Дацюк Леонід Миколайович. Обґрунтування параметрів змінних брального і підбирально-повертального апаратів льонозбиральної машини

brief description

Дацюк Леонід Миколайович. Обґрунтування параметрів змінних брального і підбирально-повертального апаратів льонозбиральної машини : Дис... канд. наук: 05.05.11 2005

Дацюк Л.М. Обґрунтування параметрів змінних брального і підбирально-повертального апаратів льонозбиральної машини. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва Львівський державний аграрний університет, Львів, 2005.
Дисертаційну роботу присвячено розробці та теоретичним і експериментальним дослідженням змінних механізмів льонозбиральної машини брального та підбирально-повертального апаратів з метою забезпечення її універсальності використання в технологіях комбайнового і роздільного збирання льону.
Для вирішення поставлених завдань проаналізовано особливості двох способів збирання льону, запропоновано схему льонозбиральної машини зі змінними апаратами. На основі дослідження пасових передач обгрунтовано головні їх параметри для брального і підбирально-повертального апаратів. Визначено розподіл тисків у поперечних рівчаках брального апарату під час роботи. Досліджено перехід стебел з вивідного рівчака в канал поперечного транспортера льонозбиральної машини. Обґрунтовано параметри та розміщення чистиків шківів і роликів. Визначено спожиту потужність під час роботи льонозбиральної машини. Проведено порівняльні досліди комбайнової та роздільної технологій збирання льону. Проведено польові випробування універсальної льонозбиральної машини, обладнаної розробленими бральним та підбирально-повертальним апаратоми і визначено її економічну ефективність.

Дисертація висвітлює вирішення науково-прикладної задачі підвищення ефективності процесу збирання льону на основі адаптування способів збирання до погодних умов збиральних сезонів на основі створення універсальної льонозбиральної машини зі змінними бральним і підбирально-повертальним апаратами, яка дає змогу реалізувати переваги як комбайнового, так і роздільного способів збирання залежно від погодних умов.

На основі аналізу способів збирання льону, конструкцій машин для їх реалізації, а також досягнень науки та практики стосовно розробки бральних та підбирально-обертальних апаратів обґрунтовано доцільність створення та конструктивного узгодження з основною льонозбиральною машиною змінних брального та підбирально-повертального апаратів.

Функціональний аналіз чинних бральних та підбирально-повертальних апаратів уможливив обґрунтування вибору ефективних конструкцій змінних брального та підбирально-повертального апаратів, які уможливлюють якісне виконання відповідних процесів.
Для реалізації альтернативних технологій збирання льону на основі комбайнового та роздільного способів розроблено конструкцію льонозбиральної машини зі змінними бральним та підбирально-повертальним апаратами, яка складається з постійних і змінних механізмів.
На основі функціонально-структурного аналізу обґрунтовано просторове розміщення змінних апаратів на льонобральній машині, а також узгоджені режими їх роботи на основі підбору діаметрів ведучих шківів. Зокрема, обґрунтовано, що максимальна частота обертання ведучих шківів становить 38,8 с-1, а їх радіус має становити: для брального апарата 72,5 мм, для підбирально-повертального апарата 90 мм.
Для якісного виконання процесу брання та транспортування стрічки льону за допомогою брального апарата з поперечними рівчаками розкрито явище взаємодії між елементами пасової передачі з декількома ведучими шківами, яке дало змогу визначити завантаження ведучих шківів та умову передачі руху (1).
На основі силового та енергетичного розрахунків пасової передачі брального апарата виведені формули (2), (3), (4), які дають змогу відповідно визначити колову силу довгого та короткого пасів і потрібну потужність на їх привод, яка залежно від режиму роботи машини та властивостей стеблостою, знаходиться в межах 2,53,1 кВт.
Теоретичний аналіз процесу очищення шківів і роликів розроблених апаратів за допомогою чистика уможливив обґрунтування формул (5), (6) для визначення потрібної під час очищення потужності за різних положень чистика. Аналітично встановлено, що мінімальна потужність досягається за умови, коли лезо чистика встановлюється під кутом 90одо радіуса шківа, проведеного від його центру до точки дотику леза.
Обґрунтована система диференціальних рівнянь (7) плоскопаралельного руху стебла льону з вивідного рівчака в канал поперечного транспортера дала змогу вивести залежності (8), (9), (10) між координатами траєкторії польоту та часом руху стебла, на основі яких аналітично розрахована відстань між вивідним рівчаком та ланцюгом поперечного транспортера l= 75 мм.
На основі порівняння результатів експериментального дослідження тиску у поперечних бральних рівчаках з теоретичними даними встановлено, що значення тиску більше для робочого режиму, ніж для холостого. Найбільша різниця між експериментальними і теоретичними дослідженнями становить 5,2%. Це підтверджує вірогідність аналітичних залежностей.
Виконання планового двофакторного експерименту дало змогу встановити залежність (11) величини зміщення стеблової стрічки у повертальному механізмі підбирально-повертального апарату від ступеня її стиску та кроку між голками на пасі, на підставі якої визначено оптимальні значення: ступеня стиску 0,946; кроку між голками 137,5 мм. Експериментально визначено, що на очищення шківа впливає зазор між чистиком та шківом, а на самоочищення чистика впливає кут встановлення чистика. Щоб забезпечити краще очищення, зазор має бути в межах 0,51,0 мм, а кут встановлення чистика повинен бути в межах 105о110о.
На основі польових випробувань льонозбиральної машини встановлено, що потужність на привод брального апарата майже не змінюються із збільшенням швидкості руху машини і становить в середньому 3,05 кВт, а потужність на привод підбирально-повертального апарата зростає від 1,37 кВт до 1,79 кВт. Потужність на привод робочих органів машини за холостого ходу не залежить від швидкості її руху. Потужність на привод підбирально-повертального апарата менша за потужність на привод брального апарата приблизно на 4055%.

Очікуваний річний економічний ефект від використання розробленої машини, обладнаної змінними бральним або підбирально-повертальним апаратами, становить 2016 грн.