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 средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Улюшев Андрей Евгеньевич. Совершенствование технологического процесса и устройства для удаления ботвы в картофелеуборочных машинах : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Улюшев Андрей Евгеньевич; [Место защиты: Рязан. гос. с.-х. акад. им. П.А. Костычева].- Рязань, 2007.- 185 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/5136

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Аннотация

Оглавление

Список основных сокращений и обозначений 7

Введение 14

ГЛАВА 1. Современное состояние и перспективные направления совершенствования картофелеуборочных машин. 22

1.1 Нерешённые проблемы технологического процесса отделения ботвы и сорняков в картофелеуборочных машинах. 22

1.2. Концептуальные подходы к созданию новых и модернизации существующих картофелеуборочных машин. 24

1.3. Классификация и этапы совершенствования ботвоудаляющих рабочих органов картофелеуборочных машин. 26

1.3.1 Ботвоудаление по коэффициенту парусности. 29

1.3.2 Ботвоудаление на основе различия размерных характеристик компонентов картофельного вороха. 33

1.4. Выводы 59

1.5. Задачи исследования 60

ГЛАВА 2. Теоретические исследования технологического процесса и обоснование параметров ботвоудаляющего рабочего органа картофелеуборочных машин 62

2.1. Описание усовершенствованного ботвоудаляющего рабочего органа пальчато-гребенчатого типа картофелеуборочных машин 62

2.2. Обоснование конструктивных параметров усовершенствованного ботвоудаляющего рабочего органа пальчато-гребенчатого типа 64

2.2.1. Определение диаметра ботвоудаляющего валика 66

2.2.2. Оптимизация параметров эластичных выступов ботвоудаляющего валика

2.2.3. Обоснование величины рабочего зазора между элеватором и ботвоудаляющим валиком 69

предохранительного механизма ботвоподводящих пальцев 75

2.3. Определение прогнозируемого ресурса ботвоудаляющего валика 77

2.4. Выводы 83

ГЛАВА 3. Лабораторные исследования разработанного ботвоудаляющего рабочего органа картофелеуборочной 85 машины

3.1. Программа исследований разработанного ботвоудаляющего рабочего органа пальчато-гребенчатого типа 85

3.2. Исследования физико-механических свойств культуры картофеля 86

3.2.1. Объект исследований физико-механических свойств культуры картофеля 86

3.2.2. Методика исследований физико-механических свойств культуры картофеля 85

3.2.2.1. Определение размерно-массовых и количественных характеристик клубней и ботвы 87

3.2.2.2. Определение прочностных свойств стеблей ботвы 90

3.2.3. Определение модуля упругости стебля 81

3.2.3.1. Объект и методика определения модуля упругости

стебля 91

3.2.4. Результаты исследования модуля упругости стебля 94

3.2.5. Результаты исследования физико-механических и прочностных свойств культуры картофеля 94

3.3. Лабораторные исследования эффективности функционирования разработанного ботвоудалителя 99

3.3.1. Объект исследований и применяемое оборудование 99

3.3.2. Лабораторная установка для проведения исследований 99

3.3.3. Методика экспериментальных исследований процесса ботвоудаления и обработки опытных данных 100

3.3.4 Обработка и оценка полученных данных 107

3.3.5. Результаты исследований ботвоудаляющих устройств 110

3.4 Лабораторные исследования надежности ботвоудаляющего рабочего органа пальчато-гребенчатого типа 117

3.4.1. Объект, методика и результаты исследований долговечности ботвоудаляющего валика 118

3.5 Выводы 120

ГЛАВА 4. Полевые испытания и исследования эксплуатационной надежности усовершенствованных картофелеуборочных машин с разработанным ботвоудалителем 122

4.1 Программа полевых исследований 122

4.2. Объект и методика исследования физико-механических свойств культуры картофеля в полевых условиях 123

4.3. Результаты исследования физико-механических свойств культуры картофеля в полевых условиях 125

4.4. Полевые исследования эффективности функционирования усовершенствованного картофелеуборочного комбайна 127

4.4.1. Объект полевых исследований 127

4.4.2. Методика и результаты проведения полевых исследований 127

4.5. Исследования показателей надежности картофелеуборочных машин с серийным и

усовершенствованным ботвоудалителем пальчато гребенчатого типа 136

4.5.1. Программа исследований надежности серийных и усовершенствованных картофелеуборочных машин 136

4.5.2. Объект и методика исследований показателей эксплуатационной надежности серийных и

усовершенствованных картофелеуборочных машин 137

4.5.3 Результаты исследования показателей надежности усовершенствованных картофелеуборочных машин 142

4.6. Выводы 145

ГЛАВА 5. Технико-экономичесая эффективность применения нового ботвоудалителя на картофелеуборочных машинах 146

3.1 Экономический эффект от снижения эксплуатационных затрат. 146

5.2 Экономический эффект от увеличения полноты удаления, снижения повреждений и потерь клубней 153

5.3 Граница экономической эффективности применения усовершенствованных картофелеуборочных машин 154

5.4 Выводы 155

Общие выводы 156

Список литературы 158

Приложения 

Введение к работе:

Актуальность темы. В мировом производстве растительных продуктов картофель по потребляемому объему занимает одно из ведущих мест наравне с пшеницей, кукурузой и рисом. Для населения нашей страны картофель играет важную роль в обеспечении продовольствием, оставаясь особо ценным продуктом питания. На долю Российской Федерации приходится около 16% мирового валового производства данной культуры. В 2006 году в хозяйствах всех категорий картофель выращивали на площади более 3,4 млн.га., валовой сбор составил около 40 млн.т при средней урожайности 11,4 т/га.

Механизированная уборка картофеля остается одним из самых трудоёмких (около 60 %) и энергоёмких (около 45%) операций при возделывании данной культуры. Повышение эффективности механизированной уборки возможно за счет применения новых технологий и сельскохозяйственной техники, отвечающей всем агротехническим требованиям. Практика эксплуатации современных комбайнов показывает, что в бункере присутствуют почвенные и растительные примеси, что связано, в том числе, с несовершенством ботвоудаляющих устройств. Поэтому вопросы повышения агротехнических показателей работы и надежности ботвоудалителей картофелеуборочных машин являются крайне важными для повышения конкурентоспособности отечественной сельскохозяйственной техники. Это подтверждает целесообразность изысканий и исследований, направленных на совершенствование технологического процесса и устройств для удаления растительных примесей в картофелеуборочных машинах.

По результатам анализа нерешенных проблем механизированной уборки картофеля установлено, что исследование технологических процессов, совершенствование, обоснование параметров и повышение надежности ботвоудаляющих рабочих органов картофелеуборочных машинах является актуальной народнохозяйственной задачей.

Проведенные нами исследования являются частью научно-исследовательской работы ФГОУ ВПО Рязанской ГСХА на 2000,..2010 гг. но теме №19 от 17.01.2001г: «Комплексное решение механизированной уборки картофеля».

Цель исследований. Повышение эффективности технологического процесса удаления растительных примесей при механизированной уборке картофеля путем усовершенствования ботвоудаляющего устройства пальчато-гребенчатого типа, обеспечивающего повышение полноты удаления растительных примесей, снижение потерь и повреждений клубней.

Объекты исследований. Технологический процесс и устройство для удаления растительных примесей в уборочных машинах, серийный и усовершенствованный картофелеуборочный комбайн КПК-2-01 и физико-механические свойства компонентов картофельного вороха.

Предмет исследований. Теоретические и экспериментальные закономерности технологического процесса удаления растительных примесей из картофельного вороха в уборочных машинах.

Методика исследований. Теоретические исследования и обоснование параметров усовершенствованного устройства выполнены на основе механико-математического моделирования процесса ботвоудаления в картофелеуборочной машине, в том числе с использованием программы «MathCAD». Лабораторные исследования процесса удаления растительных примесей выполнены по плану полнофакторного эксперимента (ПФЭ 23) с использованием общепринятых и оригинальных методик. Обработка результатов исследований проведена методами математической статистики с использованием ПЭВМ. Оценка агротехнических показаний работы ботвоудалителя и картофелеуборочной машины при полевых испытаниях проводилась по нормативной документации машиноиспытательной станции (МИС).

Научная новизна работы:

механико-математическая модель технологического процесса удаления растительных примесей усовершенствованным ботвоудаляющим устройством иальчатс-гребенчатого типа, состоящим из сепарирующего элеватора, двух рядов ботвоподводящих пальцев, содержащих упругие предохранители; ботвоудаляющего валика, снабженного выступами, имеющими форму усеченного конуса, обеспечивающего более надёжный захват ботвы, и скатного щитка с пазами;

методика обоснования рациональных конструктивных и кинематических параметров усовершенствованного ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа;

математические модели, описывающие полноту удаления растительных примесей, количество потерь и повреждений клубней при механизированной уборке картофеля;

Новизна подтверждена патентом'на изобретение (№2265308) и полезную модель (№56770).

Практическая ценность работы:

усовершенствованная конструкция ботвоудаляющего устройства пальчато-гребенчатого типа;

инженерные методы расчета и рациональные параметры усовершенствованного ботвоудалителя;

результаты исследования физико-механических свойств культуры картофеля; а также размерно-массовых и количественных характеристик компонентов картофельного вороха;

результаты лабораторных исследований усовершенствованного ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа;

методика и результаты определения долговечности валика ботвоудаляющего устройства пальчато-гребенчатого типа,

результаты хозяйственных испытаний и технико-экономическая оценка применения усовершенствованных картофелеуборочных машин КПК-2-01.

Реализация результатов исследования. На основании проведенных исследований изготовлены опытные образцы бствоудалителей, которыми снабжены картофелеуборочные машины, прошедшие успешные хозяйственные испытания на полях Рязанской и Тульской областей в период с 2004 г по 2006 г на общей площади более 200 га.

Материалы исследований переданы в ОАО «Рязанский завод сельскохозяйственных машин» (г. Рязань) и используются при разработке новых ботвоудаляющих рабочих органов картофелеуборочных машин.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов Рязанской ГСХА им. проф. П.А. Костычева (2003-2007 гг.), Мордовского ГАУ им НЛ.Огарева (2006 г); на Ш Российской научно-практической конференции в Ставропольском ГАУ (2005 г.).

Достоверность основных положений и выводов подтверждены сходимостью результатов теоретических и лабораторных исследований (расхождение менее 5%), а также положительными результатами хозяйственных испытаний усовершенствованных картофелеуборочных машин КГЖ-2-01.

На зашиту выносится;

конструкция усовершенствованного ботвоудалнтеля пальчато-гребенчатого типа (патент №56770);

методика определения рациональных параметров усовершенствованного ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа на основе механико-математического моделирования технологического процесса механизированной уборки картофеля;

результаты определения физико-механических свойств культуры картофеля, а также размерно-массовых и количественных характеристик компонентов картофельного вороха;

математические модели, описывающие агротехнические показатели работы усовершенствованного ботвоудаляющего рабочего органа и результаты его лабораторных исследований с целью обоснования рациональных параметров устройств;

методика и результаты определения долговечности ботвоудаляющего валика;

результаты хозяйственных испытаний серийных и усовершенствованных комбайнов КПК-2-01 и результаты исследования показателей их надежности, а также технико-экономическая оценка применения нового пальчато-гребенчатого ботвоудалителя на картофелеуборочных машинах КПК-2-01.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, в том числе в издании, рекомендованном ВАК РФ, получены патенты на изобретение и полезную модель. Обший объём работ - 1,35 пм., в том числе лично автора-0,68 п.л.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 171 наименования, в том числе 9 на иностранных языках и 3 приложений. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, содержит 11 таблиц и 71 рисунок.

Подобные работы
Басалгин Сергей Евгеньевич
Повышение эффективности функционирования семяочистительных линий путем совершенствования рабочего процесса воздушно-решетной машины
Усатов Андрей Владимирович
Совершенствование процесса подкапывания картофеля рабочими органами картофелеуборочных машин в условиях Приморского края
Попов Георгий Владимирович
Совершенствование технологического процесса и оптимизация параметров рабочих органов машины для посадки табака в поле
Мударисов Салават Гумерович
Повышение качества обработки почвы путем совершенствования рабочих органов машин на основе моделирования технологического процесса
Паршков Андрей Викторович
Совершенствование технологического процесса и органа вторичной сепарации картофелеуборочной машины
Королев Александр Иванович
Совершенствование процесса очистки зернового вороха двухаспирационной системой зерноочистительных машин
Соколов Роман Сергеевич
Совершенствование процесса обмолота семенников люцерны в наклонной камере полевой машины
Юнкин Павел Александрович
Повышение эффективности технологического процесса работы машин для внесения жидких агрохимикатов за счет совершенствования дозирующей системы
Бузаев Кирилл Александрович
Совершенствование процесса сепарации почвы с разработкой колеблющегося элеватора картофелеуборочной машины
Рахимов Ильдар Раисович
Совершенствование рабочих органов машин для основной обработки почвы на основе моделирования процесса взаимодействия клина с почвой

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