Повышение эффективности процесса обрезки корнеплодов сахарной свеклы за счет совершенствования конструкции ботвосрезающего аппарата

• Автор: Белокобыльский, Виталий Александрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 166 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Состояние проблемы удаления ботвы с корнеплодов сахарной свеклы.

1.2 Классификация и анализ ботвосрезающих аппаратов свеклоуборочных машин

1.2.1 Ботвосрезающие аппараты, выполняющие обрезку внутри машины

1.2.2 Ботвосрезающие аппараты однофазной обрезки, выполняющие обрезку на корню

1.2.3 Ботвосрезающие аппараты двухфазной обрезки, выполняющие обрезку на корню

1.2.4 Ботвосрезающий аппарат с пассивным дисковым копи

ром и активным плоским ножом.

ъ 1.3 Существующие теоретические и экспериментальные исследования ботвосрезающих аппаратов свеклоуборочных машин
Выводы

Цель и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ КАЧЕСТВА ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОТ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ БОТВОСРЕЗАЮЩЕГО АППАРАТА .
2.1 Определение основных конструктивных параметров режущего
аппарата.
2.2 Определение частоты колебания ножа.
2.3 Определение параметров движения лезвия.
2.3.1 Движение прямого лезвия
2.3.2 Движение зубчатого лезвия
2.4 Расчет коэффициентов скольжения для различных типов ножей
2.5 Определение конструктивных параметров копира
2.5.1 Определение диаметра дисков копира
2.5.2 Определение ширины копира и количества дисков в пакете
2.6 Определение зависимости высоты среза от вертикального и го
ризонтального зазоров между копиром и ножом и диаметра корнеплодов.
Выводы.
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа исследований
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований
3.2.1 Планирование эксперимента.
3.2.2 Область исследования принятых факторов
3.2.3 Оборудование, используемое для исследований.
3.2.4 Определение характеристик участка и культуры
3.2.5 Определение показателей качества выполнения технологического процесса.
3.2.6 Определение кинематических и энергетических параметров ботвосрезающего аппарата
3.3 Методика обработки результатов экспериментов
3.3.1 Статистическая обработка результатов опытов.
3.3.2 Обработка результатов полевых опытов
3.3.3 Определение удельной потребляемой мощности.
3.3.4 Определение потребляемой мощности в полевых условиях
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
4.1 Результаты стендовых лабораторных исследований
4.1.1 Результаты многофакторного исследования
4.1.2 Влияние зазоров между копиром и ножом, скорости
движения и диаметра корнеплода на высоту среза.
4.1.3 Влияние зазоров между копиром и ножом, скорости
движения и диаметра корнеплода на высоту ступени на поверхности среза.
4.2 Методика установки зазоров между копиром и ножом в полевых условиях.
4.3 Результаты лабораторных полевых исследований.
4.3.1 Характеристика условий полевых исследований.
4.3.2 Показатели качества выполнения технологического процесса ботвосрезающим аппаратом БСА .
4.3.3 Результаты определения удельной потребляемой мощности .
4.3.4 Результаты определения средней потребляемой мощности .
4.4 Результаты оптимизации конструктивных параметров и режимов работы ботвосрезающего аппарата
Выводы.
5 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
БОТВОСРЕЗАЮЩЕГО АППАРАТА.
5.1 Опытнопроизводственная проверка экспериментального ботвосрезающего аппарата
5.2 Расчет экономической эффективности применения ботвосрезающего аппарата.
5.2.1 Общие положения методики расчета экономической эффективности предлагаемого ботвосрсзающсго аппарата .
5.2.2 Экономическая эффективность ботвосрезающего аппарата от дополнительного сбора продукции
5.2.3 Экономическая эффективность ботвосрсзающсго аппарата от исключения использования ручного труда
Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
ЛИТЕРАТУРА


По причинам, обусловленным динамическими свойствами ботвосрезающих аппаратов, рабочие скорости всех известных типов ботвоуборочных машин ограничены 1,5. Повышение качества обрезки и уменьшение засоренности ботвой убранных корнеплодов в некоторых случаях достигается за счет нежелательного увеличения отходов массы корнеплодов со срезанными головками от 3. Отмеченные факторы значительно снижают техникоэксплуатационные показатели работы машины. В большинстве случаев коэффициент надежности технологического процесса, обеспечиваемого свеклоуборочными машинами, в нормальных условиях работы не превышает 0,7. Значительное варьирование условий работы и недостаточная приспособленность существующих конструкций ботвосрезающих аппаратов к их изменению не позволяют получать устойчивые агротехнические показатели, особенно при высоких урожаях, сухой и влажной почве, неравномерном распределении корнеплодов в рядке, неудовлетворительном состоянии ботвы, засоренности посевов и т. Таким образом, используемые конструкции ботвосрезающих аппаратов не обеспечивают качественного выполнения технологического процесса в меняющихся или неблагоприятных условиях. Конструкции современных свеклоуборочных машин, обеспечивающих качественное выполнение технологического процесса обрезки ботвы, становятся все более сложными и громоздкими, однако показатели качества выполнения технологического процесса ими изменяются несущественно . Разработкой и обоснованием параметров ботвосрезающих аппаратов свеклоуборочных машин и анализом их работы занимались М. С. Сиваченко, В. Д. Павлов, С. А. Герасимов, В. А. Кореньков, И. Д. Еремеев, Г. А. Мельников, М. А. Мишин, Л. В. Погорелый, И. П. Бабко, Э. Б. Борщевская, В. Н.В. Татьянко, Н. С. Зуев, С. А. Топоровский и ряд других исследователей. Ботвосрезающие аппараты, используемые на свеклоуборочных комбайнах теребильного типа, по качеству обрезки несколько уступают на 3. Кроме того, принцип теребления нс позволяет повысить рабочие скорости машин. По утверждению М. А. Мишина, И. П. Бабко и Э. Б. Борщевской УкрНИИСХОМ ботвосрезающие аппараты с активными дисковыми ножами целесообразно использовать при рабочей скорости движения до 1,9 мс, урожайности ботвы до тга, равномерном размещении корнеплодов в рядке и относительно поверхности поля. Так, по результатам испытаний машины БМ6, массовая доля нормально обрезанных корнеплодов при скорости 1,4 мс составляет ,7 , а площадь гладкой поверхности среза ,1 . Ю.Б. Аванесов в своих исследованиях утверждает, что для типичных условий лесостепной зоны целесообразно использовать ботвосрезающие аппараты с гребенчатым копиром и активным ножом. Применение такой конструкции позволяет снизить массу и повысить оптимальную скорость до 2,0 мс. За счет совершенствования конструкции очистителей головок рабочие скорости ботвоуборочных машин могут быть повышены до 2, мс. Ботвосрезающие аппараты с активными дисковыми копирами и пассивными плоскими ножами применяются в районах с высокой урожайностью ботвы до тга и влажных условиях. Как правило, в таких условиях корни свеклы больше выступают над уровнем почвы и слабее закреплены в ней. Такие аппараты применяются в конструкциях зарубежных свеклоуборочных комбайнов и ботвоуборочных машинах 1. По данным работ М. А. Мишина ботвосрезающие аппараты состоящие из активных дисковых копиров и пассивных плоских ножей обеспечивают качественную обрезку ботвы лишь на скоростях до 1, мс. С повышением скорости эффективность их работы снижается, в частности, изза значительной массы подвижных частей системы подвески и копира. Например, количество нормально обрезанных корнеплодов машиной 3ОЦХ при скорости 1, мс достигает ,9 , а при скорости 1, мс ,3 . Такие аппараты целесообразно использовать в регионах, где природноклиматические условия схожи с условиями западноевропейских стран. За рубежом для повышения качества обрезки корней и снижения загрязнения их вороха ботвой применяются различные роторные аппараты для предварительного удаления ботвы и снижения за счет этого помех при копировании . Для конкретных почвенных и климатических условий применяются определенные конструктивные схемы ботвосрезающих аппаратов.