 50 ао! „ И» «И • МП * . _ - ш__

*

/0 ¡10 ПФ

Ю

го

40

60

ЛV

а,<й

0,01

ал

к ч ¿г

\ > ► у* V

^ л «

• ---

£0

70 , .90.

Рис.7.Зависимость основных кинематических и конструктивных параметров от угловой скорости бохзосрезаищего аппарата

/.и м/ а о 1

^ ¿¿Г , 3,0

Рис. б.'оз зиси мое ?ь ос ¡¡о зных кинематических и конструктивных параметров от поступательной скорости агрегата

?сс. }. .-а зиоипость осноз.ы* ■ конструктивных и кинематических

пзра"..» 1/из с: кол1чес!за в ' коз ^нг-са

о

5. 1Экопе ри ме ш а л ьные и с с ле до в а н ил. На основании проведении! анализа существующих ботвосраэающих аппаратов, качества их раооти и агротребований к процессу уборки ботвы экспериментальными Исследованиями предусматривалось установить оптимальные конструктивные и климатические параметры усовершенствованного ботаосреза;> щего аппарата и машины в целом,влияющие на качественные показагел технологического процесса. При этом предусматривалось решить таки задачи: * • .

' - установить зависимость показателей качества среза и подбо ра ботвы от частоты вращения шнеков ботвосрезачщих аппаратов;

- установить зависимость показателей качества выполнения технологического процесса от поступательной скорости агрегата;

- установить зависимость показателей качества от рядности уборо'чной машины;

- установить зависимость показателей качества от профиля транспортирующего канала.

Лабораторно-полевые экспериментальные исследования проводи-лио}> на полях Центрально-Черноземной машиноиспытательной станции

сравнивались с серийно выпускаемой ботвоуборочной машиной БМ-6А на специально разработанной установке.

: Экспериментальная уотановка для исследований ботзосрезающих 'аппаратов шнеколого тдаа является нааеоной и агрегатируется о трактором класса 1.4КН. Технологическая схема установки приведена на рис. 10. Ботвосрезающий аппарат I размещен над рядком корнеплодов свеклы в коробчатой раме 2 прямоугельного сечения. Привод рабочих органов осуществляется от ¿ОМ трактора через карданную передачу 3, редуктор Установка осуществляет бе.экопирнай срез ботвы и ее подачу, к транспортеру 5. высота среза регулируетея . : опорциии колесами б.

■¡синологический процесс уборки" óoiau осуществляется следуй-.цли "об "разом: при перемещении устанозет вдоль ряд:сов корнеплод/ч, ьрашы&тмоя ж>.«ам» производится срез ботвы, которая попадает curen ¡¡а нижние часть ишека, rio поверхности которого она перемещается J вертикальном и радиальном направлениях вдоль направляю-UJ/j стенки лотка в сторону зыгрузного транспортера.

установки

I - ботвосрезающий аппарат; 2 - рама; 3 - карданная передача; ч - редуктор; 5 - транспортер; б - копирующее колесо.

Критериями качества выполнения технологического процесса, веоответствии с агротехническими требованиями,, были следующие показатели: характер среза ботвы, потери обрезанной ббтвы, потери необрезанной ботвы, загрязненность.вороха ботвы примеоями измельчения ботвы.

Результату экспериментального определения качественных показателей ботвосрезающих аппаратов з зависимости от конструктивных И технологических параметров их рабочих органов предотаалена

на рис. П., 12, ij, 14. ' '

а

Так, на рис.12 изображено зависимости относительных потерь ботвы и количество околов корнеплодов а функции поступательной скорости агрегата. Из графиков видно, что относительные потери , имеют нелинейный характер; общие лотерй являются минимальные при Скорости 1,5 м/с; потери необрезаняой ботвы практически о.динаковь S диапазоне изменения поступательной скорости 0,8.. .1,6 м/с, после чего начинают интенсивно возрастать.

*' Относительные по те ри_ необре занной ботвы в диапазоне провод: мых исследований, имеют минимальное аначеаие при поступательной ' скорости агрегата 1,8 м/с, Ззличина сколов корнеплодов достигает максимального значения при скорости .агрегата 0,9 м/с и минимального - при. 2,0 м/с. fo

S

s г в

V £

1 1/ г—

S iz

ц мам хб а

< ✓ с х1

j ' i À К] . ! * "Г /Т

! i i i —i . . f

о s й? ts ¿о 4/<а

Йю.П. Зависимости относитель»- Й4С.12. Зависимости ¡потерь бот

•ных потерь ботвы и околов корне» от величины зазора ( 4 ) межи

■плодов.от поступательной скорое- витком шнека и направляющей

ти агрегата (V/.). 1 ' ■ стенкой

"I - общие потери ботвы; 2-- потери обрезанной ботвы; 3потери неоорезанной ботвы; 4 - количество околов рор^еплодов. , . .

На рис.12 представлены графики .потерь ботвы а зависимости от величины зазора между витка шнека .и направляющей стенкой.

При этом данные, зависимости также имеют нелинейный характер, в частности относительные потери общие и необрезанной ботвы имеют явный минимум при величине .зазора С Л ), равной 180 мм. Относительные же потери необрезанной ботвы в этом случае имеют.практически линейный характер.

Такл;е установлены зависимости потерь ботвы в функции'угла наклона (. сС ) направляющей стенки, которые представлены на рис.14, зависимости име^т нелинейный характер при язно зыракеных минимумах угла наклона равного 0,7°. При дальнейшем увеличении указанного угла происходит интенсиэиое увеличение относительных потерь, ч,1!'|к

общих, так и потерь обрезанной ботвы.

■ '

/г

"л

' гч

16

у

ч. У **

N

и... 1 .. „

аг ¿Г Л,о г* 3,0 град 115

/ -N /

7

. / 2 У /

/ ✓ / з

/ / у

*

С,ряд

Рио.й. Зависимости потерь I) уколов корнеплодоо от тг.уп:-.^, С С ) установки.

Й4С.13. Зависимости потерь ботвы от угла наклона (Л) направляющей С1енки

I ~ общиз потери; 2 - потери обрезанной ботвы; Зь- потери необрезанной ботвы; <» - сколы корнеплодов.

На рис. 14 представлены установленные зависимости потерю ботвы в функции рядности оксперимгнтальной установки ( I ). Зависимости име»зт характер олизкиК к линейному , минпкаяьг.-.л потери ботвы соответствуют двухрядкой установке и в дальнейшем, по мере увеличения рядности;интенсивно ¿озрас?а*4?.

На рис. 15 представлены зависимости потерь ботвы и величины сколов корнеплодов в функции частоты вращения вала ботвосрезающего аппарата анекового типа.

V

V — и , . ' / /

г «а .... уд В

44.

Я7

60

70

90

од,

-Рад

Рио.15. Зависимости потерь ботвы и величины сколов корнеплодов частоты вращения (СО ) вала ботвосрезающего аппарата.

I - общие потери ботвы; 2 - потери обрезанной .ботвы; 3 - потери неоорезанной ботвы; 4 - количество околов корнеплодов.

Как видно из данных графиков,указанные зависимости также

имеют нелинейный характер. При, этом оптимальным значение»Рданного

параметра следует считать' то, которое обеспечит минимальные

потери ботчаы. Ззличина сколов имеет минимальное значение при

частоте вращения ей» 53 оек""^^ в дальнейшем, возрастает и от

частоты 82,0 оек~^$рактичееки имеет пост- янный характер.

Таким, образом, проведенные экспериментальные исследования

не только подтвердили теоретичеокие расчеты,'но и Позволили

параметры

определить оптимальные кинематические и конструктивнее, ботво-орезасЕрго аппарата, частоту вращения зала (и) ), угол наклона (аС направляощей оте'нки, т.е»'оптинизироаать профьль" транспортирующей канала.

1-.3.

б. Производственная проверка, внедрение результатов исря*.%-эанид и их экономическая эффективное . ь." Лас'ора '•орно-полезая устглол

ка с усовееиенствованными ботаосреэавщими аппаратами шнекового

»

типа использовалась при исследованиях на полях Центрально-{е )но вечной кашино-испы та тел ьной станции на уборке боиы сахарцой оввкхч. На базе да..ораторно-полевой установки были разработаны а СЛБ'ЛО "Гернопольокий комбайнозый завод" усовершенствованы, богзоуборочч.г машины В>б и Б:<!Н-б.

Калика ботвоуборочная Б?-б с рабочим» органами шнекэзого типа проходила-ведомственные испытания на полях ЗНИИМОм и оценивалась а сравнении с серийно выпускаемой ботвоуборочной машиной Б<!-0Б. Результаты сравнивательных испытаний показали,-что , качасиз . •обрезки ботвы сахарной свекйы усовершенствованной машиной в основном соответствуют агротехническим требованиям, однако подбор ботвы машиной Е?-б значительно уяучаен чем у мааины К4-5Б (.1,'.• против 1и?»).

Изгитания 5о воуооеочной машины Е'Ш-б с рабочими органами инекоаого типа в ЦЖШЭСХ (г..1инск,) и на полях кoлvoaa "[ ."т-" Слуцкого района Минской области показали, что технолог ,чеи:нР. процесс среза и транспортировки оотац выполняются усгсгнмвс и качественные его показатели лу-ьзе чем у серийно з*пуем«м?/й машины }Ш-2,7.

Опытная партия раэраоонншк нами усовершенсгбсза^ча* отз ■ уборочных машин была передана свеклосеющим хозяйствам, где з течение нескольких лег успеано эксплуатируется в производственных условиях.

гезулыаты теоретических и окош,».«!: ,нта?.ьнч1х йсолсыоль-.и. по обоспозани'э оптимальных ппрякетрез •■•созяг«тезоапяввг» .

спеза'ицлго аптпата '¡искового типд ггк :»&<:ши _.СЗ Л.) "'Л; •"

40 »

С-3 Г-1 ?

^ ■ '24.

■окий комбайновый завод" также при разработке других новых ботвоуборочных машин.

Годовой экономический эффект, от внедрения усовершенствован-1 ной ботвоуборочной машины а ценах 1969 года, подсчитанный только

по уменьшении металдоемкооти и прямых эксплуатационных издержек в соответствии о ШСТ 23728-79, составляет 2903 рубля.

' -общие вцаоды и рекомендации

1. Установлено, что суцеотаенное уменьшение потерь (до 4,0/0 и повышение прои з эо дите я ьно о ти уборки ботаы можно достичь пооредотвом объединения технологических операций среза и трано-поргирраки ботда в усовершенствованном ботаоорезающем аппарате инекового типа. Этим же достигается и существенное снижение метал »емкости ботвоуборочной машины (а 1,5 раза), а сравнении с оерийно выпускаемыми ботвоуборочными машинами . •

2. 3 результате численного моделирование на Э4М разработан^ ,ной математической подели движения ботаы по винтовой поверхности инека, а также на основании данных экспериментальных исследования

■ установлены следующие оптимальные |?онструктианыв и кинематические парамвтры' усовершенствованного ботвосрвзающего аппарата: < \ , > минимальная выоота установку направляющей стенки над

уровнем почвы (что со"ЗТветотаует минимальной высоте подъема ботвы) Н « 0,И-м , ; '

-'начальный радиуо шнекаУр* 0,05»,.0,06 м;

• угол винтовой линии иневас^ » "ЗО0.,.50°»

• >веор между' рабочей' поверхность!) направляющей стенки 'Ц периферией шнеке А » Р»18 И

- частота вращения онека

- рабочая скорость машины .2 м/с. .

3. На основания резулыагоз экспериментальных исследований й производственных испытаний установлены и достигнуты такие технологические показатели усовершенствованного процесса среза

и транспортировки ботвы из зоны резания:

- обшие потери ботвы - не более

а т.ч. нео5резанной ботвы - 1,5^

- обрезанной оотзы - 0,9 - 2,5

- сколи корнеплодов - 3,7^

- измельчение ботвы - .21,1/С

4. 3 результате опытно-консгрукторских и экспериментальных рао'от осуществлена разработка конструкции усовершенствованной ботвоуборочной машины с новыми рабочими органами. При этом по эезультатаи производственных и вёдомстэенных испытаний конструкции • готажияено, что нзибодее оптимальными качественными показателями гборки ботзы обладает маиина в 2-х рядном исполнении.

5. 3 сравнении о серийно выпускаемо* прицепной, ботаоубороч-ой маойной БМ-б масса разраооганноя /совершенствованной машина нижена в 1,57 piaзa, а произзоднтольноогь уборки повышена а

,5 раза.

6. Фактический годоэой экономический э^екг от внедрения зовершенотвованной ботаоуоооочной машины, а ценах„19Ь9 года, >стзвляет 2903 рубля.

Основные положения проведенного исследования опубликована следующих раоотап.

I. 1&зибродв. Д. ¡¡. Экспериментальное исследование машин для ¡орки ботвы сахарной свеклы с рабочими органами ангкозого типа /'/ юблени конструирования и технологии производства сельскохозяй-•вэннах машин: материалы научно-технической яон^-зрзнции '4-16 октября 1991г. Л(роаоград. ЧИСХМ -

t

2. Козиброда ¡1.1]. Анализ движения ботва по bhhtojoR поверхности// Наследование рабочих органов машин для возделывания и уборки свеклы и кукурузы, JHCXOM, - 1990 - выпуск 3, с.56.

3. Козиброда Л.И. Уточнение уравнения движения ботвы по

V винтовой поверхности // Исследование систем ■ авто кати зац.ш и обоснование схем и рабочих органов сельскохозяйственных машин. УкрНИИСХОМ; СЛ "йнарт", - 1991 - с.6-4.

4.'&шдько Н.П., Козиброда Л,И., Малышев А.Н. Совершенствование очистительных устройств свекло - и кукурузоуборочнок машин// .

Тракторы и сельскохозяйственные машины - 1966 - № 12 - с.38. '

5. A.C. № 1192674 СССР, МгШ A0I Д23/02 Ботвоуборочная машина/ Я. И. Козиброда и другие - Опубл.1985, Ьол.№ 43

6.' А.С; Ü 1491376 СССР, МКИ A0I Д23/02 Ботвосрезавщий но*/ Я.И.Козцброда "и другие - Опубл.1989,Бол.№ 25

' 7. A.C. № >1641214 СССР, МНИ Ш Д23/02 Устройство, для обрезки ботвы корнеплодов на корню/ Я.И.Коаиброда и другие -Опубл.1991, Бол.» 14

.0. A.C. № 1655337 СССР,-МКИ АО! Д23/02 Батаиуборочная машина/ Я.И.Коз.¡брода и другие - Опубл. 1991, Бь)Л.й22

" 9, A.C. № 1665916 СССР, МКИ A0I Д23/02 Ботвоуборочная машина/ Я.И.Козиброда и другие - Опуб^.1991, Бол.¿28

10. Козиброда Я.И, и другие, Ботвосрезайцев устройство //положительное решение по заявке № 4818623/15/047485; 3.01,199

IX, Козиброда Я.И. и другие. Устройство для обрезки ботры корнеплодов // Положительное решение по заявке №4862160/15/09149 9.01.1992.

12. Козиброда Я.И. и другие. Ботвоуборочная машина // Цол зргтелъное решение по заявке № 4948843/15/027748 ; 20.01.1992.

13. А.о. Я 1232165 СССР, МКИ А 01 Д 23/02 Очиститель головок на корни / Я.Й.Коэиброда и др., 1988, Бил. Д 19.

14. A.c. Я I3I3377 СССР, МКИ А 01 д 23/02 Малина для уборхи ботвн / Я.Й.Коэиброда и др., 1987, Бюл. Я 20.

15. A.c. № 1323006 СССР, МКИ А 01 Д 23/02 Очиститель головок корнеплодов от ботвы на корню / Я.Й.Коэиброда и

др., 1987, Вши Д 26.

16. A.c. * 1393343 СССР, МКИ А 01 Д 23/02 Устройство "для очистки корнеплодов от ботвн на корню / Я.Й.Коэиброда и др., 1988, Вол. Д 17.

17. А.о. * 1386083 СССР, МКИ А 01 Д 23/02 Машина для уборки ботвн / Я.Й.Коэиброда и др., 1988, Бил. Д 13.

18. А.о. Я 1540698 СССР, МКИ А 01 Д 23/02 Ботвоуборочная машина / Я.Й.Коэиброда в др., 1990, Ста. Д 5.

19. A.c. Я 1544849 СССР, МКИ А 01 Д 23/02 Очиститель головок корнеплодов от ботвн на корню / Я.Й.Коэиброда и др. 1990, Бюл. 17.

20. A.c. Я I57600I СССР, МКИ А 01 Д 23/02 Очиститель головок корноплодов от ботвн на корпю / Я.Й.Коэиброда и др., 1990, Бюл. Д 25.

21. A.c. Я 1595373 СССР, МКИ А 01 Д 23/02 Очиститель головок корнеплодов от ботвн на корню / Я.Й.Коэиброда и др. „ 1990, Еал. Л 36.

22. A.c. Д I6I83I9 СССР, МКИ А 01Д 23/02 Устройство для обрезки ботвн корнеплодов / Я.Й.Коэиброда и др., 1991, Бюл. Ä I.

23. A.c. й 1644772 СССР, МКИ А 01 Д 23/02 Hos ботвоуборочной машины / Я.Й.Коэиброда и др., 1991, Вол. Я 16.

24. А.о. Д 1644573 СССР, МКИ А 01 Д 23/02 Очиститель головок корнеплодов от ботвн на корню / Я.Й.Коэиброда и др., 1991, Бюл. Д 16.

25. A.c. Я 1651403 СССР, МКИ А 01 Д 23/04 Еитерное ус^' тройотво корнеуборочной машины / Я.И.КЬэнброда и дп., 1991, Бюл. Д 19.

26. A.c. Jt 1660608 СССР, МКИ А 01 Д 23/02 Очиститель головок корнеплодов от ботвы на корню / Я.И.Козиброда и : др., 1991, Боа. Jt 25.

27. A.c.' « 1687072 СССР, МКИ А 01 Д 23/02 Очиститель резтителышх остатков / Я.И.Козиброда и др^., 1991, Бол.

* 40.

28. A.c. * 1720532 СССР, МКИ А 01 Д 23/02 Уотройотво для удаления ботвы на корню / Я.И.Козиброда и др., 1992, .Вол. Jt II.

282001, Тернополь, Довга, 21. Обл..отяая типография