Введение к работе
Актуальность темы. Производство зерна в Российской Федерации является основой всего продовольственного комплекса и наиболее крупным направлением растениеводства. В настоящее время в стране под посевами зерновых культур занято более 47,6 млн га земли, в Саратовской области – 2,5 млн га.
В течение производственного цикла, от уборки с полей до закладки на хранение, зерно подвергается многочисленным перемещениям и погрузочно-разгрузочным операциям, на которых используются погрузчики как непрерывного, так и периодического действия. Последние, как правило, связаны с погрузкой и перемещением незначительных объемов груза.
Одним из основных элементов погрузчиков непрерывного действия является грузозахватное устройство – питатель, благодаря которому происходят захват и последующее транспортирование груза. По работе питателя можно судить об эффективности всего погрузчика.
У существующих конструкций процесс погрузки сопровождается значительными затратами энергии. Энергоемкость погрузчиков со шнековым питателем составляет 200–250 Дж/кг, со скребковым – 260–280 Дж/кг. Это свидетельствует о том, что конструктивно-технологические схемы питателей недостаточно исследованы относительно снижения энергоемкости и существует резерв в совершенствовании конструкции рабочих органов питателей и определении оптимальных режимных параметров. В связи с этим задача по созданию рабочих органов питателей погрузчиков непрерывного действия, позволяющих производить погрузку зерна из бурта с минимальной энергоемкостью, является актуальной.
Цель работы – повышение эффективности погрузки зерна погрузчиком непрерывного действия путем оптимизации параметров барабанного питателя.
Объект исследований – технологический процесс погрузки зерна погрузчиком непрерывного действия с барабанным питателем.
Предмет исследований – закономерности изменения энергоемкости процесса погрузки зерна погрузчиком непрерывного действия при различных параметрах барабанного питателя.
Методика исследования. Теоретические исследования были выполнены на основе известных законов прикладной математики и классической механики. Экспериментальные исследования проводили с использованием методов планирования многофакторного эксперимента и физического моделирования. Исследования физико-механических свойств проведены с применением однофакторного планирования на основе существующих частных методик и ГОСТов. Результаты экспериментов обрабатывали методами математической статистики и регрессионного анализа.
Научная новизна. Обоснована новая конструктивно-технологическая схема барабанного питателя. Получена математическая модель процесса взаимодействия предлагаемого питателя с зерном. Получены аналитические и экспериментальные зависимости производительности и энергоемкости процесса погрузки, позволяющие обосновать основные режимные и конструктивные параметры питателя, обеспечивающие наибольшую производительность при минимальных энергозатратах.
Практическая значимость. На основе проведенных исследований разработан погрузчик зерна (патент на полезную модель Российской Федерации № 88659).
Полученные математические выражения могут быть использованы для определения параметров барабанного питателя погрузчика зерна на стадии проектирования. Предлагаемый барабанный питатель к погрузчику непрерывного действия испытан в КХ «Рубин» Питерского района Саратовской области.
Апробация. Результаты исследований доложены и одобрены на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава СГАУ им. Н.И. Вавилова в 2008–2010 гг., на Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора В.В. Красникова (СГАУ, 2008), на международных научно-практических конференциях «Вавиловские чтения – 2009», «Вавиловские чтения – 2010» (СГАУ, 2009, 2010), на Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию профессора В.Ф. Дубинина (СГАУ, 2010).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 работах общим объемом 2,69 печ. л. (из них лично соискателю принадлежат 1,44 печ. л.), в том числе 2 статьи в изданиях, включенных в «Перечень ведущих журналов и изданий» ВАК РФ, объемом 0,7 печ. л. (из них лично соискателю принадлежат 0,34 печ. л). Получен патент на полезную модель РФ № 88659. Остальные работы изданы в сборниках научных трудов, сборниках материалов международных научно-практических конференций.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 153 страницах компьютерного текста, содержит 17 таблиц, 71 иллюстрацию и 5 приложений. Список литературы включает в себя 108 наименования, в том числе 10 на иностранных языках.
Похожие диссертации на Повышение эффективности погрузки зерна путем обоснования параметров барабанного питателя погрузчика непрерывного действия
