Содержание к диссертации
Введение 8
Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследований 10
Значение тыквы в рационе питания человека и животных 10
Анализ технологических приемов и средств механизации
уборки тыквы 12
Теоретические предпосылки использования волновых поверхностей при перемещении тел 37
Анализ теоретических исследований 42
Цель и задачи исследований 46
Глава 2. Теоретические исследования подборщиков защемляющего
типа. Основные факторы, влияющие на работу подборщика 47
2.1. Теория подборщика защемляющего типа 47
Предпосылки использования подборщиков защемляющего типа 47
Устройство и принцип действия подборщика 47
Теоретический анализ сил, действующих на плод тыквы * тороидальной формы при захвате и подъеме подборщиком
защемляющего типа 49
Обоснование основных параметров подборщика 55
Теоретическое определение параметров подборщика на основе использования свойств многозвенной волновой поверхности 65
Теоретический расчет технологического процесса уборки
транспортерами с установкой на них подбирающих модулей 66
2.4.1. Определение потребного количества подбирающих модулей 69
Выводы к главе 2 70
Глава 3. Общая методика экспериментальных исследований 72
Программа экспериментальных исследований 72
Условия и объекты исследований 73
Физико-механические свойства тыквы 83
Плотность тыквы 84
Сопротивление тыквы ударным нагрузкам 86
Планирование и оценка результатов исследований 88
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований 91
4.1. Испытания подборщиков защемляющего типа 91
Результаты поисковых опытов 91
Экспериментальные исследования подборщика защемляющего типа с ограничивающими кольцами 96
Выводы к главе 4 104
Глава 5. Испытания подборщика защемляющего типа 106
Испытания подборщика в технологическом процессе уборочно-транспортного комплекса 106
Испытания подборщика в почвенном канале 106
Технологический процесс использования подборщиков
в комплексе с транспортером ПО
5.4. Агрегатирование подборщика непосредственно с транспортным
средством 111
5.5.Экономическая эффективность использования подборщика в
технологическом процессе уборки тыквы 115
Выводы к главе 5 121
Общие выводы и практические рекомендации 122
Литература 124
Приложения 135
д Обозначения принятые в диссертации
До - максимальный диаметр эластичной рабочей поверхности (мембраны) -диаметр обода, м
Дс - минимальный диаметр эластичной рабочей поверхности (мембраны) -диаметр ступицы, м
Дк- диаметр ограничивающего кольца, м ас - угол схождения дисков, рад оср - угол развала дисков, рад Оа- угол атаки, рад
hy - высота точки наибольшего схождения, м Их - глубина точки наибольшего схождения, м Т - предварительное натяжение эластичной рабочей поверхности, Н h - расстояние от лотка до поверхности почвы, м t - длина скатного лотка, м а - угол наклона скатного лотка, рад
X] - зазор между дисками в точке наибольшего схождения, м «я - угол отклонения точки наибольшего схождения относительно продольной оси подборщика, рад Fmp - сила трения плода о поверхность почвы, Н G - сила тяжести плода тыквы, Н Нптах- высота плода тыквы максимального размера, м Л1 - деформация упругих элементов диска с эластичными рабочими поверхностями, м
А - амплитуда колебаний рабочей поверхности, м cot - фаза колебаний диска,
NM - реакция мембраны (сила давления рабочей поверхности на плод), Н
ф / - длина звена, м
Я - длина волны, м
q>- фазовая постоянная, рад
v- частота колебаний осцилляторов; с"1
0 - скорость волны, м/с
П - пульсация,
а - угол наклона звена, рад
/ул /, lyn J- амплитуды колебаний узловых точек, м
/(a)- расстояние между плоскостями мембраны, м
S - расстояние между плодами, м
W - производительность одного подборщика,
1общ - общая производительность,
Qmax - секундная подача, кг/с
М - грузоподъемность транспортного средства, т
ti - время загрузки, ч
І2 - время движения, ч
t3 - время разгрузки, ч
1 - расстояние между модулями, м
L - ширина захвата агрегата, м
N - количество плодов на одном гектаре, шт
V- объем плода тыквы, м
у - плотность плода тыквы, кг/м3
У- урожайность, т/га
В - длина участка, м
W - коэффициент заполнения
с^-угол падения, рад
X - среднее арифметическое значение величины
а- среднеквадратичное отклонение
V- коэффициент вариации
Sx - ошибка выборочной средней
6 Sx,%- относительная ошибка выборочной средней ст2 - дисперсия х - интервал варьирования а0 -угол захвата барабана г„- радиус плода, м
h - расстояние между барабаном и поверхностью почвы, м В\т - максимальная ширина однорядного валка, м АЬ - отклонение от заданной траектории движения барабана, м к - коэффициент, учитывающий деформацию упругих элементов г - радиус нижнего шкива наклонного транспортера, м dmax- максимальный диаметр плода, м dmin - минимальный диаметр плода, м Осп - угол наклона скатного лотка, рад
Сб, Си- себестоимость 1 т продукции, полученной по базовой и новой технологиям
Кб, Ки - удельные капитальные вложения в базовую и новую технологии,
руб/ т
Е = 0,15 - нормативный коэффициент капитальных вложений
А - объем внедрения
Эб, Эй - затраты труда при базовой и новой технологиях, чел. ч /т
Л - количество рабочих, занятых на операции, чел
Зп - зарплата обслуживающего персонала, руб. на ед. работы
А - отчисления на реновацию, руб. на ед. работы
Зн- затраты труда при использовании новой технологии
Зб- затраты труда при использовании базовой технологии
Пб - производительность при использовании базовой технологии
Пн ~ производительность при использовании нового подборщика
Р - затраты на ремонт и техническое обслуживание, руб на единицу работы;
Г- затраты на горюче-смазочные материалы, руб на единицу работы
Плз - прочие прямые затраты
С - часовая оплата обслуживающего персонала
Wn - часовая производительность
Р - количество разрядов тарифной сетки
Б - балансовая цена контейнера
а - процент отчислений на реновацию
]ж - производительность за час эксплуатационного времени
Тзон - зональная годовая загрузка
Цо - оптовая цена, руб
qn- коэффициент перевода для балансовой цены, qn = 1,1
км - коэффициент конструктивной сложности
d - стоимость покупных изделий
Введение к работе
На современном этапе развития сельского хозяйства необходимо уделять особое внимание обеспечению населения полноценными продуктами питания отечественного производства, повышению урожайности выращиваемой продукции при снижении затрат и уменьшении потерь. С возросшим количеством мелких и средних крестьянских и фермерских хозяйств, особенно актуально стоит проблема создания технических средств снижающих применение ручного труда на таких технологических операциях, как подбор и погрузка урожая.
Уборка плодов тыквы, одной из ценных бахчевых культур, широко используемой, как для питания и лечения человека, так и на корм животным, является самой затратной технологической операцией. Уровень механизации в крестьянских и фермерских хозяйствах, занимающихся производством бахчевых, составляет около 15%. Имеющиеся технические средства, предназначенные для подбора и погрузки плодов бахчевых, из-за высокой стоимости не находят широкого применения среди мелких производителей. Распространенные импортные игольчатые подборщики в процессе подбора травмируют плоды, не допуская их закладки на длительное хранение.
Эти факторы определяют актуальность создания и обоснования конструктивных параметров подборщика плодов тыквы, приемлемого по цене, для крестьянских и фермерских хозяйств, заменяющего ручной труд, обеспечивающего подбор, подъем и выгрузку плодов без повреждений непосредственно в транспортные средства, в том числе в крытые.
Поэтому цель исследований заключается в разработке технологии и технических средств, обеспечивающих снижение затрат ручного труда, повышение эффективности подбора и погрузки тыквы в транспортные средства.
В теоретических и экспериментальных исследованиях, направленных на достижение поставленной цели, реализованы следующие задачи:
результаты исследований физико-механических свойств тыквы различных сортов легли в основу расчета параметров подборщика защемляющего типа;
научно обоснована необходимость введения ограничивающих колец, ориентирующих положение плода, и элементов, увеличивающих размерный диапазон подбираемых плодов и снижающих скольжение дисков о почву;
создан приборный комплекс для исследования физико-механических свойств тыквы, разработана методика для определения характеристик упругих элементов;
создан подборщик защемляющего типа для подбора тыквы округлой и тороидальной формы из валка. Разработаны конкретные методики для определения его параметров;
обоснованы технологии машинной уборки тыквы для различных назначений в условиях фермерских хозяйств.
