Анализ и синтез молотильно-сепарирующих устройств рисозерноуборочных комбайнов

• Автор: Богус, Шумаф Нухович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 526 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИЙ РИСОЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ

1.1 Современные тенденции развития рисозерноуборочных комбайнов

1.2 Анализ молотильных устройств различных конструкций

1.3 Аксиальнороторные молотильносепарирующие устройства

1.4 Молотильные устройства со смещенным пиком сепарации

1.5 Анализ вибрационных молотильных устройств

1.6 Анализ математических моделей технологического

процесса МСУ

1.7 Анализ особенностей технологических процессов работы МСУ

1.7.1 Обмолачивающее действие молотильного устройства
1.7.2 Сепарирующее действие молотильного устройства
1.7.3 Повреждающее действие молотильного устройства
в 1.8 Выводы, обоснование выбранного направления и задачи
исследования
2 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РИСА
2.1 Методика исследований физикомеханических свойств рисостебелыюй массы
2.1.1 Программа исследований физикомеханических свойств
рисостебельной массы
2.1.2 Обработка экспериментальных данных методами матричного
исчисления для получения аппроксимирующего полинома
2.2 Коэффициент межстсблевого трения в соломистом слое
2.3 Коэффициенты трения рисостебелыюй массы
2.4 Обмолачиваемость районированных и селекционных сортов
риса на Кубани
2.5 Растрескиваемость зерновки риса от времени просушки в валке
3 КЛАССИФИКАЦИЯ МСУ ПО ПРИНЦИПАМ ВОЗДЕЙСТВИЯ
НА ОБМОЛАЧИВАЕМЫЙ МАТЕРИАЛ И ИХ СИНТЕЗ
3.1 Программа и методика проведения классификации
3.2 Классификационные признаки молотильносепарирующих устройств 3 3.3 Особенности воздействия рабочих органов МСУ на
обмолачиваемый материал
3.4 Статистический метод оценки конструктивных схем МСУ
3.5 Доминирующие процессы воздействия рабочих органов
МСУ на обмолачиваемый материал
3.6 Общеметодологические принципы моделирования
доминирующих процессов
3.7 Системный анализ технологических процессов рисозерноуборочных комбайнов
3.7.1 Идентифицируемость математической модели
3.8 Синтез молотильносепарирующих устройств
3.9 Аксиоматизация процессов обмолота и сепарации
3. Общие аксиоматические положения характерные для
технологического процесса МСУ
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБМОЛОТА РАСТИТЕЛЬНОЙ МАССЫ
4.1 Исходные методические предпосылки
4.2 Моделирование процесса сжатия растительной массы
4.2.1 Общий вид математической модели процесса сжатия
4.2.2 Деформация обмолачиваемой массы в рабочей зоне МСУ
4.2.3 Закономерность изменения рабочего зазора в
молотильном устройстве
4.2.4 Усилие сжатия растительной массы подвижной силой
4.2.5 Работа сжатия растительной массы подвижной силой
4.3 Моделирование процесса движения растительной массы
4.3.1 Движение растительной массы в рабочем зазоре вальцового МСУ
4.3.2 Кинематические параметры обмолачиваемой массы
в вальцовом МСУ
4.4 Обоснование параметров вальцовых МСУ
4.4.1 Определение числа ударов ребер вальцов по
обмолачиваемой массе
4.5 Логистические распределения в земледельческой механике
4.6 Аналитические основы энергетики вальцовых МСУ
4.6.1 Мощность на преодоление вредных сопротивлений
4.6.2 Мощность на вибрацию рисостебельной массы
4.6.3 Мощность сжатия рисостебельной массы в рабочем зазоре
Ф 4.6.4 Мощность на преодоление сил трений в рабочем зазоре
4.6.5 Мощность разрыва стеблей
4.6.6 Мощность очеса рисостебельной массы
4.6.7 Мощность отбрасывания продуктов обмолота
5 МОДЕЛИРОВАНИЕ УДАРНЫХ ПРОЦЕССОВ В МСУ
5.1 Исходные научнометодические предпосылки
5.2 О взаимодействии вальца барабана с обмолачиваемой массой
5.3 Способы определения критической скорости удара рабочего
органа по зерну
5.3.1 Обоснование критической скорости удара по зерновке
5.4 Определение продолжительности времени удара
9 5.5 Энергетический способ определения критической скорости
5.6 Активные и реактивные ударные импульсы в молотильном барабане
5.7 Момент инерции молотильного барабана под действием ударных сил
6 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
6.1 Экспериментальные исследования молотильносепарирующего устройства
6.1.1 Зависимость агротехнических показателей от параметра
т и скорости подачи
6.1.2 Зависимость агротехнических показателей от начальной установки и частоты вращения вальцов при4
6.1.3 Зависимость агротехнических показателей работы
МСУ от параметров рабочего зазора
6.1.4 Зависимость дробления и недомолота зерна от
производительности и скорости подачи
6.2 Определение мощности на привод вальцов барабана и подбарабанья
6.2.1 Баланс мощности вальцового молотильного устройства
7 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РИСОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ С РАЗЛИЧНОЙ КОНСТРУКЦИЕЙ МСУ
8 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ, ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ
8.1 Выводы
8.2 Предложения научноисследовательским, проектноконструкторским организациям и производствам
ЛИТЕРАТУРА


Отсюда множество вариантов уравнений, многие из которых в узком интервале варьируемых факторов дают практически одинаковый результат. В теории, барабана В. Ы , 1. В уравнении он связал среднюю мощность на обмолот с мощностью двигателя. Решение уравнения дает приближенный момент инерции барабана. Г.И. Динамикой молотильного аппарата занимались Н. Д. Гусейнов, Б. И. Чегыркин 2, 3. В их работах содержится ряд практических рекомендаций. Динамике молотильного аппарата с учетом упругости звеньев посвящены работы Б. И. Турбина, 5, Ю. Ф. Загороднего 1, В. Н.Д. Ростова 2, Л. И. Федянина 8, С. А. Алферова 7, Я. И. Заяц 8. Авторы теоретически доказали и практически подтвердили влияние упругости звеньев системы двигательбарабан на равномерность вращения барабана. Однако у них нет рекомендаций, устанавливающих оптимальные динамические параметры МСУ. В работах В. В. Деревенко 7, 9, рассматриваются переходные режимы работы барабана, при его разгоне, подаче обмолачиваемой массы, прекращении подачи, приводятся условия для оценки различных типов МСУ. Вопросам динамики вальцовых молотильных устройств посвящены работы А. Н. Гудкова 5, 8, 1, 2, 0, 1. Перечисленные работы показывают, что их энергозатраты значительно ниже классических МСУ. Хотя исследованию работы молотильного барабана посвящено много работ, представить в полном объеме математическую модель его работы невозможно, ввиду сложности процессов. Получены десятки частных уравнений по процессам обмолота и сепарации, но получить общую стройную систему пока не представляется возможным. Работа МСУ изучается, чаще всего, изолировано от других органов комбайна, чем игнорируется принцип системного подхода. Известно много уравнений для описания процесса выделения зерна через подбарабанье, но просеиваемость соломистого вороха изучена в основном экспериментально. Но это не ошибка и не заблуждение ученых, это был естественный путь развития в рамках экспериментальнотеоретического метода исследований. Индуктивный метод и сейчас чаще является основным при изучении сельскохозяйственных процессов. Он оказался во многом плодотворным и проложил дорогу к переходу к дедуктивному методу исследования явлений. В настоящее время чаще применяется теоретикоэкспериментальный метод, согласно которому методика исследований имеет другую последовательность ставится задача, обосновывают теоретическую предпосылку, выясняют главные факторы, строят математическую модель, проводят эксперименты, взамен эмпирических коэффициентов определяют значения функциональных параметров, устанавливают адекватность и степень общности полученного уравнения. У истоков динамической модели стояли В. П. Горячкин, М. А. Пустыгин, М. Н. Летошнев. Дальнейшее ее развитие нашло отражение в работах Н. С.А. Алферова, Э. И. Липковича и других. Они заложили основы современной теории работы МСУ как динамической системы, что позволило вывести основные соотношения для масс и скоростей вращения барабанов. Наибольший вклад в разработку технологической математической модели работы МСУ внесли М. Н. Летошнев 8, В. Г. Антипин, , С. А. Алферов 5 и Э. И. Липкович 1. Они представляют типичный пример дедуктивного метода исследований. С.А. СМЛ , среЛ ооеп1 ,
2 1 вл ,. Ыъ еял ем. Первое уравнение представляет материальный баланс зерна в колосе х, в соломе у и прошедшее через подбарабанье г. Сумма величин всегда равна единице. Второе уравнение определяет количество невымолоченного зерна, находящегося в рабочем зазоре. По мере продвижения хлебной массы по длине подбарабанья эта величина постоянно уменьшается. Третье уравнение описывает динамику образования свободного зерна у в рабочем зазоре с учетом вымолота из колоса и сепарации через подбарабанье. Четвертое уравнение характеризует количество зерна , прошедшее через подбарабанье. Коэффициенты 0 и цс приняты постоянными, не зависящими от длины подбарабанья. Поэтому утверждение, что 0 И 1ЛС не постоянны и зависят от 1п противоречит исходной посылке, при которой получается экспонента. Действительно, выражение 1. М0 1. И только уравнение 1. ЛОх 1. Связь между качественными показателями и конструктивными параметрами соломочесов описана М.