Методология формирования энерго- и ресурсосберегающей технологии уборки зерновых культур в условиях фермерских хозяйств : на примере Украины

• Автор: Леженкин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург - Пушкин - Мелитополь
• Количество страниц: 503 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1. Современные технологии уборки зерновых культур

1.1.1. Комбайновые технологии уборки зерновых культур

1Л .2. Альтернативные технологии уборки зерновых культур

1.2. Технические средства уборки урожая

1.2.1. Зерноуборочные комбайны

1.2.2. Уборочные машины, применяемые при некомбайновых технологиях

1.2.3. Очесывающие рабочие органы

1.3. Анализ экспериментальных исследований очесывающих устройств

1.4. Обзор сепарирующих устройств

1.5. Анализ развития фермерства в странах СНГ
1.6. Постановка проблемы, ее содержание и исходные положения РАЗДЕЛ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБОСНОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
2.1. Обоснование производительности звеньев уборочнотранспортного комплекса фермерских хозяйств
2.2. Установление и оценка агробиологических и физикомеханических свойств зерновых культур при их очесе на корню
2.2.1. Анализ изменения влажности растений по высоте и зерна
во время уборки
2.2.2. Анализ биометрических характеристик элементов растений зерновых культур
2.2.3. Механикотехнологические свойства зерновых культур
2.3. Общая технологическая схема уборки зерновых с использова
нием метода очесывания растений на корню
2.4. Основы оптимизации уборочного процесса
2.4.1. Общие теоретические предпосылки
2.4.2. Методика разработки математической модели уборочного процесса
2.5. Модели функционирования технологического процесса уборки зерновых методом очеса на корню
2.5.1. Общие положения
2.5.2. Модели функционирования технологического процесса уборочной машины
2.5.3. Модели функционирования стационарного пункта доработки очесанного вороха
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
УБОРОЧНОГО ПРОЦЕССА
3.1. Устройство и принцип работы экспериментальных уборочных машин
3.1.1. Конструкция и рабочий процесс самоходной уборочной машины
3.1.2. Общее устройство и технологический процесс прицепной уборочной машины
3.2. Методика расчета технологических показателей полевой уборочной машины
3.2.1. Методика расчета производительности уборочной машины
3.2.2. Методика оценки эффективного функционирования полевой уборочной машины
3.3. Методика расчета энергетических показателей уборочной машины
3.4. Результаты полевых испытаний самоходной уборочной машины
3.5. Результаты полевых испытаний прицепной уборочной машины
3.5.1. Анализ условий проведения испытаний на уборке сои
3.5.2. Анализ условий проведения испытаний на уборке проса
3.5.3. Исследование влияния скорости движения арегата на потери зерна
3.5.4. Экспериментальная оценка влияния скорости движения уборочного агрегата на фракционной состав очесанного вороха
3.5.5. Исследования влияния скорости движения уборочного агрегата на его производительность
3.6. Идентификация моделей функционирования уборочных машин
3.6.1. Общие методологические аспекты идентификации моделей функционирования
3.6.2. Анализ статистических связей процессов на входе и выходе очесывающего устройства полевой уборочной машины
3.6.3. Модели регрессии технологического процесса очеса растений на корню
3.7. Схемотехнические решения и основы расчета стационарного
агрегата доработки очесанного вороха
3.7.1. Постановка задачи
3.7.2. Технологическая схема агрегата доработки очесанного вороха зерновых
3.7.3. Методика технологического расчета ворохоочистителя
3.8. Расчет состава уборочнотранспортного комплекса для фермерских хозяйств Украины
РАЗДЕЛ 4. ДИНАМИКА УБОРОЧНОГО АГРЕГАТА
4.1. Механикоматематические методы исследования динамики механических систем
4.2. Расчетная схема уборочного агрегата
4.3. Анализ сил, действующих на уборочный агрегат
4.4. Дифференциальные уравнения движения уборочного агрегата
4.4.1. Определение кинетической энергии уборочного агрегата, как функции обобщенных координат и скоростей
4.4.2. Нахождение обобщенных сил, действующих на агрегат
4.4.3. Составление дифференциальных уравнений движения агрегата
4.5. Определение графоаналитическим способом сил и моментов сил упругости, возникающих при поперечных деформациях шин колес уборочного агрегата
4.6. Определение поперечных деформаций шин колес агрегата аналитическим методом
4.7. Преобразование дифференциальных уравнений движения РАЗДЕЛ 5. МЕХАНИКОМАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УСТОЙЧИВОСТИ ДВИЖЕНИЯ УБОРОЧНОГ О АГРЕГАТА
5.1.1 остановка проблемы
5.2. Уравнения движения и устойчивость движения уборочного.агрегата
5.3. Дифференциальные уравнения движения уборочного агрегата при прямолинейном и равномерном движении центра масс трактора
5.4. Условия устойчивости движения уборочного агрегата при прямолинейном движении центра масс трактора
5.5. Дифференциальные уравнения движения трактора при агрегатировании уборочного агрегата
5.6. Обоснование скорости движения трактора, обеспечивающей устойчивость его движения при агрегатировании уборочного агрегата
5.7. Дифференциальные уравнения движения уборочной машины
5.8. Анализ устойчивости движения уборочной машины
5.9. Дифференциальные уравнения движения прицепа тележки для сбора очесанного вороха
5 Устойчивость движения прицепа тележки
5 Скорость уборочного агрегата при условии сохранения устойчивости его движения
5 Экспериментальные исследования устойчивости движения уборочног о агрегата
РАЗДЕЛ 6. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ НЕЗЕРНОВОЙ ЧАСТИ УРОЖАЯ ПОСЛЕ ОЧЕСА РАСТЕНИЙ ПА КОРНЮ
6.1. Постановка задачи
6.2. Факторы, влияющие на разложение соломы в почве
6.3. Математическая модель процесса разложения соломы в почве
6.4. Каноническое преобразование математической модели процесса разложения соломы в почве
6.5. Общая технологическая схема уборки очесанной соломы РАЗДЕЛ 7. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СТАЦИОНАРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Очесывающие зубья гребенок в процессе своего перемещения совместно с бесконечной лентой вокруг нижнего и верхнего барабанов очесывающего устройства, производят очесывание колосьев и транспортирование вороха в сборную камеру. Недостатком очесывающих устройств транспортерного типа является повышенное содержание соломистых примесей в очесанному ворохе. Снизить количество соломистых примесей в очесанном ворохе позволяют очесывающие устройства параллелограмного типа . Рабочим органом в данных очесывающих устройствах является эксцентриковый очесывающий барабан 1, закрытый кожухом 3 рис. По образующей барабана установлены гребни 4 с уравновешивающими лопастями 5. Очесывающее устройство работает следующим образом . Приводная звездочка передает вращение ведущим дискам и рис. Это вращение через гребни 4 и поводки передается на ведомый диск . Барабан 1, вращаясь очесывает гребнями зерно и бросает его в направлении пневмотранспортирующего канала 2. По пневмотранспортирующему каналу очесанный ворох отводится в специальный сборник. Рис. Недостатком очесывающих устройств параллелограмного типа являются повышенный уровень травмирования зерна, сложность изготовления, низкая надежность. Очесывающие устройства роторного типа лишены данных недостатков. Они могут иметь один или несколько барабанов в основном два. Рассмотрим конструкции однобарабанных и двухбарабанных роторных очесывающих устройств. В настоящее время разработано достаточно много конструкций однобарабанных роторных очесывающих устройств , , 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1, 2. Так, на рис. Рис. Роторный однобарабанный очесывающий рабочий орган а рабочий орган, вид сбоку б гребенка с пальцами, вид сверху. Рабочий процесс в данном устройстве протекает следующим образом. Очесывающий барабан совершает плоскопараллельное движение, вращаясь вокруг своей оси и перемещаясь вместе с машиной. Длинные пальцы гребенок предварительно разделяют массу, а короткие очесывают растения. Очесанный ворох транспортируется воздушным потоком через всасывающий патрубок . Основным недостатком таких очесывающих устройств является низкий процент содержания свободного зерна в очесанном ворохе. Устранить данный недостаток позволяют щеточные рабочие органы. В качестве примера на рис. Технологический процесс данного устройства протекает следующим образом. Щетки 1, вращаясь по ходу часовой стрелки, очесывают растения. Очесанные растения срезаются режущим аппаратом и укладываются в валок. Рис. Главным недостатком однобарабанных очесывающих устройств является повышенный уровень потерь зерна. Несколько снизить потери позволяет использование всасывающего воздушного потока, однако, это приводит к повышению энер гозатрат на уборку, так как, для создания мощного всасывающего потока необходимо устанавливать мощные вентиляторы. Двухбарабанные очесывающие устройства не требуют использования дополнительного всасывающего потока. На рис. Данное устройство включает в себя барабаны 1 и 2 с гребенками 3 и 4, раму 5, кожухи 7 и 8, регулируемые щетки 9 и , шнеки и транспортер , режущий аппарат . Технологический процесс данного устройства протекает следующим образом. Растения при помощи всасывающего воздушного потока, который возникает вследствие вращения очесывающих барабанов, подаются в зону очесывания. В результате воздействия гребенок 3 и 4, растения очесываются. Очесанный ворох воздушным потоком транспортируется в сборник , откуда, при помощи шнека , он подается к наклонному транспортеру . Рис. Экспериментальные исследования счесывающих устройств стрипперного типа проводились в отраслевой лаборатории Мелитопольского института механизации сельского хозяйства с целью проверки работоспособности и обоснования основных параметров и режимов работы. Так, в работе приведены результаты экспериментальных исследований стрипперных очесывающих устройств с активными и пассивными рабочими органами. Очесывающие устройства дискового типа изучались в ВИСХОМе, МИМСХе и ВНИИ риса 7, , . В результате экспериментальных исследований установлено, что потери, зерна составили 5,1 . Анализируя исследования вальцевых очесывающих устройств следует отметить, что потери зерна неочесом находятся в пределах 1,5.