Введение к работе
Актуальность темы. С 1991-2000 гг. произошло резкое сокращение производства зерна. При отсутствии государственного регулирования рыночных отношений была нарушена существовавшая схема его поступления от производителя к потребителю.
Перед агропромышленным комплексом Российской Федерации поставлена задача восстановления производства зерна до уровня 90-х годов. Это потенциально означает увеличение его валового сбора до 90...100 млн. т, что обеспечит продовольственную независимость страны от зарубежных производителей. Решение этой задачи зависит от технических средств и методов послеуборочной обработки зерна, на которую приходятся основные энерго- и трудозатраты.
Россельхозакадемией совместно с Минсельхозом РФ разработана модель развития инженерно-технологической сферы и ускоренного развития сельского хозяйства.
В соответствии с концепцией развития механизации послеуборочной обработки зерна намечена программа обновления состава материально-технической базы послеуборочной обработки зерна, а также внедрения новых прогрессивных технологий и зернообрабатывающих машин. Одним из путей повышения эффективности функционирования таких машин является создание усовершенствованных их пневмосистем и решетной части.
Целью исследования является повышение эффективности функционирования разомкнутой пневмосистемы с устройством для создания и очистки потока воздуха от примесей универсальной зерноочистительной машины.
Объект исследования. В качестве объектов исследования выбраны физико-механические свойства зерновых материалов, технологический процесс основных рабочих органов пневмосистемы разомкнутого типа -устройство для создания и очистки потока воздуха от примесей, вторая осадочная камера с отражательной и отделительной перегородками, а также экспериментальная установка и опытный образец универсальной зерноочистительной машины.
Научную новизну работы составляют:
результаты экспериментально-теоретического моделирования динамических процессов, протекающих в пневмосистеме и пылеуловителе;
математические модели функционирования пылеуловителя и второй осадочной камеры и их оптимальные конструктивно-технологические параметры.
Практическая ценность и реализация результатов исследований:
- конструктивно-технологическая схема разомкнутой пневмосистемы
для универсальной зерноочистительной машины МЗУ-20Д (патенты РФ
№2223154, №2294235, №2304454, №2229787, №2299098 на изобретение);
результаты предварительных испытаний универсальной зерноочистительной машины, представленные ФГУ «Кировская МИС»;
результаты ведомственных испытаний.
Содержащиеся в диссертации научные положения и выводы позволяют на стадии проектирования и конструирования обосновать основные конструктивные параметры различных пневмосистем.
Результаты исследований использованы федеральным государственным унитарным предприятием Проектно-конструкторское бюро НИИСХ С-В Россельхозакадемии при разработке конструкторской документации и изготовлении экспериментального и опытного образцов пневмосистемы машины МЗУ-20Д, которые, кроме того, могут быть использованы для модернизации существующих и разработки новых пневмосистем для зерноочистительных машин. Опытная установка внедрена в хозяйстве СПК «Рассвет» Кировской области в 2008 году.
Годовой экономический эффект от использования МЗУ-20Д составил 86932 рубля.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены на научных конференциях ГНУ НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии и Вятской ГСХА за период 2000.. .2006 гг.
По материалам исследований опубликовано 12 научных работ, в т.ч. одна в издании, рекомендованном ВАК РФ, и получено 5 патентов РФ на изобретения.
На защиту выносятся следующие положения:
конструктивно-технологическая схема универсальной зерноочистительной машины МЗУ-20Д с разомкнутой пневмосистемой и устройством для создания и очистки потока воздуха от примесей;
математические модели и результаты численных исследований пневматической цепи воздушной системы и течения потока воздуха в камере пылеуловителя МЗУ-20Д;
оптимальные конструктивно-технологические параметры пылеуловителя и второй осадочной камеры;
результаты производственных испытаний и экономическая эффективность применения универсальной зерноочистительной машины МЗУ-20Д.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, основных выводов, списка использованной литературы - 134 наименования, 13 приложений. Работа содержит 195 страниц, 67 рисунков, 13 таблиц.
