Побігун Артем Михйлович. Обґрунтування параметрів роботи потокового скиртоутворювача для формування скирт підвищеної щільності

Краткое описание

Побігун Артем Михйлович. Обґрунтування параметрів роботи потокового скиртоутворювача для формування скирт підвищеної щільності : Дис... канд. наук: 05.05.11 2008

Побігун А.М. Обґрунтування параметрів і режимів роботи потокового скиртоутворювача для формування скирт підвищеної щільності. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. Таврійський державний агротехнологічний університет, Мелітополь, 2007.
Дисертацію присвячено вирішенню питань підвищення ефективності збирання соломи та інших грубих кормів шляхом механізації технологічного процесу безупинного формування скирт щільністю понад 100 кг/м3потоковим скиртоутворювачем із ущільнюючим клапаном комбінованої дії, що поєднує попереднє горизонтальне ущільнення з кінцевим коливним.
Його використання дає змогу підвищити продуктивність праці, зменшити прямі витрат при експлуатації, у тому числі паливно-енергетичних ресурсів, зменшити питомі капітальні вкладення.
При створенні такого скиртоутворювача на основі отриманого патенту розроблено його конструкційно-технологічну схему, проведені аналітичні і лабораторно-експериментальні дослідження, в результаті яких обґрунтовано теоретично і підтверджено експериментально його основні конструкційно-технологічні параметри. Виробнича перевірка використання цієї машини показала її високу ефективність.

Результати теоретичних і експериментальних досліджень скиртоутворювача з клапаном комбінованої дії, а також вивчення фізико-механічних і технологічних властивостей стеблових кормів і сформованих скирт дають змогу прийти до таких висновків.
1. Аналіз літературних і виробничих джерел дозволив обґрунтувати перспективний напрямок механізації заготівлі соломи високопродуктивне укладання скирт зі щільністю маси понад 100 кг/м3шляхом впровадження процесу переходу горизонтального зусилля ущільнення у вертикальне. Найбільш раціонально для цієї мети застосовувати скиртоутворювач з ущільнюючим клапаном, який поєднує горизонтальне переміщення й обертання, що дає змогу завантажувати нижню частину приймальної камери й отримувати вертикальну складову зусилля пресування.
2. Запропоновано конструкцію скиртоутворювача з клапаном комбінованої дії, який виконує поступовий перехід від горизонтального зусилля ущільнення у вертикальне, що дозволяє надавати верхнім шарам скирти більшої щільності, спрямовуючи у крайньому робочому положенні зусилля пресування під кутом вниз, здійснюючи при цьому пресування аналогічно як у закритій камері.
3. Встановлено, що максимальне значення тривалогоНі миттєвогоЕмодулів пружності соломи при вологості 6 % і довжині часток 0,25 м для житньої соломи відповідно дорівнюютьН=4,962 іЕ=7,111 кПа, для ячмінної -Н= 3,067 іЕ= 7,572 кПа. Їхнє мінімальне значення практично відповідає довжині часток від 0,15 до 0,178 м і вологості від 27 до 30 %, тут модулі пружності співпадають і дорівнюютьН=1,72 іЕ=3,00 кПа.
4. Визначено коефіцієнти емпіричної формули для розрахунку зусилля, яке діє на клапан скиртоутворювача при формуванні скирти:С=7.497 кПа іа=0.018 м3/кг.
5. Завдяки застосуванню клапана комбінованої дії маса завантаженого корму в приймальну камеру збільшилась у середньому на 35,2 %, а вихідна середня щільність зросла від на 11.2 %.
6. У процесі формування скирти клапаном комбінованої дії щільність соломи при підпресовуванні й величина тиску зростають лише у його нижніх шарах. При ущільненні вони збільшуються як при повороті клапана, так і з висотою розташування ущільнюваного шару до початку пересування агрегату, яке характеризується короткотривалим зменшенням цих показників. Подальше їхнє зростання пояснюється переходом ущільнення скирти у вертикальному напрямку.
Розрахункові та експериментальні дані при цьому узгоджуються на всіх етапах ущільнення з похибкою до 5 %, за винятком пікового навантаження, коли гідросистема трактора не в змозі розвинути необхідний тиск.
7. Виявлено, що скирти, сформовані скиртоутворювачем із клапаном комбінованої дії, мають більшу щільність і рівномірність щільності по висоті, ніж при формуванні вручну й скиртоутворювачем із обертовим клапаном. Скирти, сформовані із соломи, яка пролежала в копицях, краще зберігають свою форму, ніж зі свіжозібраної.
8. Виконано виробничу перевірку машини та проведено економічну оцінку, за якою впровадження потокового скиртоутворювача СПУ-36К з клапаном комбінованої дії, який забезпечує продуктивність формування скирти до 36 т/год. зі щільністю 110-115 кг/м3, у порівнянні з універсальним скиртувальним агрегатом УСА-10 і скиртоутворювачем СПУ-30, при скиртуванні 6521 т соломи дає змогу підвищити продуктивність праці відповідно на 73,0 і 16,7 %, зменшити прямі витрати при експлуатації на 31,4 і 10,8 %, у тому числі енергетичних ресурсів на 34,0 і 16,7 %, зменшити питомі капітальні вкладення відповідно на 33,7 і 14,2 %; одержати економічний ефект відповідно 36396,8 і 9629,6 грн. Термін окупності скиртоутворювача при цьому становить відповідно 1,98 та 0,25 року. Технічний рівень розроблюваного скиртоутворювача у порівнянні з УСА-10 і СПУ-30 становить відповідно 1,44 і 1,07, час, на протязі якого розробка конкурентоспроможна відповідно 2,72 і 0,51 року.