Введение к работе
Актуальность работы. В комплексе работ по повышению эффективности производства зерна важное значение имеет совершенствование зерноуборочных комбайнов. В настоящее время наибольшее распространение получили комбайны с так называемой "классической" схемой молотилки, то есть с традиционным сочетанием бильного молотильного барабана, клавишного соломотряса и ветрорешетной очистки.
За последние годы большой интерес был проявлен к изысканиям новых нетрадиционных технологических и конструктивных схем комбайновых молотилок, основанных на применении аксиально-роторных молотильно-сепарирующих устройств. В ряде стран (США, Канаде, России и др. ) организовано производство комбайнов с таким устройством. Данные испытаний этих комбайнов и широкая эксплуатационная практика выявили существенные преимущества новых комбайнов. Они имеют большую удельную производительность, меньшее повреждение зерна, более просты в эксплуатации. Вместе с тем была выявлена их повышенная энергоемкость, увеличенный расход топлива и т.п. На этом основании исследования по совершенствованию конструкции аксиально-роторного устройства зерноуборочного комбайна сейчас продолжаются во многих странах мира, в том числе и в России, где поставлен на производство новый прицепной комбайн ПН-100 "Простор" с аксиально-роторным молотильно-сепарирующим устройством (АР МСУ), расположенным поперек молотилки.
Комбайнов с подобной схемой молотилки в мире очень мало (три-четыре модели), по этому исследование эффективности их работы, получение сопоставительного анализа с другими комбайнами представляет собой актуальную проблему для дальнейшего совершенствования конструкции комбайнов с АР МСУ.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с "Государственной программой развития машиностроения: для агропромышленного комплекса России на 1993-1997 гг.", а также планами НИР ВИМ на 1995-1997 гг.
Цель работы. Цель настоящей работы заключается в обосновании путей повышения эффективности работы комбайна ПН-100 "Простор" с поперечно расположенным аксиальным ротором в направлении уточнения его конструктивных параметров и режимов работы в условиях рядовой эксплуатации.
Объекты исследований. Серийные и макетные образцы зерноуборочных комбайнов с различными схемами молотильно-сепарирующих устройств, комбайн ПН-100 "Простор", процессы обмолота н сепарации в аксиально-роторном МСУ с тангенциальной подачей массы, показатели работы ПН-100 "Простор" в условиях рядовой эксплуатации.
Методика исследований. Сопоставительный анализ работы молотилок различных комбайнов проведен по результатам их лабораторных и полевых испытаний на уборке зерновых культур с применением обобщенного критерия эффективности работы МСУ ( удельная пропускная способность на единицу площади развертки подбарабанья и решет очистки МСУ ). Исследование процессов обмолота и сепарации выполнено на математической модели с применением персонального компьютера IBM-PC АТ286. Показатели работы комбайнов получены с применением общепринятых стандартов на испытании зерноуборочных машин. Обработка опытных данных проведена с помощью методов математической статистики.
Научную новизну представляют.
математическая модель процессов обмолота и сепарации в аксиально-роторном МСУ с тангенциальной подачей хлебной массы в ротор комбайна ПН-100 "ПРОСТОР" в которой учитывается спиралевидный путь прохождения обмолачиваемой хлебной массы по развертке подбарабанья и угол направления потока хлебной массы по отношению к образующей кожуха в зависимости от параметров МСУ;
метод сравнительного анализа зерноуборочных комбайнов с различными типами МСУ по критерию "удельная пропускная способность на единицу площади развертки подбарабанья и решет очистки МСУ";
классификация аксиально-роторных молотильно-сепарирующих устройств по критерию "способ подачи хлебной массы в ротор".
Практическую ценность представляют:
методика, алгоритм и программа расчетов параметров аксиально-роторного МСУ с поперечно расположенным ротором на основе математической модели его работы;
рекомендации по уточнению параметров и режимов работы комбайна ПН-100 "Простор" в направлении повышения его производительности и качества работы;
рекомендации по технологиям уборки зерновых и других культур с применением комбайна ПН-100 "Простор".
Достоверность основных положений и рекомендаций подтверждена экспериментальными данными лабораторных и полевых нсследованнй. Расхождение теоретических показателей процессов обмолота и сепарации, рассчитанных по математическим моделям с опытными данными находятся в среднем в диапазоне 5-10%.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-практической конференции "НТП в инженерной сфере АПК России и повышение качества техники" 15-17 октября 1996 г., научной конференции Пензенский, оссельхозака-дёмии 11-13 марта 1997 г., техническом совете ОАО "ТУКЗ" в мае 1997 г.
Публикации. Основные положения и результаты исследований опубликованы в 8 печатных работах.
На защиту выносятся основные положения научной новизны и практической полезности выполненной работы.
