Введение к работе
Актуальность теми. Решяие основной задачи сельского хозяйства - обеспечение страны продовольствием и сельскохозяйственным сырьем - находится в прямой зависимости от объемов и качества вносимых удобрений. Поэтому данному вопросу в стране уделяется серьезное внимание.
Продовольственная программа, принятая майским (I9S2 г.) Пленумом ЦХ КПСС, предусматривает увеличение применения органических удобрений в колхоза:; и совхоза:;: к IS90 году до 1,5 млрд. тонн. Зваду того, что в процессе получения и использования органических удобрений их приходится перегружать неоднократно, объем погрузоч-кс—разгрузочных работ значительно превышает определенный в Продовольственной программе. Намечены меры по выполнению такого объема работ с органическими удобрениями. Так, в программе записано -"Обеспечить потребность сельского хозяйства в машинах и оборудовании для транспортировки и внесения в почву твердых и жидких органических удобрений, обратив особое вниманпз на увеличение выпуска машин повышенной грузоподъемностью (8-16 тонн) а погрузочных средств высокой производительности".
Объем погрузочно-разгрузочных работ при использования.органических удобрений особенно велик в условиях мелиорированных земель. Вместе с тем при работе на переувлажненных грунтах и на грунтах с малой несущей способностью, какими зачастую являются мелиорированные земли, фактическая производительность сильно снимется. Так, для фронтальных погрузчиков она на 20~30 ниже номинальной, а для погрузчиков на колесном ходу составляет лишь 15-20^, а порою работа и вовсе невозможна.
. На фоне общего еысокого развития малин по использованию органических удобрений ярко выражено отставание погрузочных средств. Так, при повышении грузоподъемности навозоразбрасывателей с 2-х до 24 тонн производительность погрузчиков повысилась только в 2-2,5 раза. Отсутствие высокопроизводительных погрузочных средств снааазт эффективность транспортных и транспортно-технологи-ческих малин, отрицательно влияет на соблюдение агротехнических сроков и сникает эффективность сельскохозяйственных работ в целом. Необходимость в погрузчике органических удобрений высокой производительности назрела давно. Начиная с 1971 года,эта позиция (Шифр РІ6.0І) постоянно включалась в системы машин для сельского хозяйства.
Состояние вопроса. В настоящее время для погрузки органнче-
ских удобрений используются, в основном, циклические погрузчики (напорные и грейферные). Производительность их не превышает половины требуемой.'
Значительное увеличение производительности циклических погрузчиков не представляется возмозным, так как и увеличение грузоподъемности и сокращение периода цикла нарушают, устойчивость мобильной сельскохозяйственной машины, используемой в качестве базы погрузчика.
Разработка погрузчика непрерывного действия, основанн&ч на принципах фрезерования, использованного в выпускавшихся ранее погрузчиках (CD7-40, ЇЇНД-45), экономически нецелесообразна, так как потребовала бы установки двигателя большой мощности (порядка 220 кВт).
Нам представляется целесообразной разработка погрузчика непрерывного действия с принципиально новым питателем, вызпцим малую удельную энергоемкость при обеспечении требуемой производительности.
К началу данной работы экономичный питатель', обеспечивающий требуемую производительность погрузчика, отсутствовал. На сегодня лучпим признан погрузчик ШЩ-250, разработанный КПШом (г.Запорокье) совместно с ЕИМом (г.Москва), УНШЭСХоа (г.Киев).
Цель работы. Изыскание и исследование питателя к погрузчику непрерывного действия для органических удобрений, который бы имел удельную энергоемкость не выше минимальной на данный период и обеспечивал бы требуемую производительность.
Задачи исследований - проанализировать опыт создания погрузочных средств аналогичного назначения в сельском хозяйстве-в других отраслях народного хозяйства в нашей стране и за рубагом; провести патентные исследования; обобщить исследования по физико-механическим свойствам органических удобрений и обосновать наиболее экономичный способ отделения порции удобрений от штабеля; выявить и сформулировать основные принципы, обеспечивающие минимальную энергоемкость и требуемую производительность, которые долкны быть положены в основу работы питателя; предложить питатель, принцип работы которого соответствовал бы сформулированным требованиям; обосновать рациональные параметры питателя к погрузчику непрерывного действия для органических удобрений; спроек тировать, изготовить и испытать экспериментальный образец погруз чика органических удобрешй с дредлокенным питателем; дать энергетическую и экономичеисую оценки экспериментального образца.
Объект исследования,, Процесс погрузки твердых органически:
5 удобрений погрузчиками непрерывного действия.
Научная новизна. Выявлен способ отделения порции соломистого навоза от штабеля, способствующий минимальной энергоемкости. Предложена.физическая модель соломистого навоза, с помощью которой подтверждена эффективность выявленного способа отделения порции от штабеля. С помощью упрощенной реологической модели объяснен механизм экономии энергии при отделении порции навоза "отдиром" по сравнению с отрывом.
Получены закономерности сопротивления соломистого навоза сдвигу: а) зависшлость деформации сдвига от сдвигающей силы при различных нормальных напрякениях; б) зависшлость критических касательных напряжений от нормальных.
Сформулированы основные принципы работы питателя, обеспечивающие минимальные энергозатраты и требуемую производительность.
Предложен питатель, принцип работы которого в наибольшей степени из известных соответствует сформулированным принципам. Определены его основные параметры.
Получены эмпирические зависимости, характеризующие влияние основных параметров питателя на удельную энергоемкость захвата.
Разработана классификация способов и устройств, улучшающих разгрузку ковшей. Предлозены новые, j технические решения, улучшающие качество разгрузки ковшей.
На питатель и его захватные элементы выдано пять авторских свидетельств.
На зашту выносятся: .
- способ отделения соломистого навоза от штабеля, имеющий
гаалую удельную энергоемкость;
. - принципы работы заборного органа погрузчика, обеспечивающие требования экономичности и производительности;
принципиальная схема питателя погрузчика органических удобрений;
конструктивные параметры питателя;
взаимное расположение питателя и наклонной плиты;
- результаты исследований питателя в технологии погрузки.
Реализация результатов работы. Результаты исследований:
использованы при разработке опытного образца погрузчика органических удобрений;-
обсуждены, одобрены и приняты к внедрению на научно-техническом совете КШОТа (г.Запортаье);
заслушаны на заседании президиума Калининского областного
совета ВОИР и рекомевдованы управлению сельского хозяйства облисполкома и объединению "Калининсельхозхимая" к внедрению в хозяйствах области';
на основании испытаний опытного образца погрузчика органических удобрений ведется доработка погрузчика Всероссийским НИИ сельскохозяйственного использования мелиорированных земель (ВНЖШ) и Калининским филиалом ШШШІ;
опытным образцом погрузчика органических удобрений в совхозе "Строитель" Конаковского района Калининской области погружено около 3000 т органических удобрений.
Апробация. Основные положения диссертации долохены на:
ХШ-й конференции молодых специалистов ЕГЛа (1974 г.);
П Всесоюзном научно-техническом совещании по комплексной механизации транспортных и погрузочно-разгрузочных работ в сельском хозяйстве. ЫСХ СССР, 1974 г.;
совете молодых специалистов ВНЖПЗ, г. Калинин (1979 г.);
заседаниях ученого совета ВНШШ (1978-87 гг.);
секции научно-технического совета КТИШ (г.Запорожье), 1984 г.;
координационном совете по проблеме сельскохозяйственного транспорта и погрузочно-разгрузочных работ. НИ, ISS4 г.;
УЛ научнот-производственной конференции Калининского С2И. Калинин, 1984 г.;
Научной конференции профессорско-преподавательского соста ва .и аспирантов ЛСХИ. Ленинград, 1985 г.;
ВДНХ, 1985 г.;
ВНИПТИОУ, г. Владимир (1985 г.);
Кировский филиал ШШШІОУ, 1985 г.; -УНШЭС1, Киев (1986 г.); .
ПЖБ, г.Бобруйск (1986 г.);
- заседании президиума Калининского областного совета ВОИР.
г. Калинин, 1988 г.
Кроме того, материалы диссертационной работы представлялись на областной конкурс "На лучшие научно-исследовательские, цро-ектно-технологические и конструкторские разработки ыолодшли учеными, специалистами и студентами в области развития сельского хозяйства за 1977 год" и заняли первое место.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ (в то числе 5 авторских свидетельств) общим объемом 9 печатных листов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из вводе
нпя, .пяти"- глав, выводов, списка использованной литературы -195 наименований и приложений. Работа изложена на 250 страницах машинописного" текста, включая 63 рисунка (схемы, графики, фото), 13 таблиц и 17 прилозений.
