Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
1.0. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 9
СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА И МЕХАНИЗАЦИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЬНА В РОССИИ 9
ОСОБЕННОСТИ ЛЬНА И ЕГО ПРОИЗВОДСТВА 16
УСЛОВИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ВЛИЯЮЩИЕ
НА КАЧЕСТВО ЛЬНОСЫРЬЯ 19
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ФОРМИРОВАНИЮ РУЛОНОВ 24
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОСОБЕННОСТИ РУЛОННЫХ ПРЕСС-ПОДБОРЩИКОВ ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОЙ УБОРКИ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА 26
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЛЬНОКОМПЛЕКСА РОССИИ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 37
И.О. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИНТЕЗА ПРУЖИННЫХ
МЕХАНИЗМОВ ПРЕСС-ПОДБОРЩИКА 41
ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ РУЛОНОВ РЕМЕННЫМИ ПРЕСС-ПОДБОРЩИКАМИ 41
ОСОБЕННОСТЬ СИЛ НАТЯЖЕНИЯ П-ОБРАЗНОЙ РАМКИ НАТЯЖНОГО УСТРОЙСТВА ПРЕССУЮЩИХ РЕМНЕЙ ЗАДНЕГО КОНТУРА ПР-1,5 51
ОСНОВНЫЕ СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ В МЕХАНИЗМЕ НАТЯЖЕНИЯ ЗАДНЕГО КОНТУРА ПРЕССУЮЩИХ РЕМНЕЙ 60
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИНТЕЗА ПАРАМЕТРОВ НАТЯЖНОГО МЕХАНИЗМА ПРЕССУЮЩИХ РЕМНЕЙ ЗАДНЕГО КОНТУРА 69
ПРИВЕДЕННЫЕ УПРУГИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРУЖИННОГО МЕХАНИЗМА ЗАДНЕГО КОНТУРА ПРЕССУЮЩИХ РЕМНЕЙ 76
Ш.О. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ 79
ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРУЖИННЫХ МЕХАНИЗМОВ 79
ПРОГРАММА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 84
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
МП 85
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ПРУЖИНЫ 87
АЛГОРИТМ СИНТЕЗА ПАРАМЕТРОВ ПРУЖИННОГО МЕХАНИЗМА 88
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ УПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕХАНИЗМА НАТЯЖЕНИЯ 99
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПРУЖИНЫ НА УПРУГИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕХАНИЗМА ПОДВЕСКИ... 100
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ УГЛА МЕЖДУ РЫЧАГАМИ ДВУПЛЕЧЕГО РЫЧАГА МЕХАНИЗМА НАТЯЖЕНИЯ ПРЕССУЮЩИХ РЕМНЕЙ : 101
3.7. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ И
ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ 101
IV.0. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И РЕКОМЕНДАЦИИ.. 102
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРУЖИННЫХ МЕХАНИЗМОВ ПОДВЕСКИ ПОДБОРЩИКОВ 102
УПРУГИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕХАНИЗМА НАТЯЖЕНИЯ ПРЕССУЮЩИХ РЕМНЕЙ РУЛОННОГО ПРЕСС-ПОДБОРЩИКА ПР-1,5 ПО
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПРЕССУЮЩИХ РЕМНЕЙ ЗАДНЕГО КОНТУРА ПР-1,5 117
4.4. ВЛИЯНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЭКСТРЕМУМА ФУНКЦИИ МОМЕНТА
СИЛ ПРУЖИНЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ЭКСТРЕМУМА ФУНКЦИИ
МОМЕНТА СИЛ НАТЯЖЕНИЯ ПРЕССУЮЩИХ РЕМНЕЙ 123
ВЛИЯНИЕ СМЕЩЕНИЯ ЭКСТРЕМУМОВ НА ИЗМЕНЕНИЕ НАТЯЖЕНИЯ ПРЕССУЮЩИХ РЕМНЕЙ 128
ВЛИЯНИЕ НАТЯЖЕНИЯ ПРУЖИН НА УПРУГИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕХАНИЗМА ПОДВЕСКИ П-ОБРАЗНОЙ НАТЯЖНОЙ РАМКИ 131
РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ МОДЕРНИЗИРОВАННОГО РУЛОННОГО ПРЕСС-ПОДБОРЩИКА ПР-1,5 134
V.O. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МОДЕРНИЗАЦИИ
ПРЕСС-ПОДБОРЩИКА ПР-1,5 141
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 147
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 149
ПРИЛОЖЕНИЯ 162
Введение к работе
Важнейшая характеристика экономики высокоразвитых стран — самообеспечение основными продуктами питания и экспорт продовольствия за счет высокой продуктивности сельского хозяйства. Выход один — повысить продуктивность сельского хозяйства до полного самообеспечения сельскохозяйственным сырьем.
Последние годы значительно ухудшилось положение многих отраслей экономики страны, особо в сложных условиях оказалось село, так как все политические преобразования в стране и в мире приводят в основном к снижению планового финансирования сельского хозяйства.
В этих условиях особо важную роль имеет сбережение ресурсов, использование сельскохозяйственных машин с характеристиками, позволяющими повысить качественные показатели их работы.
Основной задачей сельскохозяйственных машин является автоматическое поддержание технологических параметров, что достигается за счет использования механизмов подвески, создающих требуемые усилия на исполнительные устройства. Например, для пресс-подборщика ПР-1,5, предназначенного для формирования крупных паковок (рулонов) при уборке льна-долгунца, требуется стабильность натяжения прессующих ремней, так как от этого зависит качество формирования рулона (стабильность плотности рулона по радиусу).
В области сельхозмашиностроения оптимизацию механизмов подвески с упругими звеньями проводят в предположении линейности упругих характеристик. Однако, как показывает эксплуатационная практика и экспериментальные исследования, механизмы, разработанные подобным образом, чаще всего имеют характеристики, отличающиеся от требуемых показателей, и работают не всегда удовлетворительно, порой нарушая весь технологический процесс. Данные обстоятельства приводят к невосполнимым потерям.
Повышение стабильности натяжения ремней позволяет повысить качество выполнения технологического процесса, производительность труда, технологическую надежность, снизить потери массы и расходный материал, включая
6 горючее.
Представленная работа является продолжением и развитием исследований в области теории анализа и синтеза пружинных механизмов и методики их оптимизации с целью повышения качественных показателей технологического функционирования рулонного пресс - подборщика.
Объект исследования. Рулонный пресс - подборщик ПР-1,5, технологический процесс его работы, пружинные механизмы подвески рабочих органов сельскохозяйственных машин, условия их функционирования, агротехнические требования к выполнению технологических процессов.
Предмет исследования. Теория, методика анализа и синтеза пружинных механизмов с учетом изменения направления действия внешней силы, действующей на механизм. Методы математического моделирования формирования плотности рулона в зависимости от параметров механизма натяжения.
Работа выполнена в соответствии с научной программой РАСХН по проблеме 09. Разработать высокоэффективные машинные технологии и технические средства нового поколения для производства конкурентоспособной сельскохозяйственной продукции, энергетического обеспечения и технического сервиса сельского хозяйства «Программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований» по научному обеспечению развития Агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010 гг. т.е. 09.01.02 «Разработать высокопроизводительную технику нового поколения для производства приоритетных групп продукции растениеводства», программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития Агропромышленного комплекса РФ.
В диссертационной работе на основе анализа состояния функционирования пресс - подборщика в эксплуатационных условиях автором уточнены теоретические основы, методика оптимизации пружинных механизмов подвески применительно к пресс-подборщикам для уборки льна - долгунца. На основе полученных аналитических зависимостей разработана программа для ПЭВМ.
Личный вклад автора состоит в научном обосновании необходимости
7 разработки теоретических основ оптимизации механизмов подвески натяжного
механизма пресс - подборщика с учетом изменения направления силы действующей на натяжной механизм, разработке программы Sintes - ПР-1,5 и методики исследований упругих характеристик рассматриваемого механизма, в выявлении математических зависимостей, разработке математических моделей, реализованных в компьютерной программе, анализа и синтеза (оптимизации) параметров рассматриваемого механизма и результатов исследований.
Основные работы по исследованию и компьютерному моделированию проведены лично автором представляемой работы.
В теоретических исследованиях использовались положения и методы аналитической механики, аналитической геометрии, теории приближения, а также численные методы анализа, оптимизации и математического программирования.
Результаты работы получены строгими математическими методами на основе положений аналитической механики и математики. С помощью этих методов могут быть получены и проверены рассматриваемые автором результаты как экспериментальных, так и полевых исследований пружинных механизмов, что является основой идентичности и подтверждает достоверность результатов исследований.
В результате выполненных научных исследований на защиту выносятся:
уточненные теоретические основы методики анализа и синтеза рациональных параметров натяжного механизма прессующих ремней заднего контура пресс-подборщика с учетом изменения направления действия силы на натяжной механизм;
математическая модель и программа для ПЭВМ для исследования пружинных механизмов подвески, анализа и синтеза их рациональных параметров;
результаты исследования упругих характеристик пружинного механизма натяжения заднего контура прессующих ремней пресс - подборщика,
рациональные параметры механизма подвески П-образной натяжной рамки прессующих ремней заднего контура рулонного пресс - подборщика.
8 Результаты научно — исследовательских работ использованы:
ЗАО (ранее ОАО) "Бежецксельмаш" при разработке и модернизации рулонного пресс - подборщика ПР-1,5 для уборки льна - долгунца;
в учебном процессе (Программа и методика оптимизации механизмов) при чтении лекций и проведении лабораторно практических занятий по прикладным программам в Костромской ГСХА, Великолукской ГСХА, Чувашской ГСХА, Санкт — Петербургском ГАУ.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований докладывались:
о на научно-практических конференциях в Санкт - Петербургском государственном аграрном университете (2004, 2008, 2009 гг.); о на международной научно - практической конференции в ФГОУ ВПО Башкирском государственном аграрном университете (г. Уфа, 2007 г.); о в ОАО «Бежецксельмаш» (г. Бежецк, 2001 - 2003 г.); о на международной конференции в СПб РО МААО (г. Санкт-Петербург,
2006, 2008 г.г.); о на 5-ой международной научно-практической конференции в ГНУ СЗ НИИМЭСХ Россельхозакадемии (г. Санкт-Петербург-Павловск, 2007 г.). Основные положения диссертации и результаты исследований изложены в 10 опубликованных работах общим объемом 5,43 п.л., доля автора 2,02 п.л., в том числе 4 в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК.
Автор выражает глубокую признательность и благодарность доктору технических наук, профессору, заслуженному деятелю науки и техники РФ, академику МААО B.C. Сечкину за оказанную помощь и ценные консультации.
