close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Параметры и режимы работы початкоотделяющего аппарата кукурузоуборочного комбайна для уборки сахарной кукурузы

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
САПРЫКИН Владимир Юрьевич
ПАРАМЕТРЫ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ
ПОЧАТКООТДЕЛЯЮЩЕГО АППАРАТА
КУКУРУЗОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА
ДЛЯ УБОРКИ САХАРНОЙ КУКУРУЗЫ
Специальность 05.20.01 – Технологии и средства
механизации сельского хозяйства (по техническим наукам)
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Краснодар – 2017
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования
«Кубанский государственный аграрный университет имени
И. Т. Трубилина» (ФГБОУ ВО Кубанский ГАУ)
Научный
руководитель –
Официальные
оппоненты:
Ведущая
организация –
Труфляк Евгений Владимирович,
доктор технических наук
Бурьянов Алексей Иванович,
доктор технических наук, профессор,
ФГБНУ «АНЦ "Донской"», главный
научный сотрудник
Старцев Александр Сергеевич,
кандидат технических наук,
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет имени
Н. И. Вавилова», доцент
ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ
ФНАЦ ВИМ), г. Москва
Защита состоится « » февраля 2018 г. в 1000 часов на
заседании диссертационного совета Д 220.038.08 при
ФГБОУ ВО Кубанский ГАУ по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, Кубанский ГАУ, корпус факультета
энергетики, ауд. 4.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и
на сайте ФГБОУ ВО Кубанский ГАУ http://kubsau.ru/.
Автореферат разослан « » января 2018 г. и размещен
на официальном сайте ВАК при Министерстве образования
и науки России http://vak3.ed.gov.ru/ и на сайте ФГБОУ ВО
Кубанский ГАУ http://kubsau.ru/
Ученый секретарь диссертационного совета,
доктор технических наук
Курасов Владимир Станиславович
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Кукуруза сахарная – ценное
овощное растение, в пищу используется в стадии молочной и
молочно-восковой спелости. В России наибольшую популярность приобрела консервированная кукуруза. За 2015 год
в стране было произведено 208,9 млн условных банок (из них
в Краснодарском крае – 148,5 млн).
Основным направлением увеличения производства сахарной кукурузы наряду с внедрением высокоурожайных
гибридов этой культуры, повышением ее урожайности,
внедрением прогрессивных приемов возделывания является
снижение степени повреждения початков при уборке. Однако в настоящее время отсутствуют початкоотделяющие
аппараты кукурузоуборочных комбайнов, приспособленные
для уборки современных гибридов сахарной кукурузы в фазах молочной и молочно-восковой спелости с минимальным
повреждением початков. В связи с этим определение параметров и режимов работы початкоотделяющего аппарата
кукурузоуборочного комбайна для уборки сахарной кукурузы является актуальной задачей.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР Кубанского ГАУ № ГР 01201153626, раздел № 15 (2011–2015 гг.) и
№ ГР ААА-А16-116022410038-8, раздел № 16 (2016–2020 гг.)
Степень разработанности темы. Усовершенствование початкоотделяющих аппаратов происходило в процессе
экспериментально-теоретических работ, выполненных целым рядом исследователей и рассчитанных в большей степени на уборку кукурузы в фазе полной спелости.
Различные вопросы уборки этой культуры рассмотрены в работах В. А. Абликова, Л. И. Анисимовой, А. Д. Беспамятного, В. С. Быкова, А. И. Бурьянова, М. Л. Вайсмана,
В. В. Деревенко, Э. В. Жалнина, П. П. Карпуши, Б. Д. Козачка, Е. И. Козлова, М. И. Конопельцева, В. С. Кравченко,
3
В. С. Курасова, В. В. Куцеева, В. И. Лаврика, И. Я. Локтева,
В. К. Мацуцы, Ю. П. Муханова, К. Ф. Олейника, А. П. Орехова, И. Т. Осьмака, И. А. Петуниной, Н. Е. Резника,
Ю. Д. Северина, Е. В. Труфляка, К. В. Шатилова и др.
Описанные в научно-технической литературе исследования и разработанные рекомендации не учитывают в
полном объеме те факторы, которые влияют на качество работы початкоотделяющего аппарата для уборки сахарной
кукурузы в фазах молочной и молочно-восковой спелости.
Проблема состоит в отсутствии обоснования параметров и режимов работы початкоотделяющего аппарата кукурузоуборочного комбайна с учетом биометрических показателей и физико-механических свойств початков современных гибридов сахарной кукурузы.
Рабочая гипотеза – оптимизация геометрических параметров и кинематических режимов работы початкоотделяющего аппарата кукурузоуборочного комбайна для уборки сахарной кукурузы позволит снизить степень повреждения и повысить качество отделения початков.
Цель работы – снижение повреждений початков сахарной кукурузы при отделении за счет обоснования и оптимизации геометрических параметров и кинематических
режимов работы початкоотделяющего аппарата кукурузоуборочного комбайна.
Объект исследования – технологический процесс отделения от стеблей початков сахарной кукурузы в фазах
молочной и молочно-восковой спелости.
Предмет исследования – зависимости между размерными характеристиками початков используемых современных гибридов сахарной кукурузы, параметрами и режимами
работы початкоотделяющего аппарата, а также качественными показателями его работы.
4
Задачи исследования
1. Выполнить теоретическое обоснование формы
кромок початкоотделяющих пластин существующих початкоотделяющих аппаратов кукурузоуборочных машин.
2. Определить контактные напряжения в початках
при их взаимодействии с различными формами кромок початкоотделяющих пластин.
3. Изучить упругие свойства початков сахарной кукурузы, возникающие при взаимодействии с початкоотделяющими пластинами.
4. Исследовать силовое взаимодействие лапок подающих цепей со стеблями кукурузы при движении комбайна.
5. Определить оптимальные значения угла наклона
лапок подающих цепей, частоты вращения протягивающих
вальцов и скорости движения комбайна.
6. Определить экономическую эффективность переоборудования комбайна для уборки сахарной кукурузы с
минимальными повреждениями.
Методы исследований. Теоретические исследования
выполнялись с использованием основных положений высшей математики и теоретической механики. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях в соответствии с апробированными методиками и базировались на теории планирования многофакторного эксперимента.
Результаты исследований обрабатывались на ПК с использованием пакетов программ MathCad и Microsoft Excel.
Научную новизну работы составляют:
– алгоритм определения контактных напряжений в початках при их взаимодействии с початкоотделяющими пластинами, позволяющий обосновать интенсивность воздействия пластин с различной формой кромок на початки;
– математическая модель определения формы кромок
початкоотделяющих пластин с учетом биометрических по5
казателей початков сахарной кукурузы;
– закономерности изменения упругих свойств початков сахарной кукурузы, возникающих при их взаимодействии с початкоотделяющими пластинами, необходимые
для определения величин допустимых значений усилий разрыва плодоножек початков;
– оптимальные геометрические параметры и кинематические режимы работы початкоотделяющего аппарата
кукурузоуборочного комбайна для уборки сахарной кукурузы, позволяющие снизить степень повреждения початков.
Новизна технических решений подтверждена тремя
патентами РФ на изобретения и одним патентом РФ на полезную модель.
Практическую значимость работы составляют:
– биометрические показатели современных гибридов
сахарной кукурузы, позволяющие выполнять конструктивно-технологические расчеты рабочих органов жаток;
– методика определения интенсивности воздействия
початкоотделяющих пластин с различной формой кромок
на початки при статических и динамических нагрузках;
– конструкция початкоотделяющего аппарата, позволяющего снизить степень повреждения початков сахарной
кукурузы при отделении от стебля;
– рекомендации по переоборудованию существующих
початкоотделяющих аппаратов кукурузоуборочных комбайнов для уборки современных гибридов сахарной кукурузы и внедрению в сельскохозяйственные организации Краснодарского края.
Положения, выносимые на защиту:
– алгоритм и методика определения контактных
напряжений и интенсивности воздействия початкоотделяющих пластин с различной формой кромок на початки при
статических и динамических нагрузках;
6
– математическая модель определения формы кромок
початкоотделяющих пластин с учетом биометрических показателей початков сахарной кукурузы;
– закономерности изменения упругих свойств початков сахарной кукурузы, возникающих при взаимодействии с
початкоотделяющими пластинами;
– оптимальные геометрические параметры и кинематические режимы работы початкоотделяющего аппарата для
уборки сахарной кукурузы.
– конструкция початкоотделяющего аппарата кукурузоуборочного комбайна, позволяющего снизить степень повреждения початков сахарной кукурузы.
Степень достоверности полученных результатов.
Результаты получены с применением известных методик
проведения исследований, современной измерительной и
вычислительной техники. Достоверность исследований
подтверждается сходимостью теоретических и экспериментальных данных, широкой апробацией результатов исследований в ООО «Кубанские консервы» Тимашевского района,
ООО «Бондюэль-Кубань» Динского района и ряде крестьянских (фермерских) хозяйств Краснодарского края.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных научнопрактических конференциях молодых ученых: «Научное
обеспечение агропромышленного комплекса» (ФГБОУ ВО
Кубанский ГАУ, 2011–2016 гг.); IX Молодежной международной научно-практической конференции «Интеллектуальный потенциал XXI века: ступени познания» (Новосибирск,
2012 г.); Международной научно-практической конференции
«Техника будущего: перспективы развития сельскохозяйственной техники» (Краснодар, 2013 г.); XVII Московском
международном салоне изобретений и инновационных технологий «Архимед» (Москва, 2014 г.); XVI Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (Москва, 2014 г.);
7
Всероссийском конкурсе инновационных проектов «Молодой инноватор года» (Нижний Новгород, 2015 г.); Международной научно-практической конференции «Инновационные
внедрения в области технических наук» (Москва, 2017 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано
22 научные работы, в том числе 3 патента РФ на изобретения, один патент РФ на полезную модель, 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК. Общий объем публикаций составляет 27,9 п. л., из них личный вклад автора 13,4 п. л.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из
введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 122 наименования, и приложения. Диссертация
изложена на 162 страницах компьютерного текста, включая
37 страниц приложения, содержит 51 рисунок, 25 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность исследований,
сформулированы цель работы, научная новизна, практическая
значимость и представлены положения, выносимые на защиту.
В первой главе показано народно хозяйственное значение сахарной кукурузы, выполнен анализ средств механизации и теоретических исследований початкоотделяющих
аппаратов.
Несмотря на высокую надежность работы современных комбайнов для уборки сахарной кукурузы, в процессе
их эксплуатации нами выявлены недостатки, которые приводят к повреждению оснований початков (49 % убранных
початков имеют повреждения 1–6 зерен, 42 % – 7–20 зерен).
С целью анализа технического уровня початкоотделяющих аппаратов кукурузоуборочных комбайнов нами был
проведен патентный поиск технических решений, касающихся машин для уборки кукурузы. В процессе патентного
анализа рассмотрено 425 источников, из которых отобрано
63 технических решения – протягивающие вальцы
8
(33 патента), початкоотделяющие пластины (17 патентов),
подающие цепи (13 патентов).
Обзор теоретических исследований показал, что они
посвящены уборке кукурузы главным образом в фазе полной
спелости, в литературных источниках отсутствует обоснование параметров и режимов работы початкоотделяющего аппарата кукурузоуборочного комбайна, в конструкции которого учитываются биометрические показатели и физикомеханические свойства початков сахарной кукурузы.
Во второй главе представлено теоретическое обоснование формы кромок початкоотделяющих пластин существующих початкоотделяющих аппаратов кукурузоуборочных машин (рисунок 1).
а) – с прямоугольными кромками; б) – с округлыми кромками; в) – со
скошенными кромками; г) – с криволинейной поверхностью кромок
Рисунок 1– Действие сил при отделении початка на пластинах
При взаимодействии початка с пластинами возникает
зона контакта, имеющая форму сегмента.
На пластине радиус дуги большего сегмента (рисунок 2) определялся из выражений:
1
;
2(1 − 1 )
1
1 =
,
2 sin ∝1
 ∝1 =
(1)
(2)
где α1 – угол видимости конца сегмента, град; b1 – длина
хорды, мм; c1 – наибольшая ширина сегмента, мм; r1 – радиус кривизны дуги сегмента, мм.
9
Рисунок 2 – Концентрические следы на пластинах после
взаимодействия с початком
Расстояние от вершины дуги большего сегмента до
вершины i-той дуги:
1 =
(5 − ) ∙ 1
,
5
(3)
где t1i – расстояние от вершины дуги большего сегмента
до вершины i-той дуги, мм; i – номер дуги; i = 1...5; c1 –
наибольшая ширина сегмента, мм.
Радиус кривизны дуги сегмента:
1 =
1
1 2
+
.
2 8 ∙ 1
(4)
Для определения площади контакта определяли половину угла видимости концов дуг окружностей:
1 − 1
1 =  (
) ,  = 1 … 5.
1
(5)
Площади малого сегмента и каждого кольца:
2
1.1
∙ (2 ∝1.1 − sin 2 ∝1.1 )
,
2
1 = 21 ∝1 ,
 = 2 … 5.
1.1 =
(6)
(7)
Значения этих площадей позволяли после приложения
усилий отрыва получить следы от початка на пластинах с
разной интенсивностью окраски. Наибольшая интенсивность достигалась в середине хорды вблизи края пластины.
10
По мере удаления от края интенсивность окраски снижалась
(рисунок 3).
Рисунок 3 – Схема к расчету реакции початка
С целью определения значений контактных напряжений устанавливалось соответствие интенсивности окраски
следов початков на початкоотделяющих пластинах различным геометрическим формам кромок с помощью введения
нормировочных коэффициентов k1 и k2 (рисунок 4):
1 =
2 =
{
5
P∙(u−rпл )∙[2.1 2.1 +∑5
=2 2 2 ]4 + ∙[2.1 2.1 (2.1 −2.1 cos 2.1 +)+∑=2 2 2 (2 +)]2
5
[2.1 2.1 (2.1 −2.1 cos 2.1 +)+∑5
=2 2 2 (2 +)] ∙[1.1 1.1 +∑=2 1 1 ] +
2
3
5
+[1.1 1.1 (1.1 −1.1 cos 1.1 +)+∑5
=2 1 1 (1 +)]1 ∙[2.1 2.1 +∑=2 2 2 ]4
5
∙[1.1 1.1 (1.1 −1.1 cos 1.1 +)+∑=2 1 1 (1 +)]1 −P∙(u−rпл )∙[1.1 1.1 +∑5
=2 1 1 ]3
5   ] +
(
[2.1 2.1 (2.1 −2.1 cos 2.1 +)+∑5


+)
]
∙[

+∑
=2 2 2 2
=2 1 1 3
2 1.1 1.1
.
5
+[1.1 1.1 (1.1 −1.1 cos 1.1 +)+∑5
=2 1 1 (1 +)]1 ∙[2.1 2.1 +∑=2 2 2 ]4
Значения напряжений, возникающих в малых сегментах и каждом кольце в месте контакта початков с пластинами разной формы:
(9)
1.1 = 1 ∙ 1.1 и 2.1 = 2 ∙ 2.1 ;
(10)
1 = 1 ∙ 1 и 2 = 2 ∙ 2 ,  = 2 … 5,
где 1.1,2.1 – напряжения на малых сегментах первой и второй пластин, Н/мм2; 1i,2i – напряжения в i-тых кольцах
первой и второй пластин, Н/мм2.
11
(8)
Форма кромок
початкоотделяющих
пластин
Рисунок 4 – Значения нормировочных коэффициентов
початкоотделяющих пластин с различной формой кромок
Рассмотрим взаимодействие лапки подающей цепи со
стеблем при его перемещении (рисунок 5).
α – угол между рабочей ветвью цепи и направлением движения, град.;
v – скорость движения комбайна, км/ч;  – угол наклона лапки к контуру
цепи, град.; u – скорость лапки цепи, км/ч;  – угол между линией
движения и скоростью лапки цепи, град.; N – нормаль к рабочей
поверхности лапки;  – угол между нормалью N к рабочей плоскости лапки
и вектором скорости u, град.;  – угол трения стебля по лапке, град.
Рисунок 5 – Схема подачи стеблей лапками цепей
Условие подачи стеблей лапками без скольжения:
 = 90 −  − 
ц ∙ sin 
+  ≤ ,
ц ∙ cos  − 
где uц – центробежная скорость цепи, км/ч.
12
(11)
ц =
tg  ∙ 
.
tg  ∙ cos  − sin 
(12)
В третьей главе приведены программа лабораторнополевых исследований, описываются полевая и лабораторные
установки, частные и общие методики исследований.
При проведении лабораторных исследований нами
была изготовлена лабораторная установка для изучения
упругих свойств початков сахарной кукурузы (рисунок 6).
4
9
3
8
2
1
7
5
6
1 – нагрузочный стол; 2 – опоры; 3 – держатели с початкоотделяющими
пластинами; 4 – исследуемый початок; 5 – секторный рычаг; 6 – подвес;
7 – грузы; 8 – лабораторный штатив; 9 – индикатор
Рисунок 6 – Лабораторная установка для изучения упругих свойств
початков сахарной кукурузы при отделении
Для оценки влияния параметров и режимов работы,
полученных в лабораторных условиях на агротехнические
показатели процесса початкоотделения нами был изготовлен экспериментальный образец однорядного кукурузоуборочного комбайна (рисунок 7) с початкоотделяющим аппаратом, пластины которого в зоне початкоотделения имеют
13
криволинейную поверхность кромок, повторяющую очертание початка, а лапки установлены под углом к контуру
цепи с длиной, обеспечивающей перекрытие лапок смежного контура.
Рисунок 7 – Экспериментальный образец однорядного
кукурузоуборочного комбайна с предлагаемыми
пластинами и лапками подающих цепей
Полевые экспериментальные исследования по определению параметров и режимов работы початкоотделяющего
аппарата проводились на полях ООО «Кубанские консервы» Тимашевского района и ООО «Бондюэль-Кубань» Динского района.
В четвертой главе представлены итоги определения
биометрических показателей початков сахарной кукурузы,
лабораторных и полевых исследований початкоотделяющего аппарата кукурузоуборочного комбайна для уборки сахарной кукурузы.
Зависимость степени повреждения початков сахарной
кукурузы от их скорости движения при различных углах
установки початкоотделяющего аппарата представлена на
рисунке 8.
14
905
1006
1106
1207
1307
1408
1509
1609
Частота вращения протягивающих вальцов, мин-1
Рисунок 8 – Зависимость степени повреждения початков от скорости их
движения при различных углах установки початкоотделяющего аппарата
Экспериментальный однорядный кукурузоуборочный
комбайн с новыми початкоотделяющими пластинами и
лапками подающих цепей позволяет провести полевой
эксперимент с тремя управляемыми факторами: X1 – угол
наклона лапок подающих цепей (л), град; X2 – частота
вращения протягивающих вальцов (nв), мин-1; X3 – скорость
движения трактора (vт), км/ч.
В качестве критерия оптимизации использовался такой показатель как степень повреждения початков.
Факторы и уровни их варьирования приведены в таблице 1.
Таблица 3.1 - Факторы и уровни их варьирования
Уровни
факторов
Верхний уровень
xi = +1
угол наклона
лапок подающих цепей (x1),
град
Факторы
частота вращения
протягивающих
вальцов (x2),
мин-1
110
1215
15
скорость
трактора(x3),
км/ч
5
Основной уровень
xio = 0
Нижний уровень
xi = –1
90
860
3
70
675
1
После математической обработки экспериментальных
данных получили уравнение регрессии для определения
степени повреждения початков:
Yо = 0,6 + 0,2 · х1 – 0,7 · х2 – 2,8 · х3 – 1,6 · х1 · х2 +
+ 0,4 · х1 · х3 + 0,4 · х2 · х3 + 5,2 · х 12 + 2,6 · х 22 + 3,4 · х 32 , (13)
где Yо – степень повреждения початков, %.
Поверхность зависимости степени повреждения початков и ее двухмерное сечение представлена на рисунке 9.
По результатам экспериментальных исследований получены следующие оптимальные параметры и режимы работы комбайна для уборки сахарной кукурузы: угол наклона лапок подающих цепей к продольной оси контура цепи –
90°; частота вращения протягивающих вальцов – 971 мин-1;
скорость движения комбайна – 4 км/ч.
При данном сочетании геометрических параметров и
кинематических режимов работы повреждения початков
составляют 0,15 %.
Рисунок 9 – Поверхность зависимости степени повреждения
початков (Yо) от угла наклона лапок подающих цепей (αл) и скорости
трактора (vт) и ее двухмерное сечение
16
В пятой главе выполнен расчет эффективности использования пластин с криволинейной формой кромок и модернизированных лапок подающих цепей.
Проведенные расчеты показали эффективность модернизации жатки комбайна для уборки сахарной кукурузы.
Затраты на выполнение работ составляют 13 205 руб., ожидаемый годовой экономический эффект в расчете на один
комбайн – 906 813 руб.
Заключение
Итоги выполненного исследования
1. На основе обзора конструкций средств механизации
и патентного анализа выполнено теоретическое обоснование формы кромок початкоотделяющих пластин существующих початкоотделяющих аппаратов кукурузоуборочных
машин.
Для уменьшения степени воздействия початкоотделяющих пластин на початки, снижения концентрации напряжений в них и увеличения зоны контакта предложены пластины с криволинейными поверхностями кромок, учитывающими радиусы скругления оснований початков сахарной
кукурузы и находящимися в пределах 15–25 мм.
2. В результате экспериментально-теоретических исследований установлено, что при взаимодействии початков с
початкоотделяющими пластинами возникает зона контакта,
имеющая форму сегмента, причем наибольшие значения
напряжений наблюдаются в малых сегментах, расположенных на краях пластин. При нагрузке Р = 215,8 Н на пластинах с прямоугольными кромками (площадь сегментов
F1 = 84,4 мм2, F2 = 70,5 мм2) и со скошенными кромками
(F1 = 125,6 мм2, F2 = 73,2 мм2) значения напряжений
(1 = 2,993 Н/мм2, 2 = 2,906 Н/мм2 и 1 = 2,002 Н/мм2,
2 = 2,901 Н/мм2 соответственно) выше, чем на пластинах с
округлыми (F1 = 164,7 мм2, F2 = 146,4 мм2) и криволиней17
ными кромками (F1 = 518,4 мм2, F2 = 288,7 мм2) –
(1 = 1,531 Н/мм2, 2 = 1,440 Н/мм2 и 1 = 0,914 Н/мм2,
2 = 1,415 Н/мм2 соответственно), что обусловлено незначительной зоной контакта початков с пластинами.
Обосновано, что величины напряжений в зоне контакта початков с пластинами, имеющими криволинейную поверхность кромок, меньше значений напряжений при использовании пластин с прямоугольными, округлыми и скошенными кромками.
3. На основе изучения упругих свойств величина давления, оказываемого початками на початкоотделяющие
пластины, зависит от площади контакта в момент отделения
и конструктивных особенностей пластин. При нагрузке
Р = 196,2 Н минимальная деформация сжатия початков на
пластинах с криволинейными кромками составляет
 = 3,62 мм, с округлыми –  = 4,00 мм, максимальная – на
пластинах со скошенными –  = 9,37 мм и прямоугольными
кромками –  = 8,50 мм.
В результате лабораторных исследований при углах
установки початкоотделяющего аппарата от 25° до 30°
и частоте вращения протягивающих вальцов 905–1006 мин-1
повреждения початков составляют 0,05–0,10 %.
4. Для достижения равномерной подачи стеблей в початкоотделяющий аппарат на основе исследования силового
взаимодействия лапок подающих цепей со стеблями кукурузы угол наклона лапок к контуру цепи составляет  = 90°,
что обеспечивает параллельное ему перемещение отделенных початков, поскольку при  = 70° происходит смещение
стеблей к пластинам и движение их вдоль пластин, а при
 = 110° – вовлечение их в ход движения цепи.
Нами установлено, что использование резиновых
накладок на лапках подающих цепей початкоотделяющего
аппарата при взаимодействии со стеблем обеспечивает его
подвод без скольжения, поскольку угол  между нормалью к
18
рабочей плоскости лапки и вектором скорости ( =  = 46°)
принимает значение угла трения .
5. По данным экспериментальных исследований получены оптимальные геометрические параметры и кинематические режимы работы комбайна для уборки сахарной кукурузы:
– угол наклона лапок подающих цепей к продольной
оси контура цепи – 90°;
– частота вращения протягивающих вальцов –
971 мин-1;
– скорость движения комбайна – 4 км/ч.
При данном сочетании геометрических параметров и
кинематических режимов работы повреждения початков
составляют 0,15 %.
Радиус криволинейной поверхности кромок початкоотделяющих пластин составляет 21 мм.
6. Проведенные расчеты показали эффективность модернизации жатки комбайна для уборки сахарной кукурузы.
Затраты на выполнение работ составляют 13 205 руб., ожидаемый годовой экономический эффект в расчете на один
комбайн – 906 813 руб.
Рекомендации производству
Предложенные в работе параметры и режимы работы
початкоотделяющего аппарата могут быть использованы
конструкторскими организациями при разработке рабочих
органов жаток кукурузоуборочных комбайнов для уборки
сахарной кукурузы, а также сельскохозяйственными предприятиями при модернизации существующей кукурузоуборочной техники.
Перспективы дальнейшей разработки темы
Перспективным и заслуживающим дальнейшего развития направлением является использование полимерных
19
материалов для изготовления рабочих поверхностей элементов конструкции початкоотделяющего аппарата кукурузоуборочного комбайна для уборки сахарной кукурузы.
Основные положения диссертации опубликованы
– в изданиях, рекомендованных ВАК:
1. Сапрыкин, В. Ю. Однорядный кукурузоуборочный
комбайн для уборки початков сахарной кукурузы
/Е. И. Трубилин, В. Ю. Сапрыкин, Е. В. Труфляк // Техника
и оборудование для села. – 2013. – № 8 – С. 26–28.
2. Сапрыкин, В. Ю. Оптимизация параметров початкоотделяющего аппарата кукурузоуборочного комбайна /
В. Ю. Сапрыкин // Тракторы и с.-х. машины. – 2013. –
№ 6. – С. 41–43.
3. Сапрыкин, В. Ю. Теоретическое обоснование перемещения стебля лапками подающих цепей кукурузоуборочного комбайна / Труфляк Е. В., Сапрыкин В. Ю. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный
журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. – Краснодар:
КубГАУ, 2014. – №10(104). – Режим доступа:
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/133.pdf .
4. Сапрыкин, В. Ю. Исследование упругих свойств
сахарной кукурузы / В. Ю. Сапрыкин, Е. В. Труфляк,
П. А. Ляшенко // Техника и оборудование для села. – 2016. –
№ 8 – С. 27–30.
– в прочих изданиях:
5. Сапрыкин, В. Ю. Изучение травмирования зерна
свежих початков кукурузы при отделении / В. Ю. Сапрыкин,
Е. В. Труфляк // Научное обеспечение агропромышленного
комплекса: материалы V Всерос. науч.-практ. конф. молод.
ученых / КубГАУ. – Краснодар, 2011. – С. 455–456.
6. Сапрыкин, В. Ю. Параметры и режимы работы
початкоотделяющего аппарата для отделения свежих початков кукурузы / В. Ю. Сапрыкин, Е. В. Труфляк // Интеллек20
туальный потенциал XXI века: ступени познания: сб. материалов IX Молодежной междунар. науч.-практ. конф.: в
2 частях. Ч. 2. – Новосибирск: НГТУ, 2012. – С. 52–56.
7. Сапрыкин, В. Ю. Определение оптимальных параметров и режимов работы универсального комбайна для
уборки кукурузы / В. Ю. Сапрыкин // Научное обеспечение
агропромышленного комплекса: материалы VI Всерос. науч.практ. конф. молод. ученых / КубГАУ. – Краснодар, 2012. –
С. 366–367.
8. Сапрыкин, В. Ю. Универсальный кукурузоуборочный
комбайн
«Початок-1» /
В. Ю. Сапрыкин,
Е. В. Труфляк // Техника будущего: перспективы развития
сельскохозяйственной техники: сб. ст. междунар. науч.практ. конф. / Claas. – Краснодар, 2013. – С. 52–57.
9. Сапрыкин, В. Ю. Переоборудование русла кукурузоуборочного комбайна для уборки сахарной кукурузы /
В. Ю. Сапрыкин, Е. В. Труфляк // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: материалы VII Всерос. науч.практ. конф. молод. ученых / КубГАУ. – Краснодар, 2014. –
С. 541–543.
10. Сапрыкин, В. Ю. Теоретические исследования перемещения стеблей в початкоотделяющем аппарате /
В. Ю. Сапрыкин // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: материалы VIII Всерос. науч.-практ. конф.
молод. ученых / КубГАУ. – Краснодар, 2014. – С. 543–544.
11. Сапрыкин, В. Ю. Изучение деформируемости початков сахарной кукурузы при отделении / В. Ю. Сапрыкин,
Е. В. Труфляк, П. А. Ляшенко // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: материалы IX Всерос. науч.практ. конф. молод. ученых / КубГАУ. – Краснодар, 2016. –
С. 398–400.
12. Сапрыкин, В. Ю. Теоретическое обоснование
движения стебля в жатке кукурузоуборочного комбайна /
Б. М. Омаров, В. Ю. Сапрыкин // Научное обеспечение аг21
ропромышленного комплекса: материалы IX Всерос. науч.практ. конф. молод. ученых / КубГАУ. – Краснодар, 2016. –
С. 377–379.
13. Сапрыкин, В. Ю. Определение производительности комбайна при экспериментальной оценке степени травмирования початков сахарной кукурузы / В. Ю. Сапрыкин,
Е. В. Труфляк // Инновационные внедрения в области технических наук: сб. науч. тр. по итогам междунар. науч.практ. конф. – Вып. 2. – М.: Эвенсис, 2017. – С. 18–21.
14. Пат. 2491811 РФ, МПК А 01 D 45/02. Початкоотделяющий аппарат / Е. В. Труфляк, В. Ю. Сапрыкин, В. С.
Кравченко, И. С. Труфляк; заявитель и патентообладатель
КубГАУ. – № 2012107486; заявл. 28.02.2012; опубл.
10.09.2013. Бюл. № 25.
15. Пат. 2528005 РФ, МПК А 01 D 45/02. Початкоотделяющий аппарат / В. Ю. Сапрыкин; заявитель и патентообладатель КубГАУ. – № 2013105280; заявл. 07.02.2013;
опубл. 10.09.2014. Бюл. № 25.
16. Пат. 2457663 РФ, МПК А 01 D 45/02. Початкоотделяющий аппарат / Е. В. Труфляк, В. Ю. Сапрыкин,
Е. И. Трубилин, В. С. Кравченко; заявитель и патентообладатель КубГАУ. – № 2010154334; заявл. 29.12.2010; опубл.
10.08.2012. Бюл. № 22.
17. Пат. 131565 РФ, МПК А 01 D 45/02. Устройство
для отделения початков кукурузы / В. Ю. Сапрыкин,
Е. В. Труфляк, Н. И Лисицын; заявитель и патентообладатель КубГАУ. – № 2013108327; заявл. 25.02.2013; опубл.
27.08.2013. Бюл. № 24.
18. Свид. РФ № 2013615460. Определение оптимальных параметров и режимов работы универсального комбайна для уборки кукурузы / Сапрыкин В. Ю., Труфляк Е. В.;
заявитель и правообладатель КубГАУ. – № 2013611089; заявл. 08.02.2013; опубл. 10.06.2013. – 30 с.
22
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа