Содержание к диссертации
с.
Введение... .. . 5
1. Проблемы совершенствования технологического процесса рабо
ты зерноуборочного комбайна на уборке сои в Приамурье и
постановка задачи исследования .... ЧХЭ
Особенность погодных условий в период уборки сои и краткая характеристика ее биологических свойств возделываемых сортов 10
Показатели производства сои и экономические потери хозяйств 13
Неудовлетворительная адаптация зерноуборочного комбайна
к уборке сои - основная причина потерь урожая 21
1.4. Анализ проведенных исследований по обмолоту сои зерноу
борочными комбайнами ... . . 2?
ч
1.5. Анализ конструктивных решений и технологического режима
рабочих органов жатки, плавающего транспортера (простав-
ки) и молотильно-сепарирующего устройства (МСУ) .... 36
Состояние и перспектива применения направленного воздушного потока в жатке комбайна на уборке сои 57
Результаты обзора литературы и постановка задачи исследования 59
2. Физико-механические свойства сои - 61
Форма, размеры, вес и другие свойства растений, бобов и семян 61
К оценке прочности бобов сои как объекта обмолота ... 66
Коэффициенты Пуассона, восстановления семян и трения растений сои "'. . . 83
Закономерность сжатия растений сои 87
3. Пути совершенствования конструктивно-кинематических пара
метров и технологического процесса работы жатки,плавающе
го транспортера (проставки) и МСУ зернового комбайна на
уборке сои . 91
Совершенствование работы мотовила и обоснование параметров воздушной завесы в жатке 91
Обоснование параметров передней части днища, опорного листа и механизма присоединения жатки при копировании поверхности поля ЮТ
Движение растений под воздействием пальца шнека .... 109
Направление и скорость лвижения частицы поп, воздействием планки транспортера или лопасти битера проставки . 128
Обоснование параметров вальцового деформатора к МСУ комбайна на уборке сои 135
4. Методика исследований 143
4.Ї. Методика исследований физико-механических свойств сои . 143
Методика наблюдения процесса защемления бобов и стеблей сои спиралью шнека и определения параметров движения частицы под воздействием пальца л 153
Методика лабораторно-полевых исследований технологического процесса работы зернового комбайна на уборке
сои 160
4.4. Оценка погрешностей измерений и результатов опыта . . . 176
5. Результаты и анализ экспериментальных исследований .... 180
Защемление единичных бобов и пучка стеблей сои спиралью шнека и процесс подачи частицы пальцем шнека к транспортеру или рабочему органу проставки 180
Лабораторно-полевые исследования усовершенствованной жатки-хедера и транспортера наклонной камеры ...... 184
Технологические и энергетические показатели обмолота
сои МСУ с вальцовым деформатором 19?
6. Экономическая эффективность совершенствования технологи
ческого процесса работы зерноуборочного комбайна на убор
ке сои 204
Выводы и предложения 210
Литература ........ 213
Приложения 232
Приложение № I. Программа расчета на ПЭВМ 2331
Приложение № 2. Копия авторского свидетельства на изобре
тение 235!
Приложение № 3, Конструкторские разработки, внедряемые в |
производство . . . 2361
Введение к работе
Нерешенность белковой проблемы в России приводит к ежегодному перерасходу зерна на продовольственные и фуражные цели в количестве I млн. тонн /I/. Выход из этого положения возможен при^ резком увеличении производства растительного белка, наибольшее ч количество которого, как известно, содержится в сое. По этому пути сегодня идет весь мир, однако наша страна пока, что значительно отстает от необходимых показателей.
В Российской Федерации Амурская область является основным производителем ценной белковой культуры - сои, где она ежегодно размещается на площади около 0,4 млн. га и достигла средней урожайности более 1,0 т/га, что связано как с выведением новых сортов так и совершенствованием техники и технологии ее возделывания /31,39,80,95,96,99,158,168/.
Один из значительных резервов дальнейшего наращивания производства растительного белка состоит в сохранении выращенного урожая сои за счет улучшения качества ее уборки зерноуборочными комбайнами. Над решением этой проблемы работали многие ученые и научные коллективы как внутри страны, так и за рубежом. Однако, эти усилия в основном были направлены на достижение минимальной высо-'ты среза растений жаткой и уменьшения механического повреждения сои молотильным аппаратом /16,20,29,32,34,48,49,52,73,84,95,96, 99,119,120,122,135,136,137,138,139,140,142,143,167,177,195,196, 197,199,200,203,204,205,206,207/.
Отмечая несомненные положительные результаты проделанной работы, к настоящему времени лишь при благоприятных условиях уборки удается снизить потери сои за жаткой до 5...7%, а дробление зерна уменьшить до уровня 6...8%. В совокупности прямые и косвенные потери зерна от несовершенства технологического процесса работы
зерноуборочного комбайна на уборке сои оцениваются в 15...20 млн. рублей /43,119,122/. Значительными также остаются эти потери в других странах, возделывающих сою /195,196,197,198,199,200,201, 202,203,204,205,206/. Настоящая диссертационная работа направлена на разработку более совершенных конструктивно-технологических па~ раметров рабочих органов зернового комбайна применительно к убор-* ке сои с целью решения проблемы существенного снижения ее потерь в условиях Амурской области.
Для достижения этой цели потребовалось решить следующие задачи:
Оценить современное состояние качества уборки сои зерновыми комбайнами в условиях Амурской области и за рубежом.
Выполнить исследования по основным, недостаточно изученным физико-механическим свойствам зерна, бобов и растений сои современных сортов.
Проанализировать рабочие органы жатки и молотильно-сепарирую-щего устройства (МСУ) зерноуборочного комбайна исходя из адаптации к уборке сои.
Оценить условия движения растительной массы мотовилом и шнеком и обосновать параметры планки мотовила и воздушной завесы в жатке с целью снижения потерь сои от очесывания бобов мотовилом и вымолота шнеком.
Разработать инженерные метопы расчета, исключающие встречные удары при движении растительной массы на пальчиковом участке шнека и ее входе в проставку или транспортер наклонной камеры.
Усовершенствовать процесс обмолота сои на основе реализации научной гипотезы и теоретических предпосылок, связанных с разрушением створок бобов сои сжатием обрезиненными вальцами и последующим их домолотом и сепарацией основным молотильным аппаратом на мягком режиме при снижении дробления семян в 1,2 1,5 раза.
Объекты исследований .В качестве основных объектов исследовались :
зерно,бобы и растения сои;
транспортирующие рабочие органы зерноуборочного комбайна;
технологический процесс жатки и молотильно-сепарирующего устройства (МС7) зернового комбайна на уборке сои.
Методы исследований. Аналитические исследования проводились на основе решения дифференциальных уравнении движения частицы по криволинейным поверхностям,совершающим вращательные движения переменной частоты, а также получении конечных зависимостей,связывающих основные параметры рабочих органов, в т.ч„ припомощи ПЭБМв
Экспериментальные исследования выполнялись как в лабораторных, так и в полевых условиях на специальных установках и зерноуборочных комбайнах как с серийными, так и с усовершенствованными рабочими органами.
Наиболее сложные технологические процессы изучались при помощи скоростной киносъемки и тензолаборатории ТІЇ-3, а их обработка велась методом планирования эксперимента и дисперсионного анализа с проверкой на достоверность полученных результатов,,
Научная новизна, полученных результатов состоит в разработке следующих технологических и технических решений:
разработаны приборы и методики исследований закономерностей свойств сои,влияющих на работу жатки и МС7 комбайна;
выявлен процесс обрыва (очеса) бобов сои планкой мотовила,распределение потерь по ширине захвата жатки, обоснована форма планки мотовила и переднего участка днища жатки, а также параметры воздушной завесы с целью снижения потерь зерна;
получены зависимости неисследованных физико-механических свойств сои,позволяющих обосновать конструктивно-технологические пара-
метры шнека жатки-хедера и ее днища, при которых достигается существенное улучшение качества уборки сои;
разработана математическая модель характера движения растительной массы на центральном участке шнека жатки-хедера и процесса ее входа в транспортер наклонной камеры или проставку;
определена принципиальная схема и основные конструктивно-технологические параметры нового сменного молотильного устройства (А,С, № II42Q47),позволяющего адаптировать зерноуборочный комбайн к уборке сои и существенно снизить дробление семян»
Практическая ценность и реализация результатов исследований.
В результате выполненной работы определены пути совершенствования процесса транспортирования растительной массы в жатке-хедере, а также обмолота и сепарации* Разработаны рабочие органы, повышащие качество технологического процесса зернового комбайна на уборке сои. Основные научные результаты реализованы при создании жатки-хедера для уборки сои и разработке конструкции прос-тавки к наклонной камере КБ завода *СельмадГ(г»Назарово) Ш"Красноярский комбайновый завод". Вариант,разработанной проставил включен в систему машин для зоны ДВ в качестве сменного рабочего органа к зерновому комбайну на уборке сои» Годовой экономический эффект на один комбайн составляет 700,,.900 рублей, а на весь парк зерноуборочных комбайнов он может достигнуть около четырех миллионов рублей.
Результаты исследований и лабораторные установки внедрены в учебный процесс Благовещенского СХИ. Экспериментальные образцы рабочих органов демонстрировались на ЗДНХ Амурской области»
Апробация работы. Диссертационная работа рассмотрена и рекомендована к защите по итогам научной конференции Благовещенского СХЙ и отчета автора о творческом отпуске на заседании ученого совета института (1991г,),где она выполнялась. Отдельные разделы
работы доложены на ежегодных научно-практических конференциях Благовещенского СХИ (І970-І99Іітв).Всероссийского научно-исследовательского института сои (1970г»),Новосибирского СХИ (1974г.), на региональных научно-практических конференциях (г.Барнаул,1973 г.),(Красноярск,1977г.), на'научно-техническом совете конструк--торского бюро Красноярского комбайнового завода (г.Красноярск,Ш6; 1992г.), ГСКБ по зерновым комбайнам и самоходным шасси .(г.Таганрог,1977г.), КБ завода "Сельмаш" (г.НазаровоДЭ90-1991гг.), СибШЗ (1992г.).
Публикация» Основное содержание работы опубликовано в 31 печатных работах,в том числе одной монографии. Получено авторское свидетельство на изобретение нового типа молотильного устройства.
Автор считает себя обязанным выразить глубокую благодарность сотрудникам каферды с.-х.машин и лаборатории системы машин Благовещенского СХИ, принявшим участие в проведении эксперимент; тальных исследований, а также д.т.н.профессорам Кашпуре Б.И, и Логину А.Д. за помощь и критические замечания при написании диссертационной работы.
