Введение к работе
Актуальность темы исследования. Национальным проектом «Развитие АПК России», так же как и «Доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации», в качестве приоритетных направлений развития сельского хозяйства предусмотрены:
ускоренное развитие животноводства;
стимулирование развития малых форм хозяйствования в АПК.
Ускоренное развитие животноводства невозможно без создания должной базы кормовых трав - люцерны, рапса, клевера и др., к тому же являющихся хорошими предшественниками. Важной кормовой культурой в Южном и Северо-Кавказском федеральных округах является люцерна.
Основным способом уборки семенных посевов люцерны, который сокращает потери семян, является способ по схеме «Невейка». При таком способе уборки в бункере зерноуборочного комбайна собирается разно-фракционный семясодержащий невеяный ворох повышенной влажности, выгрузка которого сопровождается существенными сложностями.
Вибропобудитель, размещенный в бункере серийного зерноуборочного комбайна, технологически и конструктивно не приспособлен к выгрузке материала такого рода, что приводит к увеличению времени разгрузки бункера, а применяемые подручные средства - к травматизму комбайнеров.
Актуальной задачей в настоящее время является стабилизация выгрузки невеяного вороха семян люцерны из бункера. Это уменьшит простои комбайна под разгрузкой и обеспечит соблюдение требований техники безопасности.
Настоящие исследования и разработки, составившие основу диссертации, проведены в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет» на 2010-2015 гг., по теме № 1.1.8 «Разработка устройства для улучшения выгрузки малосыпучего вороха из бункера зерноуборочного комбайна, обеспечивающего снижение простоев комбайнов в период уборочных работ».
Степень разработанности. Уровень разработки превышает отраслевой, так как применение питателей шнека бункера зерноуборочного комбайна позволяет уменьшить простои комбайнов при выгрузке в 3 раза.
Цель работы — повышение производительности зерноуборочных комбайнов путем стабилизации выгрузки невеяного вороха семян люцерны из бункера.
Объект исследования — процесс разгрузки невеяного вороха семян люцерны из бункера зерноуборочного комбайна, оборудованного питателем выгрузного шнека.
Предмет исследования - определение взаимодействия рабочих органов питателя выгрузного шнека с невеяным ворохом люцерны при ее уборке зерноуборочным комбайном.
Научная гипотеза - повышение качества выгрузки невеяного вороха семян люцерны из бункера комбайна, сокращение затрат времени на это и безопасность этого технологического процесса возможны совершенствованием питателя, предотвращающего образование сводов.
Рабочая гипотеза - экспериментальным обоснованием параметров и режимов работы усовершенствованного питателя возможны устранение образования сводов в бункере комбайна при выгрузке невеяного вороха семян люцерны и стабильность процесса его выгрузки.
Научную новизну работы составляют:
математические модели подачи невеяного вороха семян люцерны питателя штангового типа к шнеку бункера зерноуборочного комбайна и мощности его привода;
закономерности взаимодействия рабочих органов питателя с невеяным ворохом семян люцерны;
уточненные данные по физико-механическим свойствам невеяного вороха семян люцерны;
регрессионные зависимости производительности усовершенствованного питателя шнека бункера комбайна, его параметры и режимы работы.
Практическую значимость представляют конструкции питателей вороха семян люцерны, защищенные патентами на изобретения и внедренные в хозяйствах Ставропольского края, усовершенствованный технологический процесс выгрузки этого вороха их бункеров различных комбайнов, методика расчета питателя и рациональные режимы его функционирования.
Реализация результатов исследования. Разработана конструкторская документация на усовершенствованный питатель вороха семян люцерны применительно к выгрузке его из бункеров комбайнов «Дон-1500Б» и «Acros-530». Изготовлены опытные образцы питателей шнека бункера к этим комбайнам и внедрены во ВГУП «Рассвет» и в ООО ОПХ «Луч» Новоселицкого района Ставропольского края. Результаты научно-исследовательских разработок используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО Ставропольский ГАУ.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность экспериментальных данных оценивалась F-критериями Фишера, критериями Кохрена, коэффициентами детерминации и подтверждена положительными результатами лабораторно-полевых и производственных проверок питателя шнека бункера зерноуборочного комбайна.
Основные результаты исследований изложены на международных специализированных агропромышленных выставках «Агроуниверсал» (Ставрополь, 2008-2012 гг.). Результаты исследований доложены и одобрены на научных конференциях СтГАУ (Ставрополь, 2006-2012 г.); научно-практической конференции «Научные исследования и их практическое применение» (Одесса, 2007 г.). Получены диплом лауреата I сте-
пени на соискание гранта Ставропольского государственного аграрного университета в области науки и инновации для молодых ученых (Ставрополь, 2012 г.); диплом I степени в номинации «Лучший инновационный проект в области передовых технологий машиностроения и металлургии» (Санкт-Петербург, 2012 г.). Результаты исследований оценены на всероссийских конкурсах и грантах дипломом победителя программы Министерства образования и науки Российской Федерации «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» (Ставрополь, 2013 г.). Положения, выносимые на защиту:
уточненные данные по физико-механическим свойствам компонентов вороха люцерны;
конструкция и принцип работы питателей, обеспечивающих стабильную выгрузку невеяного вороха семян люцерны из бункера зерноуборочного комбайна;
условия появления дополнительных усилий, способствующих разрушению возникающігх сводов и зависимость для определения мощности, необходимой для работы питателей шнека, при перемещении вороха;
рациональные параметры и режимы работы питателей шнека бункера зерноуборочного комбайна, а также технико-экономическая оценка их применения.
Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 12 печатных трудах, в том числе в 5 изданиях, рекомендованных ВАК. Получены 4 патента РФ на изобретения и свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы из 121 наименования, в том числе 20 на иностранных языках, и приложений. Работа изложена на 137 страницах, содержит 46 рисунков и 37 таблиц.
