Введение к работе
Актуальность темы. Производство зерновых культур решает продовольственные вопросы, обеспечивает развитие животноводства, организацию полноценных севооборотов, повышение плодородия почв. В коллективных и фермерских хозяйствах возделывание зерновых сдерживается отсутствием недорогой прицепной зерноуборочной техники к тракторам класса 1,4 в т.ч. МТЗ-80, 82. Известны, но не предложены на рынке прицепные зерноуборочные комбайны и очесывающие устройства, которые имеют высокую метало- энергоемкость и практически не подходят для агрегатирования с тракторами класса 1,4. Поэтому задача разработки и предложения производству эффективных прицепных устройств с низкой энерго- и металлоемкостью для уборки зерновых культур является весьма актуальной. Наибольшие возможности для реализации данной задачи дает использование принципа очесывания растений на корню. Применение малогабаритных очесывающих устройств позволит в значительной мере решить проблему уборки зерновых в условиях коллективных и фермерских хозяйств, снизить потери урожая и повысить уровень обеспечения хозяйств концентрированными кормами.
Анализ результатов исследований опытного образца однобарабанного очесывающего адаптера к комбайну «Енисей», проведенных в Калужском филиале МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2001-02 годах, указал на возможность разработки эффективного прицепного очесывающего устройства.
Одним из ключевых моментов, определяющих актуальность использования прицепной зерноуборочной машины очесывающего типа, является практическая возможность использования в хозяйствах зернового вороха. Выделены следующие направления использования очесанной зерносоломи-стой массы:
выделение зерна из убранной массы для продовольственных или фуражных целей;
измельчение и приготовление кормосмесей, гранулированных, брикетированных кормов из всей массы убранного урожая.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ на кафедре «Агропромышленная инженерия» ГОУ ВПО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана».
Целью работы является совершенствование процессов очеса зерновых культур и выгрузки зернового вороха на основе исследований однобара-банного прицепного очесывающего устройства.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
1. Разработать конструктивно-технологическую схему однобарабанно-го прицепного устройства для уборки зерновых методом очеса с использованием:
- направляющего козырька;
швырково - пневматического эффекта для транспортировки зерносо-ломистого вороха из зоны очеса в прицеп-емкость;
шарнирного подвеса гребенок, обеспечивающего надежность работы и простоту конструкции данного узла.
-
Обосновать параметры конструкции и установки очесывающих гребенок.
-
Определить рациональные кинематические характеристики работы однобарабанного очесывающего устройства.
-
Исследовать инерционно-динамические процессы очеса для определения размерно-массовых параметров очесывающего узла.
-
Исследовать процесс движения очесанной массы в выгрузном трубопроводе.
-
Определить рациональную ширину захвата очесывающего устройства в зависимости от использования предполагаемой модели трактора.
-
Экспериментально подтвердить положения теории, определить рациональные параметры и режимы работы экспериментального очесывающего устройства.
-
Провести исследования в производственных условиях, определить эксплуатационые показатели и экономическую эффективность экспериментального устройства.
Объект исследования. Технологический процесс уборки зерновых малогабаритным однобарабанным прицепным очесывающим устройством в агрегате с трактором класса 1,4 и прицепом 2ПТС-4.
Научная новизна работы состоит в том, что:
- разработано, создано и апробировано однобарабанное прицепное оче
сывающее устройство для уборки зерновых, отличающееся шарнирным под
весом гребенок и швырково-пневматической выгрузкой очесанного вороха в
прицеп-емкость;
получены аналитические зависимости, позволяющие определить рациональные кинематические характеристики работы однобарабанного очесывающего устройства, необходимый момент инерции элементов шарнирной подвески очесывающих гребенок;
получены экспериментальные данные по потерям и уровню дробления зерна;
получена математическая модель процесса работы машины, позволяющая оценить потери зерна в зависимости от изменения настроек и режимов работы машины.
Практическая значимость работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы при разработке перспективных технических средств для уборки зерновых методом очеса на корню.
Реализация результатов исследований. Разработанное устройство для уборки зерновых методом очеса внедрено в сельхозартели «Колхоз Ма-
як» Калужской области Перемышльского района.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (2007, 2008, 2009, 2010 г.г.), ГНУ «Калужский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН» (2010, 2011 г.), в Министерстве сельского хозяйства Калужской области.
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 9 научных публикациях, в том числе в двух журналах, рекомендованных ВАК.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы из 94 наименований. Работа изложена на 135 страницах текста компьютерной верстки, содержит 18 таблиц, 42 рисунка и 5 приложений.
