Введение к работе
Актуальность темы. В сельскохозяйственном производстве большое значение имеет сокращение потерь и повышение качества зерна при его обработке и перемещении.
Большая доля сельскохозяйственных работ включат в себя процессы транспортирования зерна и протравливания семян. Поэтому разработка высокопроизводительных устройств, обеспечивающих высокое качество протравливания семян, снижение затрат электрической энергии и материаллоемкости оборудования, является важной задачей.
Одним из направлений реализации таких процессов является создание средств механизации погрузки с одновременным протравливанием сельхозпродукции на основе вращающихся спирально-винтовых рабочих органов.
Однако внедрение таких технологических средств в сельскохозяйственное производство сдерживается недостаточной изученностью их как в теоретическом, так и в экспериментальном плане. Применяемые на практике средства механизации зачастую имеют сложную конструкцию, высокую стоимость, не универсальны и малоэффективны вследствие значительных энергозатрат на выполнение технологического процесса. Практически отсутствуют ресурсосберегающие технологии, базирующиеся на применении установок с оптимальными конструктивно-режимными и технологическими параметрами. Некачественное протравливание семян может привести к значительному снижению биологического эффекта пестицидов.
Несоответствие имеющейся технической базы условиям сельскохозяйственного производства обуславливает необходимость совершенствования средств механизации процессов погрузки и протравливания семян. Поэтому внедрение новых энергосберегающих средств механизации процессов погрузки и протравливания семян с низкой материалоемкостью, позволяющих обеспечить требуемое качество готового продукта, а также снизить его себестоимость, является актуальной задачей.
Цель работы: Снижение энерго- и материалоемкости устройства для погрузки и протравливания семян на основе использования спирально-винтового рабочего органа с обоснованием параметров и режимов его работы при обеспечении требуемого качества готового продукта.
Объект исследования. Технологические процессы погрузки и протравливания семян, осуществляемые устройством со спирально-винтовым рабочим органом.
Предмет исследований – Закономерности взаимодействия спирально-винтового рабочего органа при протравливании и погрузке с перемещаемым материалом.
Методы исследований. Исследования основаны на законах теоретической механики. Для получения зависимостей и математических моделей, описывающих перемещение и протравливание семян спирально-винтовыми рабочими органами в технологических процессах, использованы методы системного анализа априорной информации. Экспериментальные исследования выполнены с использованием разработанных частных методик с использованием теории планирования экспериментов, современных приборов и установок. Полученные экспериментальные данные обработаны методами математической статистики с помощью программ «Excel», «MatCad» для ПЭВМ.
Научная новизна:
– разработана математическая модель процесса перемещения зернового материала спирально-винтовым рабочим органом с учетом его конструктивно-режимных параметров и физико-механических свойств зерна;
– установлены конструктивные параметры и режимы работы спирально-винтового устройства для погрузки и протравливания семян, при которых обеспечивается его работоспособность, а также снижение энерго- и материалоемкости;
Новизна технического решения устройства подтверждена патентом РФ на полезную модель.
Практическая ценность. Разработанное спирально-винтовое устройство для перемещения, протравливания материалов позволяет значительно расширить область его применения в сельскохозяйственном производстве, а предложенные методики расчета, проектирования и оптимизации параметров позволит снизить затраты энергии, и материалоемкость конструкции.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского ГАУ (2011 г.), Башкирского ГАУ (2009 г.), международной научно-практической конференции Ульяновской ГСХА (2009...2011 г.).
Реализация результатов исследований. Исследования экспериментального комбинированного устройства для погрузки и протравливания семян в производственных условиях проведены в ООО «Сельхозтехника» (р. п. Сурское, Ульяновская область), ООО «Ульяновская Нива» (п. Октябрьский, Чердаклинский р-н, Ульяновская обл.) и подтверждены актами внедрения.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 19 научных работах, из них 2 работы в журналах рекомендуемых ВАК (общий объем 4 п. л., из них выполненных лично автором 2,3 п.л.), в материалах международных, межрегиональных конференций, симпозиумов и других изданиях. Получен патент на полезную модель РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и предложений, списка использованной литературы и приложений. Общий объем составляет 145 страниц машинописного текста, который включает в себя основной текст и приложения. Основной текст изложен на 138 страницах, содержит 24 таблицы и 47 рисунков. Список использованной литературы включает 136 наименований.
