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:

Бойко Александр Игоревич. Обоснование параметров и повышение надежности комкоразрушающего органа картофелеуборочных машин : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01, 05.20.03 : Рязань, 2005 208 c. РГБ ОД, 61:05-5/3438

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 5

ГЛАВА 1. Современное состояние и перспективные направления
совершенствования картофелеуборочных машин 9

  1. Отделение почвенных комков без их разрушения 9

  2. Сепарация почвенных комков посредством их разрушения 13

1.2.1. Разрушение почвенных комков пласта динамическим
воздействием 14

1.2.2. Разрушение почвенных комков статическим воздействием 16

  1. Технологические схемы работы картофелеуборочных машин 33

  2. Цель и задачи исследования 41

  3. Выводы 41

ГЛАВА 2. Теоретические исследования комкоразрушающего рабочего

органа картофелеуборочной машины 43

2.1. Новая конструкция комкоразрушающего рабочего органа 43

2.2 Силовой расчет комкоразрушающего рабочего органа с активной

поверхностью 46

2.2.1 Определение загрузки комкоразрушающего рабочего
органа ...46

  1. Силовой анализ контакта клубня и баллона комкодавителя с активной поверхностью 50

  2. Определение параметров пружин баллона комкодавителя с активной поверхностью 66

2.3. Расчет показателей надежности и долговечности баллона
комкодавителя с активной поверхностью 73

2.4. Выводы 89

ГЛАВА 3. Лабораторные исследования комкоразрушающего рабочего

органа картофелеуборочной машины 91

  1. Программа лабораторных исследований комкоразрушающего рабочего органа с активной поверхностью 91

  2. Объект исследований и применяемое оборудование 91

3.3. Методика лабораторных исследований и обработки опытных
данных 100

3.4. Экспериментальная оценка энергоемкости разработанного
комкодавителя 109

3.5. Экспериментальные исследования износоустойчивости и надежности
покрышки разработанного баллона комкодавителя 110

3.6. Результаты исследований разработанного комкоразрушающего
рабочего органа с активной поверхностью 114

3.7. Выводы 119

ГЛАВА 4. Полевые исследования картофелеуборочных машин 121

  1. Программа полевых исследований 121

  2. Объект исследований .....122

  1. Физико-механические свойства культуры картофеля на рабочих органах картофелеуборочных машин 122

  2. Показатели работы картофелеуборочных машин 122

4.3. Исследования физико-механических свойств культуры картофеля 128

4.4. Хозяйственные испытания экспериментальных картофелеуборочных
машин 131

  1. Методика проведения испытаний серийного и экспериментального копателей-погрузчиков марки Е-684 131

  2. Методика проведения испытаний серийного и экспериментального картофелеуборочных комбайнов марки КПК-2-01 135

4.5 Результаты полевых исследований картофелеуборочных машин 139

4.5.1 Физикомеханические свойства культуры картофеля и их

изменение на рабочих органах картофелеуборочных машин 139

4.5.2. Показатели работы картофелеуборочных машин 142

4.6. Выводы 146

ГЛАВА 5. Технико-экономическая эффективность применения
комкоразрушающего рабочего органа с активной поверхностью на
картофелеуборочных машинах 148

5.1. Экономический эффект от снижения эксплуатационных затрат 148

5.2. Экономический эффект от снижения повреждений и потерь
клубней 154

5.3. Анализ экономической эффективности применения экспериментальных
картофелеуборочных машин 156

5.4. Выводы 158

Общие выводы ; 159

Литература 161

Приложения 175

Введение к работе:

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 и ничем не заменимым ежедневным продуктом питания.

На долю Российской Федерации приходится около 12% мирового валового производства данной культуры, а по объему производства картофеля занимает ведущее место в мире [119].

В последнее десятилетие снижение доходов населения обусловило сокращение потребления продуктов животноводства, овощей и фруктов в основном за счет возмещения их картофелем. В расчете на душу населения потребление его возросло со 106 кг в 1990 г. до 127 кг в 2003 г. В 2004 году в хозяйствах всех категорий Российской Федерации картофель выращивали на площади 3,3 млн.га., валовой сбор составил 34,8 млн.т, при средней урожайности 10,5 т/га [119].

Несмотря на большое распространение, картофель является культурой, механизированная уборка которого осложнена особенностями произрастания. Как известно, урожай находится под поверхностью поля, что значительно затрудняет уборку клубней. Одним из способов уборки является его выкопка вместе с почвенным пластом, масса которого в 100 и более раз превышает массу содержащихся в нем клубней. По данным ВНИИКХ, наиболее трудоемким этапом возделывания является уборка картофеля (35-70% всех трудозатрат) [72].

Отечественной и зарубежной промышленностью выпускается несколько типов картофелеуборочных машин. В сложных почвенно-климатических условиях (при влажности почвы соответственно менее 15-18%% и более 24-26%% [31]) эти машины работают недостаточно эффективно со значительными потерями и повреждениями клубней. Создание и совершенствование картофелеуборочных комбайнов и копателей-погрузчиков затруднено в связи с

рядом сложных задач, одной из которых является разрушение и отделение почвенных комков от клубней картофеля. В условиях нашей страны подготовка почвы перед посадкой клубней ведется не так интенсивно как заграницей, поэтому при уборке картофеля на рабочие органы картофелеуборочных машин поступает много (от 0,5 до 40 ц/га) неразрушенных почвенных комков, которые сформировались за время продолжительного зимнего сезона. В связи с этим применение комкоразрушающего органа на картофелеуборочных машинах является явной и неоспоримой задачей.

Из существующих конструкций рабочих органов для разрушения почвенных комков широкое распространение получили рабочие органы со статическим и динамическим воздействием.

Измельчение почвенных комков динамическим воздействием осуществляется битерами - обрезиненными металлическими баллонами, установленными в цепи технологического процесса картофелеуборочной машины.

Разрушение почвенных комков статическим воздействием осуществляется металлическими катками непосредственно перед подкопом грядки, а также комкоразрушаюшими баллонами различных конструкций.

Использующиеся в настоящее время, комкоразрушающие рабочие органы (катки, комкодавители и битеры) не обеспечивают достаточно полного разрушения комков. Поэтому возникла острая необходимость в изыскании, исследовании и дальнейшем усовершенствовании данных рабочих органов, отвечающих современным агротехническим требованиям.

Целью настоящей работы является усовершенствование комкоразрушающего рабочего органа, обеспечивающее высокую производительность и низкий уровень повреждения клубней картофеля, на основе обоснования параметров и повышения надежности вышеуказанного рабочего органа картофелеуборочной машины.

Для достижения указанной цели были поставлены и решались
следующие задачи:
& — обобщить результаты исследований применения комкоразрушающих

рабочих органов на картофелеуборочных машинах и выявить перспективное направление их совершенствования с учетом различных технологий производства картофеля;

усовершенствовать комкоразрушающий рабочий орган для работы в тяжелых почвенно-климатических условиях, что позволит добиться высокой производительности и одновременно обеспечить низкий уровень повреждения клубней картофеля;

на основании проведенных теоретических исследований обосновать параметры комкоразрушающего рабочего органа с активной поверхностью;

путем лабораторных исследований обосновать параметры комкоразрушающего рабочего органа с активной поверхностью;

— изучить теоретическим и экспериментальным путями ресурс
комкоразрушающего органа с активной поверхностью;

— исследовать в полевых условиях работу картофелеуборочных машин
с разработанным комкоразрушающим органом с активной поверхностью;

— определить экономическую эффективность применения
картофелеуборочных машин с усовершенствованным комкоразрушающим
рабочим органом с активной поверхностью.

* Основные положения, выносимые на защиту:

— разработанный нами комкоразрушающий орган с активной
поверхностью (патент на изобретение № 2244396) обеспечивает требуемую
полноту сепарации вороха, низкий уровень повреждений и обладает высокой
надежностью;

— рациональные параметры комкоразрушающего органа с активной
поверхностью: толщина покрышки / =8"10"3 м, при радиусе баллонов Rq =
0,15 м, давлении воздуха в камере баллона рв = 0,2*105 Па и зазоре между

9 рабочими поверхностями комкодавителя Ay = 15*10" м, величина осевых

колебаний баллонов Ах= 6...7 *10'3 м, число рабочих витков цилиндрических винтовых пружин баллона ппр = 5 шт, при среднем диаметре витка пружины Ар= 9,0'10'2 м, диаметр проволоки пружины, имеющей в сечении форму окружности dnp~ 14,74*10"3 м;

— прогнозируемый ресурс резиновой покрышки баллона комкода-
вителя с активной поверхностью для трехрядного копателя-погрузчика Е-684
- 12,5 лет, а для двухрядного комбайна КПК-2-01 — 12,8 лет;

применение разработанного комкоразрушающего рабочего органа с активной поверхностью при использовании усовершенствованных машин Е-684 и КПК-2-01, по сравнению с серийными, позволяет снизить повреждения клубней, соответственно, на 17,6% и 12,8%;

использование копателя-погрузчика Е-684 и картофелеуборочного комбайна КПК-2-01 с усовершенствованным комкоразрушающим рабочим органом с активной поверхностью является экономически выгодным.

В процессе теоретических и экспериментальных исследований при участии автора было разработано несколько конструкций комкодавителей. На одну из них получен патент на изобретение АОІД 33/08 № 2244396 «Комкодавитель картофелеуборочной машины» (приложение 1).

Результаты исследований приняты, одобрены и используются ОАО «Рязанский комбайновый завод» г. Рязань (приложение 2) при разработке новых картофелеуборочных машин. Экспериментальные машины используются в картофелеводческих хозяйствах Рязанской и Тульской областей на площади, составившей за 4 года свыше 800 га.

Подобные работы
Мотиашвили Василий Матвеевич
Обоснование технологии и параметров рабочих органов машины для внесения торфокомпоста в междурядья чайных плантаций
Артамонов Валерий Николаевич
Обоснование пневмомеханического способа и разработка параметров основных рабочих органов машины для сбора семян кормовых растений аридной зоны
Юртаев Сергей Викторович
Обоснование параметров рыхлительных рабочих органов на пружинных стойках в комбинированной почвообрабатывающей машине для предпосевной подготовки почвы
Путрин Александр Сергеевич
Обоснование основных конструктивных параметров и режимов работы игольчатых ротационных рабочих органов почвообрабатывающих машин.
Дьяченко Анатолий Дмитриевич
Научное обоснование рациональных структуры и параметров объемного гидромеханического привода сельскохозяйственных машин с целью повышения эффективности их функционирования
Норчаев Рустам
Разработка и обоснование подкапывающих рабочих органов картофелеуборочных машин
Кикава Нодари Пантелеймонович
Обоснование технологического процесса уборки и укладки в валки растений махорки применительно к рабочим органам махоркоуборочной машины
Митин Алексей Александрович
Разработка и обоснование параметров машины для комбинированной основной обработки почвы с одновременным разуплотнением подпахотного горизонта
Белых Сергей Анемподистович
Обоснование параметров дозирующей системы машины для дифференцированного внесения минеральных удобрений
Сивков Олег Яковлевич
Обоснование рабочих параметров ударной машины для управляемого разрыхления слежавшихся минеральных удобрений

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