КІРОВОГРАДСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

МОРОЗ МИКОЛА МИКОЛАЙОВИЧ

УДК 631.354.3

Обгрунтування параметрів та режимів роботи обчісуючої

жатки для збирання зернових колосових культур

Спеціальність 05.05.11 – Машини і засоби механізації

сільськогосподарського виробництва

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Кіровоград-2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі “Сільськогосподарського машинобудування” Кіровоградського державного технічного університету Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: Заслужений винахідник України, кандидат технічних наук, професор Сисолін Петро Васильович,

Кіровоградський державний технічний університет, професор кафедри “Сільськогосподарського машинобудування”.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, старший науковий співробітник,

Котов Борис Іванович, Інститут механізації та електрифікації сільського господарства Української академії аграрних наук,

смт. Глеваха, Київської обл., завідувач лабораторії післязбиральної обробки зерна.

кандидат технічних наук, доцент,

Оришака Олег Володимирович, Кіровоградський державний технічний університет, доцент кафедри “Обчислювальної техніки та прикладної математики”.

Провідна установа: Національний аграрний університет Кабінету Міністрів України, м. Київ, кафедра “Сільськогосподарського машинобудування”.

Захист відбудеться 20.04.2001 року о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 23.073.01 у Кіровоградському державному технічному університеті за адресою: 25006, м. Кіровоград, пр. Університетський, 8.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Кіровоградського державного технічного університету за адресою: 25006, м. Кіровоград, пр. Університетський, 8.

Автореферат розісланий 20.03.2001 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Каліч В.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. При вирощуванні врожаю зерна, операції по його збиранню складають в загальному балансі енергозатрат біля 30…40%. Аналіз конструкцій сучасних зернозбиральних комбайнів показує, що майже 80% енергії, яка використовується на обмолот, витрачається безпосередньо на зминання, подрібнення та розрив стебел, а значна частина зерна при цьому отримує пошкодження.

Альтернативним напрямком зменшення енергозатрат і підвищення пропускної здатності комбайнів є принцип подачі хлібної маси до молотарки з мінімальним вмістом у ній стебел соломи. Зменшити кількість соломи в хлібній масі можливо завдяки застосування методу обчісування рослин на корені без зрізання стебла. При цьому забезпечується зменшення надходження технологічної маси в комбайн, що дає змогу підвищити його продуктивність, а також знизити питому енергоємність процесу і відповідні витрати палива.

Відомі обчісуючі жатки переважно призначені для обчісування рису та насіневих коробочок льону. Однак, значну частину посівних площ України займають зернові колосові культури, підвищення ефективності збирання яких на корені залишається перспективною і актуальною проблемою. Якість збирання врожаю зернових колосових культур обчісуючими жатками поки що не достатня, тому дана технологія потребує дослідження та вдосконалення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема роботи пов'язана з тематичним планом НДДКР Кіровоградського державного технічного університету на 1995 – 2000 роки, а також з “Програмою виробництва технологічних комплексів, машин і обладнання для агропромислового комплексу на 1998 – 2005 рр.”, схваленої Постановою Кабінету Міністрів від 30. 07. 98 № 403. Шифр завдання 3.6.1 Р31 (Уніфікований ряд валкових жаток для збирання зернових, зернобобових і рису).

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є підвищення продуктивності зернозбиральних комбайнів шляхом удосконалення технології обчісування зернових колосових культур на корені та обгрунтування параметрів і режимів роботи обчісуючої жатки.

Досягнення поставленої мети залежить від вирішення таких задач:

·

· дослідити взаємодію обчісуючого робочого органу із стеблостоєм та встановити його основні параметри і режими роботи;

· дослідити фізико-механічні властивості рослин зернових колосових культур, які впливають на якість процесу обчісування та їх зміни в період збирання врожаю;

· встановити закономірності руху обчісаного зернового вороху та виявити вплив взаємного розташування обчісуючих барабанів і геометричних параметрів жатки на якість збирання врожаю зернових культур;

· оцінити техніко-економічну ефективність використання обчісуючої жатки при збиранні зернових колосових культур і розробити рекомендації для її промислового впровадження.

Об'єкт дослідження – обчісуюча жатка для збирання зернових колосових культур. Предмет дослідження – техніко-технологічні параметри та режими роботи обчісуючої жатки. Методи дослідження. Теоретичні дослідження проведені з використанням методів теоретичної механіки, математичного аналізу і моделювання. Визначення якісних показників роботи проведене за методикою математичного планування експерименту. Результати досліджень оброблені методами математичної статистики з використанням ЕОМ.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що вперше:

1. Проаналізована взаємодія гребінки обчісуючого барабану з колосом і отримане рівняння, що пов'язує механічні властивості стеблостою з швидкістю руху гребінки. За допомогою рівняння визначено мінімальну швидкість гребінки, яка при обчісуванні рослин зернових колосових культур на корені забезпечить гарантований відрив колоска від стебла без виривання рослини із грунту.

2. Визначені механічні міцностні характеристики відриву колоска від стебла і виривання рослини із грунту зернових колосових культур та їх зміни в період дозрівання і збирання врожаю.

3. Встановлена залежність впливу частоти обертання, поступальної швидкості та глибини занурення обчісуючих барабанів у стеблостій на якість обчісування рослин.

4. Досліджено вплив і встановлена зона ефективної дії переднього обчісуючого барабану.

Практичне значення одержаних результатів. Результати досліджень з теми дисертації згідно договору про науково-дослідницьку роботу між ВАТ “КБ”Бердянськсільмаш” та Кіровоградським державним технічним університетом використані при розробці робочої конструкторської документації та виготовлення макетного зразка обчісуючої жатки. Крім того, результати досліджень використано ВАТ “Олександрійський завод поліграфічної техніки” при створені обчісуючих жаток.

Особистий внесок здобувача. Основні дослідження за темою дисертації виконано автором особисто. У співавторстві з проф. Сисоліним П.В. на основі фізико-механічних властивостей стеблостою визначено мінімальну колову швидкість гребінки обчісуючого барабану, яка забезпечує гарантований відрив колоска від стебла без виривання рослини із грунту та проведені експериментальні дослідження процесу обчісування зернових колосових культур на спеціально виготовленій установці. Тут автор дослідив зв'язок стебла з грунтом та опір відриву колоска від стебла рослин зернових колосових культур, вивів рівняння, що пов'язує властивості стеблостою з швидкістю робочого органу та розробив математичну модель процесу обчісування.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень апробовано на науково-практичних конференціях викладачів КДТУ у 1998 – 2000 роках, на Міжнародній науково-практичній конференції “Механізація і автоматизація технологічних процесів в молочному скотарстві”, що проводилась на базі Львівського державного аграрного університету 1999 року, на 2-й Міжнародній науково-практичній конференції “Проблеми конструювання, виробництва та експлуатації сільськогосподарської техніки”, що проводилась на базі КДТУ 1999 року, на 1-й Міжнародній науковій конференції “Сучасні проблеми землеробської механіки”, що проводилась на базі НАУ 2000 р., а також на засіданнях науково-технічної ради ВАТ “КБ”Бердянськсільмаш” і Укр ЦВТ.

Публікації. Результати наукових досліджень опубліковані в 4 статтях у збірниках наукових праць і одному патентові України на винахід.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Дисертація викладена на 142 сторінках машинописного тексту, містить 53 рисунки, 11 таблиць, список використаних джерел з 112 найменувань, 6 додатків на 43 сторінках. Загальний обсяг роботи - 185 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Вступ. Обгрунтована актуальність теми, сформульовані мета роботи та основні положення, що виносяться на захист.

Розділ 1. Сучасний стан проблеми збирання зернових і завдання дослідження. Описано біологічні особливості та способи збирання зернових колосових культур. Проведено аналіз результатів досліджень фізико-механічних властивостей зернових колосових культур. Фізико-механічні властивості зернових колосових культур та стеблостою досліджували: І.Ф. Василенко, А.Ф. Соколов, А.В. Дроздовський, Я.С. Левін, П.І. Чуксин, Н.І. Кленін, Е.Д. Милованов, К.А. Фляксбергер, Г.А. Баснакьян, М.С. Шумаков , С.Д. Птіцин, П.В. Сисолін, І.А. Наумов та ін. Результати показали, що ще не достатньо досліджені властивості рослин зернових колосових культур, які впливають на виконання технологічного процесу обчісування колосків на корені.

Розглянуто конструкції обчісуючих жаток і хедерів та їх застосування при різних технологіях збирання. Аналіз конструкцій показав, що для збирання зернових кращі показники роботи мають обчісуючі жатки барабанного типу. Лабораторно-польові дослідження проведені П.А. Шабановим, М.М. Данченком. І.К. Голубєвим та ін. показали, що доцільним є використання двобарабанної конструкції. Тому для подальшого удосконалення обрана схема двобарабанної обчісуючої жатки (рис. 1), але з піддоном 4 та подільниками стеблостою 5. Таким чином, стеблостій попередньо готується до обчісування, а саме розділяється на окремі вузькі смуги, які безпосередньо підводяться до гребінок обчісуючих барабанів. Даний технологічний прийом доведений багаторічною практикою роботи сегментних різальних апаратів, у яких пальці теж попередньо поділяють стеблостій і направляють до різальної пари.

Рис. 1 Схема двобарабанної обчісуючої жатки:

1,3- обчісуючі барабани; 2- кожух; 4- піддон; 5- стеблоподільник; 6- обтічник

Дослідженням і обгрунтуванням параметрів обчісуючих пристроїв збиральних машин займались М.І. Шаликов, Б.П. Можаров, Л.Ю. Гурвич, Л.В. Погорілий, Г.А. Хайліс, Л.О. Талах, О.О. Чернишков, П.В. Сисолін, П.І. Чуксин, М.М. Данченко, Л.В. Родіонов, В.А. Шаршунов, П.А. Шабанов та ін. Аналіз результатів досліджень обчісуючих пристроїв вказує на відсутність надійних конструкцій здатних якісно виконувати технологічний процес збирання зернової частини врожаю з високою ярусністю викликаною пониклістю, полеглістю та різновисокістю стеблостою.

За матеріалами першого розділу сформульовані задачі досліджень.

Розділ 2. Теоретичні дослідження та визначення параметрів обчісуючої жатки для збирання зернових колосових культур. У результаті досліджень властивостей рослин зернових колосових культур на міцність встановлено, що при статичному навантаженні рослин діапазони зусиль на відривання колоска від стебла та виривання рослини з грунту перекриваються. Це означає, що при збиранні зернових колосових культур методом обчісування на корені пасивним робочим органом можливе виривання рослини із грунту.

Обчісування колосків на корені активним робочим органом супроводиться динамічним навантаженням. При цьому виникає сила інерції стебла , яка діє в напрямку протилежному рухові обчісуючої гребінки (рис. 2). Тоді умова відривання колоска від стебла має вигляд

, (1)

де Рк – сила на відрив колоска від стебла, Н;

- маса стебла, г;

j – момент інерції;

aс – кут нахилу стебла;

Рс – сила зв'язку стебла з грунтом, Н.

Стебло рослини можна представити як стержень, який має зв'язок із грунтом Рс та підлягає дії сили Рк зі швидкістю обчісуючої гребінки V на висоті, яка дорівнює довжині стебла l (див. рис. 2). За час удару обчісуючої гребінки стебло видовжиться на величину . Так як прискорення центра маси стебла , умова відривання колоска від стебла рослини буде мати вигляд

, (2)

звідки швидкість обчісуючої гребінки

. (3)

Рис. 2 Схема відривання колоска від стебла рослини

Розв'язком рівняння (3) буде

. (4)

Оскільки видовження стебла , то час дії сили знайдемо як

, (5)

де Е – модуль Юнга, Н/мм2;

А – площа поперечного перерізу стебла, мм2.

Підставивши (5) в (4) та виразивши швидкість гребінки V, отримаємо умову гарантованого відриву колоска від стебла, запобігаючи виривання рослин із грунту

. (6)

За отриманою залежністю (6) проведені розрахунки з метою визначення мінімальної швидкості гребінки обчісуючого барабану при різних значеннях Рк, Рс, l і mc (рис. 3).

Із отриманих даних видно, що швидкість гребінки V, при якій відсутнє виривання, не лінійно збільшується зі збільшенням довжини l та зменшенням маси стебел mc, а для забезпечення якісного обчісування мінімальна колова швидкість гребінки обчісуючого барабану повинна бути не меншою за 7,5 м/с, що забезпечить найбільш ймовірне відривання колоска від стебла рослини, запобігаючи виривання її із грунту.

Рис. 3 Залежність колової швидкості гребінки V від векторної суми Рк і Рс, маси mc (а) та довжини l стебла (б): 1 – Рк-Рс =10 Н; 2 – Рк-Рс =15 Н; 3 – Рк-Рс =20 Н

Верхню межу швидкості V гребінки обчісуючого барабану буде визначати умова запобігання механічного пошкодження зерна.

Для очищення гребінок обчісуючого барабану від часток вороху і спрямування останніх в зону накопичення та транспортування складено рівняння руху цих частинок по поверхні гребінки (рис. 4)

, (7)

де – маса частки, г;

– прискорення руху частки вздовж гребінки, м/с2;

– кутова швидкість барабана, с-1;

– радіус-вектор, м;

– кут між площиною гребінки в будь-якій точці і відповідним радіус-вектором, град;

– прискорення вільного падіння, м/с2;

– кут нахилу гребінки до вертикальної осі, град;

– коефіцієнт тертя-ковзання частки по гребінці;

– швидкість руху частки вздовж гребінки, м/с.

Рис. 4 Схема сил, діючих на частку

Розв'язавши рівняння (7), як неоднорідне лінійне, одержимо

, (8)

звідки знайдемо швидкість відносного руху

, (9)

де і – довільні сталі, які визначаємо із початкових умов руху:

;

;

– корені характеристичного рівняння;

; ; .

За розв'язком рівняння (7) побудовано закономірність переміщення частинки вороху з моменту попадання її на гребінку в залежності від часу знаходження частинки на гребінці (рис.5). Час знаходження частинки на гребінці обумовлений кутом j3 – зона сходу вороху з робочого органу. З умови забезпечення повного сходу обчісаного матеріалу в даній зоні довжину гребінок встановлюємо 185 і 100 мм відповідно заднього і переднього барабанів.

Рис. 5 Залежність переміщення частинки по поверхні гребінки

Взаємне розташування барабанів у просторі визначаємо з умов забезпечення необхідної зони обчісування та запобігання розкидання обчісаного вороху барабанами на поверхні поля. Вертикальну проекцію відстані між осями барабанів (рис. 6) знайдемо з нерівності

, (11)

де і – відповідно радіуси переднього і заднього барабанів;

Рис. 6 Схема взаємного розташування обчісуючих барабанів

– значення точки траєкторії руху частинки розраховане за формулою

, (12)

де – коефіцієнт опору повітря;

- величина абсолютної швидкості частинки;

- кут між напрямком абсолютної швидкості та горизонтом.

Розділ 3. Програма і методика експериментальних досліджень параметрів і режимів роботи обчісуючої жатки. Викладені програма і методика лабораторних та польових досліджень, описані лабораторна установка, обладнання і прилади.

Програмою досліджень передбачено визначення зв'язку стебла з грунтом та опору відриву колоска від стебла рослин зернових колосових культур безпосередньо у полі; визначення величини охоплення обтічником переднього барабану та взаємного розташування барабанів; визначення впливу частоти обертання барабанів, поступальної швидкості обчісуючого пристрою, висоти встановлення обчісуючого пристрою відносно стеблостою на якість обчісування.

Основні дослідження проводились на спеціально розробленій і виготовленій лабораторній установці (рис. 7) за допомогою електронних терезів, класифікаторів розміру та мікроманометра.

Лабораторна установка складається із обчісуючої камери 1, в якій розташовано два обчісуючі барабани 2 і 3, піддон 4 із стеблоподільниками 5, кожух 6, обтічник 7, транспортний возик із затискним пристроєм 8, який рухається по напрямній рейці 9. Обчісуючий пристрій приводить в рух електродвигун 10 через 9-ступінчастий редуктор 11 та пасову передачу 12. Пасова передача виконана таким чином, що барабани обертаються в різних напрямках. Контрольні заміри частоти обертання обчісуючого барабану, після встановленого режиму роботи, проводили тахометром Т 410-Р. Транспортний возик, в який закріплюються рослини, приводиться в рух через канат 13, який намотується на барабан 14 редуктора 15, електродвигуном 16. Такий метод транспортування візка дозволяє розігнати його до необхідної робочої швидкості за 2,4 с.

Чистоту обчісування (відсотковий вміст в обчісаних стеблах рослин вільного зерна відносно усієї зернової частини) визначали з виразу

, (13)

де с – вага рослин до обчісування, г; b – вага рослин після обчісування, г; а – вага зерна в обчісаному ворохові, г; y – вага зерна, яке взято з обчісаних рослин, г; z – вага зерна, що розкидалося обчісуючими барабанами, г

Втрати зерна розкиданням: . (14)

Абсолютну вологість визначали методом висушування за формулою

, (15)

де q і qc – відповідно маса проби з бюксом до сушки та після, г;

qб – маса бюксу, г.

Рис. 7 Схема лабораторної установки: 1 – обчісуюча камера; 2, 3 – обчісуючі барабани; 4 – піддон; 5 – стеблоподільник; 6 – кожух; 7 – обтічник; 8 – візок; 9 – напрямна рейка; 10, 16 – електродвигун; 11, 15 – ступінчатий редуктор; 12 – пас; 13–канат; 14 – барабан; 17 – лоток

Розділ 4. Експериментальні дослідження впливу конструктивних параметрів жатки на якість обчісування. Викладено та проаналізовано основні результати проведених досліджень.

Отримано залежності значень сили виривання рослин зернових колосових культур із грунту Рр від вологості Wг грунту (рис. 8, знизу) та опору відривання колоска від стебла рослини Рк від вологості стебла Wс (див. рис. 8, зверху), які визначались безпосередньо у полі в період дозрівання та збирання врожаю.

Дослідження показали, що при збільшенні вологості грунту сила зв'язку рослини із грунтом зменшується до 20 Н, а при збільшенні вологості стебла сила для відривання колоска від стебла збільшується до 35 Н. Тобто при обчісуванні рослин на корені для гарантованого відриву колоска від стебла без виривання рослини із грунту необхідно використовувати інерційність стебла біля 15 Н, що враховано при теоретичних дослідженнях.

Рис. 8 Результати досліджень міцностних властивостей стеблостою:

1 – пшениця; 2 – жито; 3 – ячмінь

Використавши математичний метод планування експерименту, встановлено залежність чистоти обчісування від трьох факторів: частоти обертання заднього барабана (n, об/хв), подачі рослин в зону обчісування (V, км/год) та величини заглиблення барабанів у стеблостій (h, см), у вигляді рівняння регресії

(16)

Дослідження показали, що фактор “заглиблення барабанів у стеблостій” та його взаємодії є маловпливовими. Це пояснюється тим, що задані границі його зміни, які обумовлені ярусністю зернової частини врожаю, знаходяться в межах зони обчісування жатки по висоті. Тому, зафіксувавши даний фактор на нульовому рівні, будуємо поверхню відгуку та її лінії рівня для двох інших факторів (рис. 9).

Рис. 9 Поверхня відгуку залежності чистоти обчісування від частоти обертання барабану і поступальної швидкості (а) та її лінії рівня (б)

Встановлено залежність чистоти обчісування від величини відкриття переднього обчісуючого барабану (рис. 10). Результати досліджень показали, що при значеннях кута gб від 0° до 20° активність переднього барабану не достатня. При збільшенні кута gб більше 20° активність зростає, але при 40° спостерігається втрати зерна, що розкидається переднім барабаном (біля 1,2%). Тому подальші дослідження обчісуючого пристрою проводились при gб =30°.

Досліджено вплив взаємного розташування барабанів на якість роботи (рис.11) при підведенні до гребінок попередньо сформованих смуг стеблостою. Результати показали, що при підійманні осі переднього обчісуючого барабану зона обчісування жатки зростає. Але при подальшому підійманні значно зростають втрати зерна, що розкидається барабанами (біля 1,2%). Оптимальною величиною опускання можна вважати 180 мм, їй відповідає задовільна зона обчісування по висоті 45см та висока взаємодія обчісуючих барабанів (розкидання зерна барабанами до 0,1%).

Рис. 10 Залежність чистоти обчісування від кута відкриття переднього барабану знизу від обтічника, при частоті обертання переднього обчісуючого барабану 550 об/хв та величині заглиблення пристрою в стеблостій 50 см.

Рис. 11 Залежність чистоти обчісування від глибини занурювання жатки (втрати розкидання: при опусканні 0 см -–0,6%, 9 см – 0,2%, 18 см – 0,1%, 27 см – 1,2%).

На рис. 12, 13 показано графіки залежностей чистоти обчісування стебел рослин від частоти обертання заднього барабану, поступальної швидкості обчісуючого пристрою та заглиблення пристрою в стеблостій.

Результати показали, що при збільшенні поступальної швидкості чистота обчісування зменшується, але при частоті обертання 500 об/хв ця величина задовільна, причому пошкодження зерна не спостерігалося.

Рис. 12 Залежність чистоти обчісування від подачі і кутової швидкості обчісуючого барабану.

Рис. 13 Залежність чистоти обчісування стебел рослин від величини заглиблення пристрою в стеблостій при частоті обертання заднього обчісуючого барабану 500 об/хв.

Під час досліджень визначався склад обчісаного вороху, який показав, що при частоті обертання барабана 500 об/хв забезпечується якісне обчісування з мінімальним вмістом соломистих частин у ворохові: зерно по масі складає до 90%, причому вільне зерно складає до 50% (рис. 14, а). При зменшенні частоти обертання барабана (330 та 405 об/хв) збільшується вміст соломистих частин у ворохові (зерно по масі складає до 80% рис. 14, б) за рахунок висмикування окремих стебел із затискного пристрою.

Рис. 14 Склад обчісаного вороху: а – при n=500 об/хв; б – при n=330…405 об/хв

Розділ 5. Впровадження у виробництво обчісуючої жатки та розрахунок економічної ефективності її використання. Використовуючи результати дисертаційних досліджень, було розроблено конструкторську документацію начіпної обчісуючої жатки НОМ-4 та на основі договору про науково-дослідницьку і дослідно-конструкторську співдружність між ВАТ “КБ”Бердянськсільмаш” та Кіровоградським державним технічним університетом передано на засіданні НТР вищезгаданого конструкторського бюро для виготовлення макетного зразка обчісуючої жатки. Технічна рада прийняла рішення, що ВАТ “КБ”Бердянськсільмаш” згодне проводити розробку робочої конструкторської документації та виготовлення дослідного зразка обчісуючої жатки. Згідно з договором про творчу наукову співдружність між Українським державним центром по випробуванню та прогнозуванню сільськогосподарської техніки та Кіровоградським інститутом сільськогосподарського машинобудування № 15, в Укр. ЦВТ проведено випробування обчісуючої жатки при збиранні зернових культур. Результати випробувань свідчать про те, що режими роботи барабанів, які встановлені у даній роботі, дозволяють обчісувати стебла без їх виривання. Розраховано очікуваний економічний ефект від впровадження у виробництво і використання нової двобарабанної обчісуючої жатки з піддоном і стеблоподільниками із серійним зернозбиральним комбайном.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

1. На основі аналізу літературних джерел встановлено, що перспективним напрямком подальшого підвищення продуктивності збирання зернових культур є обчісування їх на корені.

2. Встановлено нелінійну залежність швидкості обчісуючого робочого органу від механічних властивостей стеблостою, з якої визначено мінімальну швидкість, що забезпечить гарантований відрив колоска від стебла без виривання рослини із грунту.

3. Дослідження механічних властивостей стеблостою зернових колосових культур показали, що для гарантованого відриву колоска від стебла без виривання рослин із грунту необхідно використовувати інерційність стебла.

4. Робота в діапазонах частот обертання заднього обчісуючого барабана 450…500 об/хв та переднього – 500…550 об/хв дозволить збирати зернову частину врожаю з мінімальним вмістом соломистих частин (10...15%) при поступальній швидкості до 12 км/год, з втратами зерна в межах агровимог без подрібнення та макропошкодження зерна.

5. Застосування двобарабанної обчісуючої жатки з ступінчастим розташуванням барабанів (вісь переднього знаходиться над віссю заднього на висоті 180 мм), діаметром 650 і 500 мм відповідно заднього і переднього та встановлення зони активності переднього барабану 30° дозволило забезпечити необхідну глибину обчісування жатки, яка обумовлена ярусним розташуванням зернової частини стеблостою колосових культур.

6. Розрахунковий економічний ефект від впровадження у виробництво і використання обчісуючої жатки із зернозбиральним комбайном у порівнянні з серійною жаткою за термін використання складає 58513 грн.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1. Мороз М.М. Тенденції розвитку машин з обчісуючими робочими органами // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. – Кіровоград, 1999. – С. 66-69.

2. Сисолін П.В., Мороз М.М. Визначення робочого діапазону колової швидкості гребінки обчісуючого барабану // Вісник Львівського державного аграрного університету: Агроінженерні дослідження. – Львів. – 1999. – С. 112-115.

3. Сисолін П.В., Мороз М.М. Експериментальні дослідження процесу обчісування зернових колосових культур обчісуючим пристроєм // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. – Кіровоград, 2000. – С. 256-261.

4. Мороз М.М. Результати досліджень зв'язку стебла з грунтом та опору відриву колоска від стебла рослин зернових колосових культур // Механізація сільськогосподарського виробництва. – Київ, 2000. – С. 284 - 286

5. Рішення експертизи про видачу патенту на винахід № 98052532 від 15.05.98. Машина для збирання зернових колосових культур / П.В. Сисолін, Л.В. Погорілий, М.М. Мороз, С.М. Коваль, Л.І. Середа, В.П. Давидюк /

6. Пат. 31790А Україна, А 01D 75/02. Обчісуюча жатка / П.В. Сисолін, Л.В. Погорілий, М.М. Мороз, С.М. Коваль, Л.І. Середа, В.П. Давидюк (Україна) - №98105746; Заявл. 30.10.98; Опубл. 15.12.2000, Бюл. №7-II. – 3 с.

АНОТАЦІЯ

Мороз М.М. Обгрунтування параметрів та режимів роботи обчісуючої жатки для збирання зернових колосових культур.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва.- Кіровоградський державний технічний університет, Кіровоград, 2001.

Дисертація присвячена питанням розробки конструкції обчісуючої жатки для збирання зернових колосових культур. Запропоновано конструкцію двобарабанної жатки та визначені її основні параметри і режими роботи. Визначено необхідні фізико-механічні властивості стеблостою та характер їх зміни в період дозрівання рослин. Виведено залежність чистоти обчісування від частоти обертання обчісуючих барабанів, подачі рослин у зону обчісування та заглиблення жатки в стеблостій. Встановлено зону активності переднього барабану, а також досліджено властивості повітряного потоку в обчісуючій камері пристрою, що виникає під час обертання барабанів. Визначена ефективність використання обчісуючої жатки.

Ключові слова: обчісуюча жатка, обчісуючий барабан, обчісуюча камера, зернові колосові культури.

АНОТАЦИЯ

Мороз Н.Н. Обоснование параметров и режимов работы очесывающей жатки для уборки зерновых колосовых культур. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.11- машины и средства механизации сельскохозяйственного производства.- Кировоградский государственный технический университет, Кировоград, 2001.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель работы и основные положения, которые выносятся на защиту.

В первом разделе описано биологические особенности и способы уборки зерновых колосовых культур. Рассмотрено конструкции очесывающих жаток и хедеров и их применение при различных технологиях уборки. Проведено анализ результатов исследований физико-механических свойств зерновых колосовых культур и очесывающих устройств.

Во втором разделе предложено схему двухбарабанной жатки. Выведена зависимость скорости гребенки очесывающего барабана от свойств стеблестоя с учетом предохранения вырывания растений из почвы. Определены диаметры и частоты вращения очесывающих барабанов, угол установки, длина и количество гребенок на барабанах, параметры поддона. Обосновано зону активности переднего барабана и взаимное расположение барабанов в пространстве.

В третьем разделе изложены программа и методика экспериментальных исследований, описаны лабораторная установка, оборудование и приборы.

В четвертом разделе изложено и проанализировано результаты проведенных исследований. Получено зависимости значений силы вырывания растений зерновых колосовых культур из почвы от влажности почвы и сопротивления отрыва колоска от стебля от влажности стебля. Выведено зависимость чистоты очеса от частоты вращения очесывающих барабанов, подачи растений в зону очеса и заглубления устройства в стеблестой. Определено зону активности переднего барабана, а также исследовано свойства воздушного потока в очесывающей камере устройства, который возникает во время вращения барабанов.

В пятом разделе изложено результаты внедрения очесывающей жатки в производство и определено экономический эффект от ее использования из серийным зерноуборочным комбайном.

Ключевые слова: очесывающая жатка, очесывающий барабан, очесывающая камера, зерновые колосовые культуры.

SUMMARY

Moroz N.N. Grounding of Parameters and Operation Modes of a Combing Reaper for Ear Cereals Harvesting. - Manuscript.

Thesis for the candidate's degree by specialty 05.05.11- machines and means for mechanization of agricultural manufacture. - Kirovograd State Technical University, Kirovograd, 2001.

The dissertation is devoted to the problem of the combing reaper design to be used in ear cereals harvesting. Two-drum-type combing reaper scheme is offered and its base parameters and operation modes are determined. Necessary physical-mechanical properties of ear cereals and the character of their changes in the period of plants maturing. The dependence of combing purity from combing drums rotation frequency, velocity plants delivery into the combing zone, and deepening of the reaper into harvested plants is deduced. Forward drum active working zone is determined, and also the properties of airflow in the combing chamber of the device, which arises during drum rotation is explored. The commercial utilization efficiency of the combing device is calculated.

Key words: combing reaper, combing drum, combing chamber, ear cereals.