автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Усовершенствованяе рабочего процесса и обоснованиепараметров ротационных грабель-ворошителей с центробежными рабочими органами.

РГб од

. I) л «ч / '

Г* Г» ! " ' 1 1 i

i. Ь '

ДНШРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УН1ВЁРСИТВГ

На правах рукопису

КОНДРАТЮК даитго ГНАТОВИЧ

УДОСНОШЕННЯ РОБОЧОГО ПРОЦЕСУ ТА 0БГРУНТ7ЕАННЯ JiAPAMBTPÎB РОТАЦШИХ ГРАШВ-СШВОЕШЛОК 3 В1ДЦЕГ-1ТРОШМИ РОБОЧШИ ОРГАНАМ

. . -СЬещалыпсть 05.20.CI - , Мехашзацгя стльсысогосподарського Бирэ&ащтва

Автореферат дисертац11 на здобуття наукового ступе.!-: я кандидата технтчних наук

Днтропетровськ - 1995

Дисертацхя е рунопис Робота виконана в 1нститутг коршв УААН.

Науковий кертвник

Науковий консультант

Офгцхйн! опоненги;

ПровIдна установа

- академгк УААН, доктор спльськогоспо-дарсысих наук, професор БАБИЧ А.О.

- кандидат техшчних наук, старший науковий сгпвробхтник ГАРЬКАВИЙ А.Д,

- академпс УААН, доктор техн1чних наук, професор П0Г0Р1ЖЙ Л.В.

■»• кандидат технхчнмх наук, доцент ПАШЕНКО СЛ.

- 1ясти тут иехаш зац11 та електрифхка-Ц11 схльського господарства УААН

. Захист дисер5'ац1д. вхдбудэг.ься. ".30" ^. .1995 р. о \Ъ подин1 на за.сзданш спец1ал1зовано5.Ради 1ГО3.03.»01 .в-ДнiпpoIтeтpoвcькoмy- державному .аграрному, ушверситен за. адресов: 3?!ЭО??, м.Днепропетровске, вул. Ворошилова, 25, аудито-р1я 228.

Просимо взяти участь в. засхданн1 Ради або вислати.в1дзив на.автореферат, у двох .примгрниках заверений печаткою установи за виаевк&заною адресов. . . ..

3 дисертахцев можна ознайомигись в б1блхотец! унхверситету.

Автореферат роз1сланий

Вчений секретар спецхалхзовано! Ради, кандидат технхчних на; доцент

1996 .р .

А.С.КОБЕЦЬ

ЗАГАЛЬКА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТЙ

Актуальность теми доелхджень. Невхд"емнт<и операциями будь-яких технологгй загогтвлг сгт та схнаху е ворушхння, перевер-тання та згргбання трави. Однак дгя робочих органгв граблхз-во-рушилок на прив"ялену траву неминуче празводить дс оббивания i втрачаннл найбхлып Ц1нних в кормовому вхдношенш частин рослин -лксгкхв та суцвхть. Особливо це проявляемся у бобових трав, зокрема конвшиш лучно!, коли вояогхсть i*i рослин е мечшов 60%. При виконаннх заэначекнх операцхй хснуючнми грабдями-ворушилка-т Ц1 в трата модуть досягти 20% маси в их i дно i сухо! речовини трави. Це не тхльки зменауе збгр схна, але й суттево влливае на його цхннхсть, тому що втраченх частини рослин за вытстоы покяв-них речовин ь 2...3 рази переэищуэть стебла. В эа"язуу э цим удосконалення робочого процесу грабягв-ворушшм, спрямоване на зменшення ыеханхчних втрат, е актузльним эавданням. Перспек-тивннм в цьому в1диоиенн1 е спосхб воруяхння та згрхбання ско-иених трав з видтденням, nifl час виконання цих операций, за до-помого® потоку повхтря оббитих частин рослин..

Об"ект досдхджень. 1нтенеифхкац}я процесу суишнл сховенох конхшни лучно'х при загот1вл1 cim та схналу шляхом II вс,рущ1н-ня, згрхба.ння та перевертання з видхленням, пхд час виконання цих операций, оббитих вегетативних частян рослин та технгчн1 за-•,'обя для його виконання.

Мета роботи. Збхльиення збору подивних речовин при з^готхв-лх ciHa та схнажу хз.коквоини лучной за рахунок зменшення меха-Hi чя их втрат при виконаннх операцгй ворувхння, згрхбання та перевертання. ...

Метода дослхдяень i устаткування. В теоретичних дослтдасен-

нях алеращй хнтенснфгкац:I сушхння скошено? конюшини лучно?, видххення оббктих частин рослин та обгрунтуванкя конструктивко-технологччних параметрхв ворушлки-сепаратора використовувалисъ метода класичжп ыеханхки та аеродинам1ки. Експериментальш дос-лдаення виконувались в лабораториях та польових умовах, при цьому використовувалисъ експерименталып установки, а також прилади та обладнання, як стандартах, так I розробленх авторои. В основу проведения дослвдкень покладенх ыетоди планування ба-гатофакторних експериыентгв. Результата дослгджень оброблялись методом дисперсхйного та регресивного аналхзхв.

Теоретична результата та новизна. Розроблено теоретичнх основи цовгтрхнох сепарацП трав"яного вороху, утвореного в результат! Д11 на привяялену траву робочих оргашв грабл1в-вору-шилок. Одержан! анаягтичт залеасяостг для визначення конструктивна та технологхадих параметров граблхв-воруиилок з вздцен-тровими робочими органами. Розроблено методику оцгнки якостг виконання технодохччних операцтй сзнозбнраяьними мащинамй за оббиваниям вегетативннх частин. рослин.

Практичнх результати та.новизна. Обгрунтована механгко-технологхчна схема процесу воруихння, згрхбання. та перевертан-ня сяовених трав з вид1ленняы оббитих вегетативннх частин рослин. Розроблено ворушлку-сепаратор для реалхзаци цього процесу. Оптюпзовано параметри та рекими роботе грабель-варуэи лок з вхдцентровими робочими органами, та пристрою для видглення оббитих частин рослин при ворушнщ та згр1башп прив"ялено1 коншини лучноI. Запропоновано ряд технтпних рхиень по вдоско-наленню процесу роботя ротацгйнкх грабдхв-ворушнлок. Новизна щодо залропонованмх рхвень захищена: патентом Украхни № 1743; авт.св. СРСР £ 1209086, * 1451890, » 1547768, # 1576020,

1564747, № 1782429 та р1иенням ВНД1ДПЕ про видачу патенту по заявцх № 4889874/26.

На захист виносягься: Сйосхб воруэшня та згр:бання скояе-них трав з видгленням оббигих, в процесг виконання цих операций, вегетативних-частин рослин; теоретично-експериментальне обгрунтуэання технологичного процесу, параметров та режимхв роботи ворушилкк-сепаратора; методика оцгнки якосн виконання С1-нозбиральними машинами технолог1чних операций за оббиваниям вегетативних частин рослин; результата перевхрки процесу в польо-вих умовах.

Апробацтя роботи. Основнх. положения .та результат роботи допов1дались на науково-технхчних конференциях: у Нитомир1 /1989 та 1990 рр.Л Каы"янець-П0д1льськ0му /1990 р./, Втяниш та Киев: /1994 р./. Матергали дисертацН опубл1Яоват в 16 пра-цях, в тому чясл1 отримано 6 авторсьних св1доцтв СРСР, один патент Украхни та позитивне ргаення про видачу охоронного документу на винах и.

Рхвень.реалхзацп та влровадження науковох розробки. Результат доедхджень по вдосконаяенню рабочих органгв га процесу роботи ротацгйких граблгв-ворушилок буян передаю та викорис- . тан1 заводами "Сояьиецыскормыаа" та Вхнницыдаг авхащйним. Еко-ноа1чний ефекг вхд влровадження результатов дослхджень складае быьне 8 млн крб. в цхнах 1990 р.. КопН.ахтв впроведження пред-стапленх.в додатну до дисертащйнох роботи......

Сфара застосувакня. Результат« дослхджень можуть бути ви-хористанх для удосконалекня хснуючих та розробки новях кон-струкцгй граблхв-ворушилок. -.

Структура та об"ем дисертацхх. Дисертацгя. складаеться хз. вступу, л"яти роэдтл1В, основних висновк1в та лропозицхй, слис-

ку Еикористано I Л1тератури, який включае 121 найменувания. За-гальний обсяг дисертацП э додатками складае f90 стор1нок. 0с-новна частина - 152 стортнки машинописного тексту, 46 рисункхв, 14 таблиць.

Особистий внесок дисертанта. В розробцт результатгв дослхд-жень, якI виносяться на захисг, особистий внесок автора складае 8056.

ЗК1СГ РОБОТИ

В першоыу роздтдт "Стан питания та задач! дослхджень" зроб-лено аная1з технологий загот1влг сша I сшажу та технхчних за-соб1В для прискорення сушння скошених трав в полъовйх умовах. Вказако, що найпоширенхшим гефективним способом прискорення сушння скопених трав е 1х перх.одачне. ворушхння, перевертання та згргбання. Однак виконання цих сшерацгй при заготгвлг сша 1з бобових трав, зокреыа конщини лучно1, супроводжуеться оббиваниям I втратами найбхлып щнних частин росдин: листкхв, су-цв1ть та 1нших дрхбних вегетативних органхв. Цх втратн могуть скласти до 20% маси виххдно1 сухо5 речовини трави.

Виконано аналогхчняй огляд конструкцгй машин для зд!йснен-ня з&значених операций та розроблена 1х класиф!кацхк, в основу якох покладен! голо.вш ознани, за якими ввдрхзняються ыааини. 1з' огляду конструкций маиин та аналхзу хх технхко-економхчних показникгв зроблено. висновок, що найбхльи доцхльно для. :штен-. еифхкацп суппння викорисговувати ротащйнт грабл1-воруиилки з в!дцентровими.робо«ими органами» ... .......

В результат! аналхзу науково-досдцщих та конструкторських робхт, схем пневиосепаруючих систем с1льськогосподарських машин встаковяено, що зменшити втрати вщ оббивания,при виконанн! вказаних опероцгй мояна шляхом пневмосепарацх! трав"яного вороху, утвореного робочими органами грабель-Еооувилок.

Аналхз результатгв дослдаень процееу воруз:ння i згрхбан-ня сколенкх трав авторгв Андрусенка B.Î., Васильева Г.К., Долгова I.A., Особова B.I., Попоэа 1.Ф., Садирова А.Н., Ешкулова А., HiKiTim Г.Я. та результатгв дослгдхень процееу пневмосепарац1 ï рхэнорхдних мае авторхв Горячкзиа В.П., Ветрова.6.$., Гладкова М.Т., Нелобова A.I., ¿/агр&сьЯ.чa imaix показав, що як дос-ятджень процееу ворушняя та згрхбання скошених трав граблями-ворушилками. з вхдцентровими робочими. органами, тая i досл1джень процееу пов!тряко1 cenapaniï трав"яього вороху, який утворсеть-ся пхд час виконання операцгй, до цього часу не проводилося.

1снуюча стандартна методика /ОСТ 10.23.5-86/ ûqimtK якос-vi роботи граблгв-ворушилок за вграташ втд оббивания вегегати вних частин рослин е недоеконалов, а тому потребуе доопрацв-вання.

Результата проведеного анализу i поставлена в роботх мета зумовили наступит задач! доелтдяень: .

- виконатн. теоретичш доелгддення процеелв оброб1тку ско-аених трав вхдцентровиыи робочими органами ротащйнлх граблхв-вооудалок та видхленяя оббитих при цьому вегетативних частин рослян. Обгрунтувати олтимадьш; .параметра робочих орган1в;

- розробити методику 0Ц1НКИ якосм виконання граблями-во-рушилкаыи технолог:чних операций за оббиваниям вегетативних частин рослин;

- розробити методику, виготовити лабораторш установки та провести лабораторнт дослхдження по визначенню оптимальних ре-жим1в обробхтку скошених трав вцщентровими робочими органами

I видхленнс 13 утвореного вороху оббитих вегетативних частин рослин;

- розробити конструктивну схему, виготовити експеримен-тальний зразок ворушилки-сепаратора для реалхзацГх запропонова-ного способу ворушння I провести його лабораторно-польов1 ви-пробування;

- визначити енергетичну та економгчну ефектившеть запро-понованого способу воруиння. Розробити методику розрахушав основних параметр1в ворушилки-сепаратора,

В другому роздтлг "Теоретичнг дослхдження процесгв згрх-бання, ворушхння трав вхдцентровкми робочими органами та видх-лення ,з утвореного вороху оббитих вегетативних частин рослин" викладенх результати дослхджень по обгрунтуванню параметр:в втдценгрових робочих орган1В рогац1йних грабл1в-воруоилок, в становлению основних эаконстрностей повхтрянсх. сепарацхх трав"яного-вороху, приведен! залежност1 для вибору вентилятора сепаруючо1 система ворушилки-сепаратора.

Для хнтенсифхнащ I сушння трав запропоновано використову-вати робочх органи схема яких показана на рисЛ. При обертанш ротора кохна граблина пхд дхею вхдцентровоI сим повертаетьея 1э неробочого стану /показаний пунктирною дхнхею/ в робочий х

II пальщ в найнижчхй точщ траенторп, вхдносно поверхн! поля, /рис.2/ утворввть з останьов кут у . Зв1дси:

I = ¿/«л Г, Ы

де & I - ширина захвату граблини та розхил II пальцгв.

Змеиаення кута У спричиняе збхльшення ширини захвату. Од-

нак, для якгсного згр1бання необхгдно, щоб:

& = /2/ де /7. - мхнхмальна довжина рослин, для згрхбання яких приз-иачена машина. 1накшэ роелини будуть провалвватись кргзь паль-yi, цо спричинить з^льшення втрат вхд незгрхбання, тодг:

fr = Ä гс Ji п (dfi f /3/>.

де Yr ~ М1н1мальний куг; нахилу пальцгв.

Для забезпечення qisi вимоги необхгдно, щоб f ^ Тг •

Рис.1. Схема робочих органов: I i 2 - внугр!шн1й i ЗОВНШНГЙ палыц грабляни; 3 - граблина; 4 - поворотня обойма; 5 - сЗхд ротора, Необхгдну довкину паль-щв граблнни иакт визначити хз наетупних залеяностей: hü min.

/¿, /4/

Ш'Ш W

У/Л

. .. 4 = ?>г,по. * Ф - , . /5/

де </ I 4,- довжина внутрханього х .зслншнього пальцгв; к висота установки обода ротора, при як1й В1н не контактуе з не-рхвностями поверхш поля.

При з^баннх трави пальц1 граблин эид^улть. на. деяний кут §■ вхдносно IX радхального положения. Через.церад1ус ротора е величиной Э1ПНН0Ю. Ви значить його мозна за формулой

К - ф] ^ (Г-Ф V + с, со;(Г д /б/

ширина, захвату ротора О . зьлежигь лд значения яупв у. I 8 . Причому збхльаення цих кутхв спричиняе зыениення .вирини 1 навпаки. Запропонована наступна залекнтсть для визначення

параметра.

1-

- висота прокосу. В результат! анал1зу кривих, ялх описують кхнц! палыцв г^^аш одержано рхвняння яке встановяс: зввязок мхж основними кдаруитившши та К1неыатичниии параметрами ротора граблхв-щралт з вхдцентровиыи робочими органами:

2 ЯЛ/г = ¿/(Яьт Г), /8/

]//(и/К) - К1иемагичлий параметр; г - к1льк1сть граблин; I' - ивидкхсть аг^чгагуваштя машини. .

За ции рхвнянняу могша виз-начми число граблин, як1 необххдно.встановити на обо-Д1 ротора, коли задано Л ¿

¿ЦЫп.4). -

Р^с.2. Схема для виэначення радгуса та ширини захвату

ротора........

. Пов1тряна сепаращя вороху зд1йсн»еться за рахунок того, до в peзyльтaтi силовох вэагаюдП ::.'!* потоком повгт-ря та «лами, ягт в ньону знаходяться, осташп руха-анЕЯ по розгах траектор1ях. При ВИЯСНвНН! СуТН0СТ1 явищ, якх Ерцьоцу в!дбувасться буди прийнят! наступи! допущения:

- в р1вномгрному I необмеженому потоц1 повттря рухаеться окрема час тина вороху, яка мае незмхнний коефщтент парусности,

- процес видхлення з вороху оббитих частин рослин е корот-кочасним, а тому при визначетй параметров руху Зг'х впливом си-ли тяж1ння будемо нехтувати.

В момент входження в поттк пов1тря /рис.3/ частинка набу-де початкову в1дносну швидкхсть Уго величину яко1 можна визна-чити 13 формула:

ря; р - кут нахилу потока повЬря; % - кут, який угворюе напрямок лвидкос™! вкидання вороху з.лтссв X.

не змнтвть свого налряыку ? часп, .а.вгдтак«^ = ,-/тут -кут, який утаорюе напрямок \/г з вксо X/. Визначиги вели чини 1/л та Л можна за формулами:

У

Рис.3» Схема, до визначення параметров руху частинки в погод I пов!тря.

о

.. - В.результат.анализу ртв-нянь в1дносного руху частинки в.становлено, що при прийнятих допущениях траекторгею вхднос-ного руху е пряма Л1Н1Я, а тому аеродинам1чна сила та в щносра миттева швидк Гсть

/10/

„С ~ согс ¿¡л

пе "¿-час; К- коеф|ц1ент парусност! частинки, м"1;

уИ = \/&/|/ек- швидк1сннй параметр.

Ргвняння абсолптного руху час г инки е насгупним:

¡сНЛ= - £ К((&х(оМ + £ &0£_д/ г иу )сС£г =* УгК - сбу ¡М).

Ршаючи цг рхвняння одержимо: ЦьВ^сиХ-ЬКЬксар)/^**^, /12/

у ' (X -Уга ЦЫ +1), /13/

Ь (У„к{ И) - V с^ , М

Ь, +4)* V,ЬЫпр , /Ю/

де .)/ Уу. ^ гс х ^... - проекцг5.ка вгс1 координат абсолютно?

швидкост! та перенгвення .частники. . ...................

.. Виключивии гз.рхвнянь /14/ та /15/ час, одержимо ргвняння траекторГ? руху частники

Кфус**^ сп{/з+у)'(со-у у* сауз) "--- /16/

М ъхр

К \А у* со* (р у) (л й'пуЗ Жуз)

-У

Одержано ртвняння для визначення необх1Дшп довжини камера видхлення ¿ :

(А Н)-созу 1г --, =7-- 9 /17/

де К-шп. - найнеший коефщгент парусностг видгляемих частин рослин. .... ... ..... ... ..; ..................-.-., - - ______ -Для вибору вентилятора для сепарацИ необх1дно. знати його продуктивнтсть та повний тиск, який В1Н повинен створювати.

Продунтивнгсть вентилятора ыожна визначити'за формулою:

0 - ¿ С 1/е £/ , /18/

де <2 - продуктов нхсть вентилятора; С - ширина камери видг-лення; О" = 1,1...1,2 - коефгщент негерметичностг системи.

Необхгдний тиск, який повинен створювати вентилятор ыожна визначити за формулою:

де И - повний тиск вентилятора; , Нн , Ип I Иэ.оя. -вхдповхдно в:рати тиску в веноктуючхй I нагн1таюч1й мережах, на пхдншання. вид1леного продукту г додатковий опхр, який чинить ворох продуванию його потоком пов1тря.

... . Складов 1Н1 » Ин X Н„ . можна визначити за ввдоыими формулами. наведеними в.працях Вайсмана М. Р. _та.Гладкова МЛ1. При цьому. дга визначення. коефхцзента концентращ г аеросумхш и0 залропонована наступна формула:

~ юов^ (т-чУп) ' го° /•

I /

де Л7 - подача вороху, кг/с; С0 - частка сухо5 речовини об-битих частин в воросх; £ - коефхцхент вид1лення оббитих час-тин, /&; Е' - козфххцент заемхченоетх видхляеыого продукту, стеблами, %; у - густина повгтря;, \)? I % - вхдповхдно, вологхсть.вороху та. видхленого продукту, %.. .......

В третьоыу роздхл! "Методика оц1НКИ якост1 роботи граблхв-ворушилок за оббньанням.вегетативних частин .рослин" викяадено обгрунтування та змхет запропонованох методики.

На В1дмхну вхд стандартно! методики /ОСТ 10.23.5-86/ в за-пропонован1Й хзередбачаегься як1сть обробдтку скошених трав. оц1-нввати неза в тратами вегетативних частин. рослин, а закхлькхстю частин рослин, якх оббиваються пхд час ворушхння, згрхбання та

перевергання трави. Пов"язане це з тш, що саке оббивания ве-гетативних частин I спричиняе гх втрати. За критерий оцтнки вибрано коефхцхент оббивания, який доргвнюе втдношеннп маси сухо I речовини оббитих частин до маси сух01 речовини трави перед П оброб1тком. Визначаеться цей показник за змгноп облистяностг рослин до I шсля Д11 на них робочих органгв. Шд облисткн1стю роэ^гиетьсз: В1Дношення мае» сухох речовини листов э черешчями I суцв1ть до маси сухо! речовини трави. В результат: теоретичного обгрунтування одержана наступна залежнгсть для визначення коеф!р1ента оббивания:

а = , /го/

де С0 - коефхцгент оббивания.; . <5Г га - в1дпов1дно, об-листящсть трави перед та П1сля робочих органгв, в част-ках одиниц1. .

Запропонована методика може бути використана I для оц1н-ки якост1 робота. 1ншх,.с1нозбжральних машин.

В четвертому роздтл!. "Результата експериментальних. досл!д-жень" наведена програма експериментальних дослзджень, описанI лаборатории установки, визиадеш методики.проведения енспери- . ыентхв, проан&лхзоваш результате лабораториях та лабораторно-

польових доелдаень............................

'. Програмою експериментальних-дослхджень. лередбачалось: виз-начити основиг властивосгг .сконених рослин- коншини -лучнох.та IX складових частин; вибрати-фактори та вивчити. вплив на оббивания вегетативних частин. рослин коншини лучно1 в проде-С1 ворушгння та згр1бання, обгрунтувати, режими роботи В1дцент-рових граблхв-ворушилок; досл1дити.процес.вид1ленняэ трав"я-. ного вороху оббитих частин рослин-.та обгрунтувати Його па раме три; визначити додатковий ггдравл!чний оп!р, який чинить ворох

продуванию його потоком повхтря; розробяти експериментальний зразок ворушилки-сепаратора та провести його лабораторно-польо-В1 випробування.

В процесх вивчення властивостей скошено I коншини лучноI встановлено, що починаючи В1д скошування I до досягнення кон-дищйнох вологост: схна 15 листки е сухтшими за стебла. Шк рхзнмц мхж вологостями стебел 1 листкхв, який може соасти 15...40^ залежить в:щ способу сушння /в Т1нх або на сонщ/, фази розвитну рослин I спостерхгаеться при загальнтй вологост1 рослин 50. ..55%. Внасл1док цього листки ранше втрачають елас-тичшсть I стапть крихкиыи. Це й призводить до хх оббивання та втрачання. Зроблено висновок, що з ыетоп зменшення нер1в-ном1рност1. сушгння г втрат 31д. оббивання доцхльно копжину

скошувати .в-ранн1Х фазах вегетащх^..................... . ...

-.....Встановяенощо швидкспть витания.листков .коншаки лучно!

знаходиться в медах 1,3 . м/с - Меще. значения двид-т

кост1 витания мають листки, якх втраи:ни .черешки,. а.б1лиае -г . листки., як! оббиваються. спхльно з черешками. Швидкхсть витання суцвхть /фаза розвитку рослин - цвхтпжя/ в. межах змхни воло-гост1 5х в1д 17 до 4б£ становить 3,5...5,2 м/с. Уламян верзс!-вок стебел коншини довжиноо 60 ш в ыежах змхни вологостх В1д 20 до 50% масть швидкгсть витания 5,8 < 4 .6,5 м/с.. - ..

Дослхдження по обгрунтуванню резким 1ц роботи граблхв-вору-шилок з вхдцентровими робочими органами, при ворзшнш та згрх-банш коншини лучноI, эдхйсгаовались шляхом моделюваиня цих процесхв на специально виготовленхй лабораторий установц:.. При цьому вивчався вплив на. оббивання.вегетативних органов рослин наступних факторхв: вологостг трави , %)', швидкосгх ро-

бочих органхв [игК поступально! швидкост! машини

Х3(\/ , м/с]; подач1 трави Х4 (м', к.г/с). За в их I дну змгну бу ло вкбрано виражений у вгдсотках ноефщхент оббивання вегетативна! частин рослин.

В результат! реалхзацп плану експериментхв, розрахункгв коефпцентхв регресг! I статистичного аналхзу р1вняння регре-С11 була одержана наступна адекватна модель досладкуваного процесу;

С0 = 7,71-3,44-Х1+3,73.Х2+0,41-Х3 - I,'78.Х4-1,96-Х1Х3+

40,51- Х^-^Ь3(2X5-0,7б Х2Х4+3,59-Х^-2,01-Х§+ /21/

+0,44-х|+1,59.]^,

де = -40] /20; Х2= (иг£-13) /7; Х3 = (V-2/1,5; Х4= И'-9) /7. : .........

... 0птиигзац11з одержано: иодел! здгйснювали..методом перебору варйннв.з яосд-гдуючов п.о.будово»-!.! .оптимальних зонах двоихр-них гарер131в поверхн1в7дгуку. Встановленх оптималып режими робота граблхв-ворущилок наведен! в .таблиц!.

Оптимальне значения подач! знаходитьея в межах 3^5... 5,2 кг/с на метр ширин:; захвату. Через значне оббивання в.еге-таяьних оргашв рослин необхэдно уникати В1д виконання цих

оперещй при вологостг менщй 30£...... .............

• Досладження по.сепарацхх вороху конвшини лучно! зд1Йсни-валогь на установцх, схема яко- показана н&рис. 4. Для опти-. М1зац11 лроцесу було вибррно дв! оцхизш якоит! сепарацН, одна з ш х&рактеризувала. кхяьк1сну /коеф1Ц1Бнт вид г леннд оббитих части Е/, а друга - яктсну /коефгцгент засмгчення видхлених часин рослин стеблами/ сторони процесу. Коефщхенг Е визнацав-ся яг в1дношення маси. видхлених частин. до IX вмхсту в воросх,. а коефщгент Е* - як в гдношення маси сухох речовини стебел рос-

хин, як I уловлюються потоком пов1тря до маси сухо1 речовин* я» д1леного продукту /листки, суцвтття, стебла/.

Таблица. Режим роботи вхдцентрових грабягв-воруяиок щн воруштнн! та эгрхбанн! конюшини

Режиии роботи

60

Вояогд.сть трави. %

50

40

30

1. Колова швидк1сть робочих оргашв, н/е

2. Поступальна швидк1сть машини, м/с

3. Кхненатичний параметр

"Л « V

< б 5

^ 4 1,3...4 < 2,3 <1,5 <0,5 0,2...0,5 <0,4 <0,2

Рис^4. Схема установи дд вивчення процесу сеяарацп трав'яного вороху:!- кавда видглення; .2. - .¿.вянговий ш-хангзк . 3 - чентиигор; 4 -з: гл1гаса; 5.- фмыр; 6-я-г'.напорсшр; 7 - гаевмомидк-на трубка; 8 - тражяортер; 9. II - яащюговг вгредачх; 10 - редуктор; 12 - двигая; 13 - нехангзм пщйяу трак-

портера^............. .-------

Дослвдкення проводились.при, довяонп камери видгжиня 0,8 м I кутг нахилу потоку пов!тря до.торизоату. Пов"язане де з. тим, .що при. вигоговленн1,..ворушилки-сепарак^в не вдалося досягвути,меншого .значения.цього кута,..а аюперк-ментально було встановлено, що эбхльшення камери видйення о-

над зазнадену довяину не слричиняе суттевого зб1льшення коефх-цхента видиення.

При досл!д*еш1 цього процесу застосовувалась система ме-тодхв планування енспериыентгв: метод випадкового балансу: повод! факторяий експериаент первого порядку; круте сходження; метод центрального, композицтйного ортогонального лланування. В результат! одержанг наступи! р1вняння регрес!1, як: адекватно кясувть процес сепарац11 вороху:

Е = 55,542,94*Хр-1 *58-Х5-3,58 • Ху-5,40- Х0+1,19 - Х,,Ха-

-5,49-Х^-5,32-]|-4,?4-Х^-4,89-х|, /22у/

Е'= 6,4342,29-Х1-2,23.Х5-2,16-Х8+1,28.Х|+1,91-Х|^

* 2 " /23/

Цд.о. = 362+2,78.Х1+г,43^+б,43-Х7-6'Х8-133.Х1С8, /24/

де - = 14; % = (К,-7) /1,5; Ц = (М'-Ъ) /2; Х8 = {Ь -0,275) /0,05. . ...

Опмвнзащв ртвнянь /22/ га. /23/ здхйенввали методом перебору вартантхв э посЛ1дуючов побудовов двом!рних перерхзхв повертеть вхдгуку. Один 13 таких перерхзгв показаний на рис. 5.. Пш цьоиу вир1шувалась компром1ена задача , в як1й втдиупу^ались зважння $ахтор1в, цо забезпечувть вид1лення оббитихчастин на р1ВН1 55.. .Ь8& при заем1че.Н1 видхленого продукту стеблами Ш. Тону цо саие при щй умовг тис* у. вадхленому. про-дргп ыхтковиш /фаза розвитку коншинн цвхтгння/ ье. лереы-аде яоркя вм1сту п в трав"яному борошш первого. класу. Вста-нс£Х£Ш наступи! оптиыалън! параметр« процесу: ивидк1сть по-тядгяовиря мае з находи ти с ь. в межах 14. ..14,5.м/с; подача ворадг - 6,8...8,5 кг/с; ввидкгсть вкидання вороху в потхк по-

вгтря - 6,5...7,8 м/с ; вясота гстановленняяамери видглення над потоком вороху - 0,24...0,26 ы.

Рие.5;'Дерерхзи поверхонь вгд-.■ -туку процесу сепарацГх в координатах -П '~h при Xj= 0,47= ■14,5 Wcj; Х7= 0 /V« =7 м/с). В -результат! анализу ргв-- ття £ гресi х /24/ встановдено, що;в оптималыпй 30H1 сепаращ i 03' м 035 ; чинить onip продувании йо-

h ~~ " ГО ÜOTOKOM ПОВ1ТРЯ П1ВНИЙ 160...

. 1701а.

Для пере;арки дослхдауваного способу, ворушння та згрхбання триз в пс. ьових умовах буяо .розрвблено х.виготовлено. екслери-иентальний зразок ворушилки-сепаратора /рис.6/.. При pyxo.ji. агрегату по прокосу.або вздовж валка робочх органи 10.захвачупть траву,. яка. лежать попереду. ротора 9 i переыхщують i"i. в напрям-иу його обертання. Це призводеть до. оббивання з стебел рослин листк1В, cyqBiTb i обломуваиня верхгвок стебел. Утворветься неоднорвдна маса - трав"яний ворох, який вкмдаеться робочими органами в зону дг1 потоку повгтря. В результат! останн1й-вя-дияе ;з вороху оббитх частинн рослин, якг накопичуються в бункер: 6.

Попов: випробуаання воруиилни-сепаратора проводили на. згрхбашп та воруонши ко.ювинк лучно i. Встановлено, що в про-qeci виконання цих операцхй 70.. .75£ оббитих вегетативних час-тин рослин залищаються в сформованому валку або прокос! i ix можливо вид1лити, а решта безповоротно.втрачаеться внаслщок розс1ювання по noai. Pibhhhhb perpecii /22/ можна використа-

ти для оцхнки якост1 виконання граблями-ворушилками з вадцент-ровами робочими органами эазначених операгцй при умов: зб1лыиен-ня з 1,2...1,3 рази коефщхента оббивания вирахуваного за циы рхвнякням.

- Рис.б. Конструктизно-технологхчка схе:«п воуушлки-сепара-тора: I - рама; 2 - кацера видмення; 3 - к:лшо; 4 - вентилятор; 5 г дкфузор;_6 - бункер-накг^лчувач; 7 - гхдроцилгндр; 8 - ходов1 колеса; 9 - роттр; 10 - граблини; II - ваякоутворювач.

Фактнчна ширина захвату маимнм через зв"язан1сть трави в

/

прснос! перевищуе розрахункову /залеюпсть 7/ на 0,18...0,24 и. Розроблена машина якхсно виконуе техкологхчш процесс. Так, втрати трави в ад недозгрхбання складають 0,33.0,4655. Порхвня-но зневорошеною. травою.досягаетъся.прискорення сушння II. в -. 1,8...2 рази. Працшзчи в. реждап.пневмосепаращУ .воро<у.ворушил-ка-сепаратор. забезлечуе при.згр^баннг конюшни, лучно! аид1лен-ня 45...62$ оббитих частин рослин.. Це забезпечуе зменшеннд. ме-г

ОО /!■>/ ~--..-т.-----.. . ^ .. . ----- ' *- - —*

тя, стебла рослин/ за кормовою цгшпетю не поступаеться травяному борошну першого класу, а його забруднентсть мгнеральними доа1шками складае 0,18...0,26 ы.

3 гГ'ятому роэдтлт "Ефективнгсть результатов дослтдаень та методика розрахушпв параметрхв ворушилки-сепаратора" приведен: результат« розрахункхв економ1чно1 та енергетично! ефективностг эапропонованого способу ворушхння та згрхбання г ворушилки-сепаратора для Його виконання, викладена методика розрахушпв во-рушилки-сепаратора.

Економ1чна та енергетична ефектившсть эапропонованого способу та ворушилки-сепаратора визначалась в порхвняннх з граблями Ш-420 /Фхнляндгя/, при умовг згртбання конюшни лучно'1 хз прокос1з в валки. Встановлено, що за рахунок змекпення мехашч-них втрат, тобто за рахунок одеркання додатково? продукцП /оббит! частиня рослин, .якг при традищйному виконаннг операд1х зтрачаються/ економхчний .ефект складае 23,38. крб/га -/в цшах 1988 р./. Р1ЧНИЙ економгчний ефект вад, експлуатацх! ворушилки-сепаратора становить 4641 крб. на одну машину...Встановлено та-коя, що за рахунок зменпення механхчних. втрат. пхд-чье згртбання конюшини кожна.додатково затрачена на виконання цхех опера-Ц11 одиниця енерг11 дозволяв зберегти 8,4 одиниць валовох енер-г1I трави.

ОСНОВН1 ВЯСЮВКИ ТА ПГОПОЗИЦИ

1. Як1.сть с!на та схнажу 13 конюаини лучнох в значшй М1р1 залежить В1Д величини мехашчних втрат, якх спостерхгаються пхд час II ворушння, згр1бання та перевертання. Зменшення втрат до-сягаеться пневмосепарацхею трав"яного вороху, утвореного при виконанш цих операций.

2. Для визначекня конструктивах,к1неыатичних. та техноло-гхчних параметрхв ротацх:йних грабл1в-ворушлок запропоноваш аналхтичнх залежност! /1/.../8/, якх можна використати для ана-

лозу 1х роботи та розрахунков при проектувашн.

3. Сфориульовано теоретично основи лневмосепаращ о травня-ного вороху. Одержано залежност1 /9/.../17/, яко дозволяють ви-конувати розрахунки параметров руху вид^яемих частин рослин в пото1п пов1тря та обгрунтувати параметр« I режими роботи пнав-мосепаруючих псистроов.

4. Розроблено методику оцонки. якосто виконання сонозбираль-ними машинами технологочних операцой за оббиваниям вегетативних частин рослин, згодно яко? /формула /20/ «1сть ох роботи ощ-шоеться за змоною облистяносто трави до I посля дН робочих органов.

5. Для зменшння неровном:рност1 сушння вегетативних ор-ган!в рослин конскини .лучно1, а- водтак I ыеханочних втрат при хо. ворушонно, згрчбанш та перевертаннг - коншину доцгльно ско-шувати в раннгх фазах вегетац11. При. досягненно травою волого::-Г1 1.:етю'1 30$, через значке оббивания вегетативних органп: рослин,- виконання цих операцой бажано .уникати.

. 6. Олтимозацхею рхвнянн регресП /21/ встановлено, що при всруащно та згр1.баннх конюшини лучно5 волог!стю 60„. .50% коло-ва ивидк1сть водцентрових робочих органов не повинна перевищу-вати 7,4 м/с, а швидкость перемещения.мажини мае знаходитись.в межах 1,3...4 м/с. 1з зниженням. вологосто:..трави щвидкост1.необ-ххдно зменяувати о прп досягненно вологост1.3С$ вони не ловин-ш пзревищувати. водповодно б та 1,2 м/с. Оптиыаяьне. значения подачо. становить 3,5..^.5,2.кг/с. на -метр.ширини захвату.

7. В результат? анал1зу р1внянь .регре.с1Х /22/ .та /23/ встановлено наступно оптимально лараметри процесу видолення з вороху конюшини лучноI оббитих частин рослин: швидкхсть потоку по-вотря мае знаходитись в межах 14...14,5 м/с; подача вороху -

6,8...8,5 кг/с; шзидгисгь вкидання вороху в поттк повттря - 6,5... 7,8 м/с; внсота встановлення каыери видхлення над потоком вороху - 0,24...0,26 м. В оптимально зонт сепарацт I /ргвняння регресс /24/ ворох чинить опхр, продуванию Кого потоком повхтря, р1вшй 160.. .170 Па.

8. Лабораторно-польов! випробування показали, що поеднання ворушння та згргбання трав з пневмосепарац1ею трав"яного вороху, утвореного при цьому, забезпечуе на конюшинг лучшй, в по-р1внянн1 з традицхйним способом вихонання цих операщй, змен-шення мехашчних втрат В1д оббивання на 32...47%. Вид1лен1 час-тини рослин за кормовою цгтпстю не лоступаються трав"яному бо-рошну тертого класу. Забруднентсть кг м:гнеральними домгЕкамг становись 0,18...0,26%. Ргчний економгчний ефект /в цгнах 1988 р./ В1Д впровадаеняя у.виробництво воруиилки-сепаратора складае 4641 крб, на одну машину.

МАТЕР! АЛИ ДИСЕРТАЦП ВИКЛАДЕН1 В НАСТУПНИХ ОСНОВНЙХ ПРАЦЯХ:

1. Гарькавый А.Д., Кондратюк Д.И. Результаты сравнительных .испытаний сеноворошилок.//Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1988.- ? 8.- С. 53-54.

2. Гарькавий А., Камгнський М., Кондратюк Д. Методом активного вентилирования.//Механ1зац1я схльського господарства.- 1983.

- » 5.- С. 22.

3. РекомендацгI по загот1ВЛ1 та збер1ганню корм1в I кормового б1лка на базг комплексно: механ1зацгх./Куркур1н 1.А.,Задо-рожнийКЛ., Кондратюк Д.Г. га 1НШ1. Кам"янець-Под1льськ:

- 1990. - 13 с.

4. Кондратюк Д.Г., Гарькавий А.Д. Теоретичнг основи уловлення

струменем noBitpn вгдломаних при ворунхннг трави частянок роолин.//Ыехангзац!я та елекгрифшацхя схльського государства. К.: Урожай, 1993. - Вип. 78. - С. 16-18.

5. Кондратюк Д.И. Режимы работы центробежных грабель-ворошителей при заготовке сена из клевера лугового.//Информационный листок Винницкого ЦНТЭИ, № 27-94.- Винница.- 1994.- 4 с.

6. A.c. 1209086 /СССР/, МКИ А 01Д 78/10. Ворошилка /Гарькавый А.Д., Кондраток Д.И., Азаренков М.И. и др. - 1986, Б.И. ,

* 5. - 6 с.

7. A.c. I45I890 /СССР/ МКИ. А ОВД 78/08. Способ ворошения сена и устройство для его осуществления /А.А.Вабич, А.Д.Гарькавый, Д.И.Кондратюк, Б.Б.Мороз.- 3 с.

8. A.c. 1547768 /СССР/, МКИ А ОВД 78/10. Устройство для обработки скошеных растений /А.Д.Гарькавый, Д.И.Кондратюк, С.И. Савченко, С.И.Ольшшсхий.- 1990, Б.И., » 9- 3 с.

9. A.c. 1554747 /СССР/, МКИ. А 01Д 84/00. Оборачиватель валков. /А.Д.Гарькавый, Н.И.Добрякский, Ю.К.Карпенко, Д.И.Коццратюк. -.4 с. .......

10.А.с. 1576020 /СССР/. Сеноворошилка./Д.И.Кондратюк, А.Д.Гарькавый, В.И.Каминский, Ю.К.Карпенко. - 1990, Б.И., * 25. - 4с.

11.A.c. 1782429 /СССР/, ЖИ А. ОД .78/10. Сеноворошилка./Д.И.Кондратюк, А.Д.Гарькавый, И.П.Масло и др.- 1992, Б.И., IP 47.

- 5 с.

12. Патент Р 1743 /Украша/, А ОВД 78/10. Обертач валктв./Гарь-кавий А.Д., Добрянський М.1., Карпенко Ю.К., Кондратюк Д.Г.

- 1994. Бюл. * 3. .-4 с..-

13.Гарькавый А.Д., Кондратюк Д.И., Карпенко В.К. Потери листьев при интенсивной сушке сена в поле.//Тез.докл.научно-практ. конф.:Агропромышленному комплексу Полесья УССР - научное

обеспечение. - Житомир, 1989. - С. 112.

14. Кондратюк Д.Г. Новий спосгб ворушння прив"ялено1 трави. //Тези допов. та вист, наук.-прант. конф.: 1нженернг проблем« сиьськогосподарського виробництва-Украши.- К.: 1994. - С. I16-117.

15. Кондратюк Д.Г. Вплив деяких факторгв ка нергвном1рн:сть сушння конюшни лучно'1.//Тези допов. першо'х Всеухрашсько! конф. по проблем: "Корми г кормовий бъюк". - Вгнниця, 1994. - С. 321-323.

ANNOTATION

Kondratiuk D.I.

The improvement of the operation and basic parameters of a rotational tedding rake with centrifugal working parts. Technical Scicnces Candidate Degree Thesis in speciality 05.02.01 - Agricultural Production Mechanization. Dniepropetrovsk Agrarian University, Dnepropetrovsk, 1995.

Eight researches and eight inventions which contain studies on the improvement of the operating process of rotating tedding rakes are being defended.

They are aimed at decreasing mechanical losses while tedding and turning swathes of mowed legume grass. It was found that this can be achieved by means of pneumatic separation of the grass swathe. The optimum modes of rake operation for clover were developed and the process modes and parameters of the working parts were established. The results of the research and development were introduced into production; data on their efficiency are given below.

Аннотация

Кондратюк Д.И. Усовершенствование рабочего процесса и обоснование параметров ротационных грабель-ворошителей с центробежными рабочими органами, ^колись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических кчук по специальности 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства. Днепропетровский аграрный университет, Днепропетровск, 1995.

Завышается 8 научных работ и 8 изобретений, которые содержат исследования по усовершенствованию рабочего процесса ротационных грабель-ворозителей, направленные на уменьшение механических потерь при ворошении, сгребании и оборачивании валков скошенных бобовых трав. Установлено, что достичь указанного возможно путем пневмс »сепарации травяного вороха, образованного в процессе выполнения этих операций. Определены оптимальные режимы работы ворошилки-сепаратора применительно к клеверу луговому, обоснованы режимы процесса и параметры рабочих органов. Осуществлено внедрение результатов исследований в производство, приводятся данные об их эффективности.

Кяючов1 слова: воруппння, згрхбання травч, механ1чн! втра-ти, пневмосепарацгя, трав"яний ворох.