Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и процессы лесного комплекса

Диссертационная работа:

Коршун Виктор Николаевич. Обоснование параметров роторных рабочих органов машин для измельчения опавших листьев : ил РГБ ОД 61:85-5/1129

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

1. СОСТОЯНИЕ ИССЛБЩОВАНИЙ И ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ РО ТОРНЫХ ИЗМЕЛЬЧАЮЩИХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 9

1.1. Краткий обзор конструкций роторных рабочих органов с шарнирноцрикрешгенными измельчающими элементами 9

1.2. Обзор исследований режимов функционирования измельчающих рабочих органов 15

1.3. Общий обзор исследований, посвященных оптимизации проектных параметров роторных рабочих органов 20

1.4. Постановка задачи исследований .22

2. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТЖО-ЭК(ЖРИМЕНТАЛШОЙ МОДЕЛИ ФУНКЦИОНИ РОВАНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ С ЖРНИРНОПРЖРЕШШННЫШ ИЗМЕЛЬ ЧАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТАМИ 24

2.1. Исходные предпосылки и обоснование необходимости разработки модели 24

2.2. Исследования колебаний шарнирноприкрепленных измельчающих элементов . 27

2.3. Нагрузки и нагруженность измельчающих элементов рабочего органа 41

2.4. Оценка нагрузок измельчения. Анализ теоретико-экспериментальных исследований 47

2.5. Теоретико-экспериментальная модель функционирования рабочего органа как инструмент научных исследований. Структура и место в САПР 62

Выводы 69

3. МЕТОДИКА И ПЛАНИРОВАНИЕ ЭК(ЖРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИЗМЕЛЬЧАКЩИХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ 71

3.1. Методика экспериментальных исследований функционирования измельчавдих рабочих органов 71

3.2. Анализ размерностей 85

3.3. Планирование исследований 90

3.4. Методика исследований колебаний измельчающих элементов 96

4. ОЦЕНКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РОТОРНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ СО СПЕЦИ ФИЧЕСКИМ ПРЕДМЕТОМ ТРУДА 107

4.1. Опавшие листья как специфический предмет труда .107

4.2. Основные физико-механические свойства опавших листьев 108

4.3. Технологические свойства опавших листьев 117

4.4. Оценка качества измельчения растительного материала 121

4.5. Загрязненность и засоренность измельченных остатков. JE29

4.6. Оценка энергоемкости измельчения растительных остатков 133 Выводы. 141

5. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТНЫХ ПАРАМЕТРОВ РОТОРНЫХ ИЗМЕЛЪЧАЩИХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ 143

5.1. Критерии эффективности создания измельчающих рабочих органов лесохозяйственных машин , 143

5.2. Выбор и конструирование целевой функции 146

5.3. Обоснование ограничений 151

5.4. Формализация задачи оптимизации 155

5.5. Алгоритм оптимизации 158

5.6. Анализ проектных решений 166

5.7. Эмпирическая оптимизация по критерию энергоемкости измельчения 168

Выводы 171

6. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ МАШИН ДЛЯ СБОРА И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОСТАТКОВ 172

6.1. Машины для сбора растительных остатков Х73

6.2. Согласованность функционирования подбирающего и измельчающего рабочих органов 179

6.3. Основные параметры роторных рабочих органов 182

6.4. Технические рекомедцации по результатам исследовательских испытаний : 188

Выводы 196

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ІЖОМЕЩАЦИИ 197

Литература 200

Приложения: 211

1. Униформ-рототабельный план исследований энергоемкости измельчения и результаты исследований 212

2. Расчет экономической эффективности применения машины для уборки и измельчения листьев ЛУМ-І.ЇЇ 217

3. Документация по внедрению 225 

Введение к работе:

Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1981 - 1985 гг. и на период до 1990 г. ставится задача "... ускорения выпуска новых видов техники для механизации лесосечных работ, мелиоративного строительства и коммунального хозяйства" /I/. Научно-технический прогресс на современном этапе развития общества предъявляет повышенные требования к техническому уровню создаваемых машин и срокам их внедрения в производство. Вместе с тем усложнение конструкций разрабатываемых технических устройств ведет к увеличению времени, затрачиваемого на проектно-конструкторские работы и технологическое проектирование. Такое противоречие может быть разрешено только на базе научно-обоснованных методов исследования и оптимального проектирования с широким использованием ЭВМ.

Решениями ХХУІ съезда КПСС предусмотрено увеличить к 1985 г. площадь зеленых насаждений и довести ее до 3 млн.га. В связи с этим возрастут и затраты по уходу за зелеными насаждениями. Поставленная задача может быть решена как путем более эффективного использования имеющейся техники, оборудования и материалов на базе широкой механизации всех трудоемких процессов и уменьшения доли ручного труда, так и созданием и внедрением новых высокопроизводительных машин и прогрессивных технологий.

Проблема комплексного использования опавших листьев и других древесно-растительных остатков с учетом их народнохозяйственного и экологического значения решается по двум основным научным направлениям:

I. Использование собранных механизированным способом остат ков в качестве исходного сырьевого материала при производстве органических удобрений или кормов /2/;

2. Измельчение частей древесины, сучьев, листьев, лесного отпада и растений роторными рабочими органами мобильных машин и внесение мелкоизмельченной фитомассы в почву в виде органических удобрений /3/.

Технологический процесс сбора и измельчения растительных остатков в парках и лесопарках имеет свои особенности. Согласно требованиям агротехники недопустимо повреадение дернового слоя и травяного покрова газонов. Предъявленным требованиям отвечает раздельная компоновка подбирающего рабочего органа типа роторные грабли и измельчающего роторного рабочего органа.

Вопросы теории, конструкции и проектирования подбирающих рабочих органов отражены в литературе по сельскому хозяйству, поэтому в настоящей работе отражены лишь вопросы согласованности функционирования совместно с измельчающими рабочими органами и особенности предмета труда.

Роторный рабочий орган с шарнирноприкреплеиными измельчающими элементами является конструктивно сложным агрегатом многих сельско- и лесохозяйственных машин, выполняющим основную, наиболее энергоемкую технологическую операцию. Преимуществами данного рабочего органа являются простота изготовления, смены и заточки измельчающих элементов, их полная взаимозаменяемость. Оценить режимы функционирования со специфическим предметом труда, обосновать кинематико-конструктивные параметры такого рабочего органа на современном этапе технического развития можно только на основе теоретико-экспериглентальных исследований.

Вопросы оценки режимов функционирования роторных измельчающих рабочих органов при взаимодействии со специфическим предметом труда до настоящего времени не рассматривались.

Друтой круг вопросов, рассмотренных в .диссертации, касается формализации и решения задачи оптимального проектирования роторных рабочих органов. Выбран и обоснован стоимостной критерий эффективности. Получены выражения для целевой функции и ограничений по производительности, возникающим нагрузкам и режшлам работы. Проведена эмпирическая оптимизация по критерию энергоемкости измельчения.

Цель настоящей работы - разработка методов оптимального проектирования и оценки режимов функционирования роторных рабочих органов с шарнирноприкрепленными измельчающими элементами применительно к лесохозяйственным машинам для уборки и измельчения растительных остатков, а также обоснование рекомендаций по снижению стоимости изготовления при заданной производительности, энергоемкости при фиксированной степени измельчения, повышению качества функционирования рабочих органов.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Теоретико-экспериментальная модель оценки динамических нагрузок измельчения, возникающих на шарнирноприкрепленных измельчающих элементах рабочего органа.

2. Показатели оценки режимов функционирования роторных измельчающих рабочих органов.

3. Целевая функция и алгоритм поиска оптимальных проектных параметров роторных измельчающих рабочих органов.

4. Рекомендации по снижению стоимости изготовления рабочего органа при заданной производительности, энергоемкости при фиксированной степени измельчения.

5. Технические рекомендации, направленные на повышение качества уборки и измельчения растительных остатков и эксплуатационной надежности функционирования.

Основные результаты работы использованы при выполнении научно-исследовательских работ в ЛТА им.С.М.Кирова по созданию машины для уборки и измельчения опавших листьев (№ гос.регистр. 79076484 - 1980 г., 810064066 - 1981 - 1982 гг., 01.83.0033284 -1983 г.), проводимых по заказу Ленгорисполкома. В результате этих разработок создан и испытан опытный образец машины для уборки и измельчения листьев ЛУМ - І.П. По результатам испытаний разработаны технические решения, направленные на повышение качества уборки и измельчения, защищенные авторскими свидетельствами СССР J I0I5860, 1080788, 1077599, 1083964.

Результаты исследований реализованы в исходных требованиях к заявке Главзеленхоза Минкомхоза РСФСР на разработку и освоение оборудования для уборки листьев, на основании которой тема была включена в план НИР и ОКР Минкомхоза РСФСР на 1984 г. Серийное производство оборудования начнется с 1985 года.

Основные положения разработанной методики оптимального проектирования роторных измельчающих рабочих органов лесохозяйст-венных машин внедрены во Всесоюзном научно-исследовательском институте агролесомелиорации (ВНШШИ) и использованы при проектировании рабочих органов роторного плуга и корчевателя.

Следует отметить, что многие выводы и рекомендации, методики исследований, экспериментальная установка, постановка задачи оптимизации и алгоритм решения, рассмотренные в настоящей работе, могут быть применены при обосновании параметров роторных рабочих органов сельскохозяйственных и других машин.

Подобные работы
Новиков Сергей Васильевич
Обоснование параметров и разработка компоновочной схемы оборудования для полосной расчистки вырубок
Сенников Валерий Валентинович
Разработка и обоснование основных проектных параметров устройства для рубок ухода с разделкой деревьев в близком к вертикальному положении
Чернышев Михаил Александрович
Обоснование параметров рабочих органов машины для получения короткоштапельного льняного волокна
Пономарев Сергей Васильевич
Обоснование параметров активных рабочих органов машины для агротехнического ухода за лесными культурами на вырубках
Мырзашев Сагатбек
Обоснование параметров фрезерных рабочих органов машин для строительства водоотводов в мерзлых грунтах
Мотиашвили Василий Матвеевич
Обоснование технологии и параметров рабочих органов машины для внесения торфокомпоста в междурядья чайных плантаций
Бойко Александр Игоревич
Обоснование параметров и повышение надежности комкоразрушающего органа картофелеуборочных машин
Егоров Андрей Леонидович
Обоснование рабочих параметров снегоуборочной машины с уплотняющим рабочим органом
Шаруха Александр Викторович
Обоснование параметров вибрационного рабочего органа объемного типа снегобрикетирующей машины
Артамонов Валерий Николаевич
Обоснование пневмомеханического способа и разработка параметров основных рабочих органов машины для сбора семян кормовых растений аридной зоны

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net