= f (B; N), яка дозволяє згідно параметрів B і N визначити значення qк , що і використано при роз-

робці відповідного методу.

Показник питомі витрати палива комбайном відноситься до експлуатаційних показників і характеризує економічність технологічного процесу комбайна. На основі результатів експеримен-

тальних досліджень з урахуванням параметрів молотарки і комбайна та продуктивності побудова-

но графічну (рис. 5) і математичну (12) моделі показника Qп :

Qп = - 0,01454WоSс +1,5196Wо/Vб + 0,6978/Sі + 7,9502Vб /Wо + 0,04104BWо - 5,013; (12)

Рис. 5. Залежність питомої витрати палива від продуктивності комбайна та площі

деки МСС молотарки - Qп = f ( Wо; Sі ),

де 1 - Sі = 0,83 м2; 2 - Sі = 1,78 м2; 3 - оптимальна величина показника Qп; 4 - Sі = 2,74 м2.

Графічна залежність Qп = f (Wо; Sі) дозволяє оцінити економічність технологічного процесу

всього комбайна, вплив на нього типу та параметрів системи обмолоту, узгодженість параметрів

молотарки і комбайна.

Застосовуючи принцип гармонічності конструкції, можна з великою імовірністю оцінити

залежність одних показників від інших та прогнозувать з певним ступенем достовірності їх зна-

чення. Графічні залежності (типу рис. 4-5) дозволяють встановити параметри відповідних характе-

ристик, задаючись при цьому параметрами других, що використано в основі відповідних методів.

Оцінку адекватності математичних моделей типу (3)-(12) виконано із застосуванням дис-персійного аналізу по критерію Фішера.

У четвертому розділі “Апробація і впровадження результатів досліджень” наведено резуль-

тати комплексної виробничої перевірки методів випробувань молотарки: від обґрунтування проек-

тних параметрів - до оцінки економічності технологічного процесу.

При розробці ТЗ на комбайн КЗС-1060 діаметр молотильного барабана і ширина молотарки

визначені згідно з розробленими методами обґрунтування технічних параметрів.

Згідно результатів досліджень технологічна схема МСС-ІІ прийнята за основу конструкції

молотарки комбайна КЗС-1300 при розробці ТЗ 46.16.08-99. Роботи над ним велись у відповіднос-

ті з “Національною програмою...”. Параметри lі і lе визначені в відповідності з проектними значен-

нями пропускної здатності (7 кг/с) та ширини молотарки, згідно яких площа соломотрусу стано-

вить 4,6 м2. Проведені в УкрНДІПВТ випробування комбайнів КЗС-1060 і КЗС-1300 підтвердили

відповідність прийнятих параметрів проектному значенню пропускної здатності молотарки.

На етапі попередніх державних випробувань комбайна КЗС-9 “Славутич“ проведено оцінку

відповідності ширини та сумарної довжини КМСС, площі решіт, потужності двигуна, маси ком-

байна та об’єму бункера для зерна проектній пропускній здатності молотарки 9,0 кг/с . Роботи по

створенню комбайна велись згідно “Національної програми...“.

Оцінку якості роботи МСС комбайна L-624 “Фіат-Агрі“ (фірма “New Holland-Fiat”, США)

проведено із застосуванням графічного моделювання і експериментальних методів. Отримані ре-

зультати по дробленню зерна засвідчили про їх ідентичність.

Аналітично-порівняльна оцінка пропускної здатності молотарки комбайнів провідних фірм

світу - MDW, John Deere, Claas, Deutz-Fahr (ФРН), Massey-Fergusson (Об’єднане Королівство Ве-

ликобританія і Ірландія), Case-IH, New Holland (CША), “Ростсільмаш“ (Росія), - згідно її технічних

параметрів проводилась протягом 1996-2000 років. Похибка досліджень не перевищує 6,0 %.

Методи обґрунтування технологічного режиму барабанної МСС застосовані в УкрНДІПВТ

при проведенні агрооцінки в польових умовах молотарки комбайнів “Обрій”, КЗС-1060, КЗС-1300.

В 1996-2000 роках (ДП “ВТБ Дослідницьке”, смт. Дослідницьке Київської обл.) обмолот ози-

мої пшениці на площі до 1000 га виконано комбайнами СК-5А “Нива”. Оптимізація технологічно-

го режиму МСС проводилася в залежності від умов роботи і дозволила отримати зерно з допусти-

мим вмістом дробленого.

Виробничу перевірку та впровадження аналітичного методу визначення питомої витрати па-

лива комбайнів з молотарками різного ступеню інтенсифікації процесів обмолоту і основної сепа-

рації зерна проведено в Державній системі випробувань сільськогосподарської техніки. В оцінці із

застосуванням розроблених і стандартизованих методів були задіяні комбайни з МСС-І (КЗС-9-1

“Славутич”, “Лан”) і МСС-ІІ (Е-525Н “MDW”). Отримані результати ідентичні результатам екс-

плуатаційної оцінки. Методи визначення Qп рекомендовані до впровадження в практику експлуа-

таційно-технологічних випробувань для контрольної та попередньої оцінки економічності тех.-

нологічного процесу комбайна.

ВИСНОВКИ

1. Одним із ефективних шляхів проведення досліджень молотарки у відповідності із її тех.-

ніко-технологічною складністю є застосування системного підходу, методів - аналізу, синтезу, ба-

гатофакторного експерименту, математичного і графічного моделювання. Достовірність моделю-

вання та оптимальність складу багатофакторного експерименту визначаються розробленою функ-

ціональною схемою молотарки, в основі якої - технічні параметри та режими технологічних сис-

тем, оціночні показники якості роботи - втрати і дроблення зерна.

2. Соломистість і вологість НЧУ визначають ефективність сепарації зерна із технологічної

маси: при їх збільшенні - роздільному або одночасному, - втрати за молотаркою зростають, а про-

пускна здатність - зменшується. Зменшення обох відмічених факторів спричиняє зворотній ефект.

Соломистість 1: (1,1-1,3) і вологість НЧУ - 14,0 %, при урожайності зерна 40- 45 ц/га, забезпечу-

ють формування оціночного рівня втрат 1,5 % у відповідності з даними параметрами молотарки,

методично-однотипне визначення пропускної здатності молотарки і є нормальними при проведен-

ні випробувань.

3. Основні фактори, які викликають пошкодження зерна - вологість зерна, технологічні зазо-

ри в МСС та частота обертання молотильного барабана. Визначені для нормальних умов - воло-

гість зерна - 14,0 %, урожайність зерна 40- 45 ц/га, - технологічні регулювання (вихідний зазор в

МСС - 5 мм, вхідний - 16 мм, частота обертання барабана - 900 об./хв.) забезпечують регламенто-

вану якість зерна (дробленого зерна - до 2 %) і зменшення його вмісту в складі втрат за молотар-

кою, підвищення об’єктивності досліджень пропускної здатності молотарки. Математична модель

показника дроблення зерна дозволяє вести його дослідження згідно вологості зерна і прийнятих

при цьому режимів - зазорів та частоти обертання барабана, - що і покладено в основу відповідно-

го методу.

4. Втрати зерна за молотаркою при нормальних умовах в кількісному відношенні визнача-

ються режимом роботи та технічними параметрами молотильно-сепаруючої системи і соломотру-

су. Математична модель втрат зерна, до складу якої в якості факторів входять ширина молотарки,

сумарна довжина розгорнутої поверхні сепаруючих дек (деки) МСС і соломотрусу, дозволяє виз-

начити втрати зерна в залежності від подачі технологічної маси на обмолот. Це використано за ос-

нову методу визначення втрат зерна молотаркою встановлених технічних параметрів.

5. Багатофакторна математична модель втрат зерна за молотаркою і побудована у відповід-

ності з нею графічна залежність дозволяють встановити режим - подачу технологічної маси на об-

молот і її переробіток з встановленою якістю - допустимими втратами (1,5 %), що адекватно про-

пускній здатності молотарки. Основну кількість втрат зерна, в складі допустимих, формують МСС

та сепаратор грубого вороху. Інтенсифікація процесу основної сепарації зерна, за рахунок застосу-

вання в складі МСС технологічної системи на базі ротаційного барабана-соломосепаратора, дозво-

ляє зменшити втрати і збільшити пропускну здатність молотарки. Аналітичне визначення подачі

технологічної маси і втрат зерна за молотаркою встановлених технічних параметрів дозволяє про-

водити аналітичну оцінку пропускної здатності незалежно від сезону збирання зернових культур,

тим самим скоротити терміни проведення випробувань і створення нової моделі комбайна встано-

вленої продуктивності.

6. Математичне і на його основі графічне моделювання дозволяє проводити ідентифікацію

показників призначення молотарки і комбайна з достатнім рівнем об’єктивності та достовірності.

Застосування в якості вхідних факторів показників, отриманих по результатам багатофакторних

експериментів, підвищує ефективність моделювання. Графічні залежності показників дроблення і

втрат зерна за молотаркою, площі решіт, пропускної здатності комбайна, питомих витрат пально-

го, об’єму бункера для зерна, побудовані на основі відповідних математичних моделей, дозволя-

ють визначити основні параметри молотарок з пропускною здатністю 5-10 кг/с і технологічний ре-

жим роботи МСС, проводити аналіз та оцінку конструкційного виконання.

7. Досягнення комбайном встановленого рівня пропускної здатності можливе при умові ефективної реалізації в умовах експлуатації пропускної здатності його молотарки. Побудована математична модель показника “пропускна здатність комбайна” дозволяє вести його дослідження в залежності від ширини молотарки, довжини сепаруючої поверхні деки МСС та соломотрусу і па-раметрів систем комбайна - об’єму бункера для зерна, потужності двигуна.

8. Математична модель показника “питомі витрати палива”, до складу якої в якості факторів

ввійшли показник продуктивності за 1 годину основного часу, площі дек МСС, решіт системи очи-

щення зерна і соломотрусу, ідентифікує комбайн по даному показнику достатньо достовірно. По-

будована у відповідності з нею графічна залежність дозволяє вести визначення питомих витрат

палива за 1 годину експлуатаційного часу згідно площі деки МСС і продуктивності комбайна за 1

годину основного часу, що й використано як основа відповідного методу.

9. Методи математичного та графічного моделювання використані при розробці вітчизня-

них комбайнів КЗС-9-І “Славутич“, КЗС-1060, КЗС-1300 і “Обрій” - обгрунтуванні базових пара-

метрів, побудові дослідних зразків, виборі технологічного режиму і експрес-оцінці комбайнів

провідних фірм, що використовуються в зерновиробництві України. Впровадження в Державній

системі випробувань с.г. техніки методу визначення пропускної здатності молотарки з барабан-

ною МСС (типу МСС-І і МСС-ІІ) дозволяє зменшити затрати праці з 280 до 16 люд.-годин, а пря-

мі експлуатаційні витрати - з 1537,30 до 25,87 грн. на одну молотарку (за станом цін і тарифів на

01.09.2001р.).

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Занько М. Обгрунтування загальних принципів удосконалення діючих методів дослід-

жень та оцінки молотарки при випробуваннях зернозбирального комбайна // УДК 631.3:631.171. 001.4. Зб. наук. праць. Випуск 2(14): Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування но-

вої техніки і технологій для с. г. України. - Дослідницьке: УкрНДІПВТ, 1999. - С. 34-38.

2. Занько Н. Влияние технических параметров молотилки зерноуборочного комбайна с ба-

рабанным МСУ на ее функциональные показатели назначения // УДК 631.3.001.2 (082). Загально-

держав. міжвідомч. наук.-техн. збірник, випуск 28. “Конструювання, виробництво та експлуатація

с.г. машин”. - Кіровоград: Кіровоградський держ. техн.університет. - 1999. - С. 174-180.

3. Занько М.Д. Дослідження системи очищення зерна молотарки зернозбирального комбай-

на // УДК 631.3.001. - Зб. наук. статей. Випуск 5: Сільськогосподарські машини. - Луцьк: Луцький

державний технічний університет. - 1999. - С. 110-114.

4. Занько Н.Д. Методика оценки пропускной способности молотилки и определение клас-

са зерноуборочного комбайна // ІSSN 0235-8573. - М.: Тр-ры и с.х. машины. - 1999. - № 6. - С. 26 -

28.

5. Занько М. Нормативно- технічна база випробувань зернозбиральної техніки, критичний аналіз та основні напрямки удосконалення // УДК 631.3:631.171.001.4. Зб. наук. праць. Випуск 4

(18): Техніко - технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сіль-

ського господарства України. - Дослідницьке: УкрНДІПВТ, 2001. - С. 103-108.

6. Занько М. Ефективність використання математичних методів моделювання для оцінки

молотарки зернозбирального комбайна під час випробувань // УДК 631.3: 631.171.001.4. Зб. наук.

пр. Вип. 4(18): Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій

для сільського господарства України. - Дослідницьке: УкрНДІПВТ, 2001. - С. 108-112.

7. Занько Н., Осипов Н. Влияние условий и режимов на качество работы зерноуборочного комбайна // ISВN 966-95554 -0-Х. Збірн. наук. праць. Випуск 1: “Техніко-технологічні аспекти ро- звитку та випробування нової техніки і технологій для с.г. України”. - Дослідницьке: УкрНДІПВТ, 1998. - С. 108-114.

8. Коваль С.М., Занько М.Д., Осіпов М.М. Оцінка пропускної здатності молотарки з інтен-

сивною системою сепарації зерна // УДК 631.3.001.4.477. Зб. наук. праць: Машиновипробування

на службі прогресу машинобудування і технологій с. г. виробництва. - Дослідницьке: Укр.-

НДІПВТ, 1997. - С. 56-61.

9. Погорілий Л.В., Брей В.В., Занько М.Д. та інші. Моделі гнучких технологічних проце-сів сільськогосподарського виробництва // ІSBN 966 - 95105 - 6 - 2. Збірн. наук. праць - К.: Наці-ональний аграрний університет, 1998. - С. 33 - 44. ( Автору належать дослідження втрат зерна за молотаркою та їх вираження за допомогою багатофакторних математичної та графічних моделей).

10. Занько Н.Д., Осипов Н.М. Оценка пропускной способности молотилки с системой ин-тенсивной сепарации зерна // ІSSN 0235 - 8573.- М.: - Тракторы и с.х. машины.- 1996.- № 10. - С. 13-15.

11. Занько Н. Д., Осипов Н. М. Моделирование потерь за молотилкой комбайна // ІSSN

0235 - 8573. - М.: Тракторы и с.х. машины. - 1997. - № 8. - С. 27-28.

12. Осипов Н.М., Занько Н.Д. Оптимизация режимов работы МСУ зерноуборочного ком-

байна // ІSSN 0235-8573. - М.: Тракторы и с.х. машины. - 1997. - № 4. - С. 24 -25.

13. Осипов Н. М., Занько Н.Д. Оценка потерь зерна за системой сепарации // ISSN 0235-

8573.- М.: Тракторы и с.х. машины. - 1997. - №11. - С. 27-28.

14. Занько Н.Д., Осипов Н.М. Влияние условий и режимов эксплуатации на качество рабо-

ты зерноуборочного комбайна // ІSSN 0235 - 8573. - М.: Тр - ры и с. х. машины. - 1998. - №7. -

С. 25-26.

Частка автора в роботах з одним співавтором - до 80 %; решта - 20 % приходиться на сумі-

сну побудову математичних і графічних моделей, по представленим автором результатам експе-

риментальних досліджень.

Занько М.Д. Удосконалення методів випробувань молотарки зернозбирального комбайна. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю

05.05.11 - машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва.- Національний нау-

ковий центр “Інститут механізації та електрифікації сільського господарства”, Глеваха, 2008.

Дисертація присвячена підвищенню ефективності випробувань молотарки зернозбирального

комбайна, з барабанною МСС та клавішним типом сепаратора грубого вороху за рахунок застосу-

вання системного підходу, методів аналізу, синтезу. Це дозволило провести багатофакторні експе-

риментальні дослідження на рівні складових елементів (технологічних систем і процесів, показни-

ків якості роботи, технічних і технологічних параметрів), системи “молотарка” та макросистеми

“комбайн” з урахуванням факторів “умови роботи”. Застосування методів математичного та гра-

фічного моделювання дозволило ідентифікувати молотарку по основним показникам призначення

- оціночним (якості роботи), технічним параметрам, технологічним режимам, - встановити між ни-

ми залежність. Це використано на всіх етапах випробувань: обґрунтуванні та впровадженні базо-

вих параметрів в реальну модель комбайна встановленої продуктивності, оптимізації технологіч-

них режимів його систем в залежності від вологості соломи і зерна та соломистості, дослідженні

економічності технологічного процесу комбайна .

Ключові слова: молотарка зернозбирального комбайна, методи випробувань, пропускна здат-

ність, дроблення зерна, втрати зерна за молотаркою, математична і графічна моделі, технічні пара-

метри, технологічний режим, умови роботи.

Занько Н.Д. Усовершенствование методов испытаний молотилки зерноуборочного ком-байна. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности

05.05.11 - машины и средства механизации сельскохозяйственного производства. - Национальный

научный центр “Институт механизации и электрификации сельского хозяйства”, Глеваха, 2008.

Диссертация посвящена повышению эффективности испытаний молотилки зерноуборочно-

го комбайна з барабанной МСС и клавишным типом сепаратора грубого вороха путем разработки

и применения методов, учитывающих множество факторов молотилки как системы.

Для исследований молотилки применены системный подход, методы анализа, синтеза, мате-

матического и графического моделирования. Для повышеня эффективности моделирования разра-

ботаны методы реализаци многофакторного эксперимента. Установлены оптимальные условия

проведения испытаний (влажность соломы и зерна -14,0 %, соломистость - 1: (1,1-1,3), которые

обуславливают формирование оценочных показателей в соответствии с техническими параметра-

ми технологических систем молотилки.

Методический подход к проведению исследований барабанной молотилки дифференцирован

в зависимости от конструкции, технических параметров и режима работы МСС.

Експериментально установлена ведущая технологическая роль и определено влияние техни-

ческих параметров МСС и соломотряса в формировании суммарных потерь за молотилкой. Это

позволило принять их параметры в качестве факторов оптимизированной математической модели

и повысить достоверность исследований потерь, а также пропускной способности молотилки. По

результатам исследований идентифицирован показатель дробления зерна и установлена его зави-

симость от режимов и условий работы МСС-І.

С учетом анализа связей и отношений между элементами систем “молотилка”- “комбайн” по-

строены и экспериментально реализованы планы, которые позволили идентифицировать и вести

исследования показателей пропускной способности комбайна, удельных затрат топлива, объема

бункера для зерна, площади решет, - параметры которых комплексно формируются отмеченными

системами и требуют оценки на различных этапах испытаний.

Математические и на их основе - графические модели, построены с использованием методов

синтеза регресионных моделей оптимальной сложности, прикладной программы и персональной

ЭВМ. Погрешность этих моделей не превышает 6,2 %, что свидетельствует об их адэкватности.

Графические многофакторные модели позволяют установить зависимость между факторами- вели-

чинами, которые входять в их состав. Это использовано как основа соответствующего метода при

разработке и испытаниях отечественных комбайнов “Славутич”, “Обрий”, КЗС-1060, КЗС-1300 и

експрес-оценке комбайнов зарубежных фирм в практике государственных испытаний.

Ключевые слова: молотилка зерноуборочного комбайна, методы испытаний, пропускная спо-

собность, дробление зерна, потери зерна за молотилкой, математическая и графическая модели, те-

хнические параметры, технологический режим, условия работы.

SUMMARY

Zanko N.D. Improvement of test’s methods for threshing machine of combine harvests. - manuscript.

This is for obtaining scientific degree of Candidate of Technical Science for specialty 05.05.11.- machines and mechanized devices of the agricultural production.- The National Scientific Centre “The Institute of agriculture mechanization and electrification”, Glevaha, 2007.

The purpose of the dissertation are: to develop methods of researches, analysis, evaluation and interaction of dram thresher basis operating parameters feed rate, grain losses and damages - with a tangential threshing - separating system under test with parameters of its basis technical characteristics. On the base of scientific methods, adapted to a thresher - such a system approach, analysis and synthesis, and mathematic modeling - the normal conditions for testing were defined and methodologies of essential parameters evaluation, depending for constructional parameters and technological operational models, were developed.

The developed methodologies allow to make tests - multifactor identification of a thresher independently from agriterms, with low expenses for labor and operation and high accuracy: root - mean-square error does not exceed 6,2 %.

Key words: thresher, methods of evaluation and researches, evaluational and functional operating parameters, mathematic model.