Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы в России и в ряде других стран обращают пристальное внимание на разработку овощеуборочной техники, в частности, машин для сплошной уборки капусты. Однако имеющиеся опытные образцы капустоуборочных машин характеризуются невысокой эффективностью выполнения технологического процесса в реальных производственных условиях.
Качественные показатели работы капустоуборочных машин существенно зависят от качества функционирования режущего аппарата. Так, увеличение скорости реза приводит к повышенным нагрузкам в шарнирах привода, что способствует быстрому выходу их из строя.
Поэтому повышение качества функционирования режущего аппарата путем совершенствования его привода является актуальной задачей при создании перспективных капустоуборочных машин.
Степень разработанности темы. В настоящее время режущие аппараты капустоуборочных машин с возвратно-поступательно движущимися элементами изучены недостаточно глубоко, не выявлена сущность формирования их динамической нагруженности.
В этой связи есть необходимость в дальнейшей проработке вопросов динамической нагруженности режущих аппаратов капустоуборочных машин с возвратно-поступательно движущимися элементами.
Работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИР Чувашской государственной сельскохозяйственной академии в рамках отраслевой программы РАСХН «Разработать новое поколение экологически безопасных, ресурсосберегающих машинных технологий, создать комплекс конкурентноспособных технических средств и высокоэффективных агротехнических и биологических приемов для устойчивого производства овощной продукции в открытом грунте, адаптированных к основным природным зонам товарного производства овощей, на период до 2012 года» (задание 03.01 и 03.02) и российско-белорусской программы «Повышение эффективности производства и переработки плодоовощной продукции на основе прогрессивных технологий и техники» (Постановление СМ союзного государства № 18 от 21.04.2005 г.).
Цель исследования. Совершенствование привода режущего аппарата капустоубороч-ной машины с возвратно-поступательно движущимися элементами и повышение качества выполнения им технологического процесса.
Объект исследования. Режущий аппарат капустоуборочной машины и его привод.
Предмет исследования. Закономерности влияния конструкции привода режущего аппарата капустоуборочной машины на условия его функционирования.
Методика исследований. Теоретические исследования базировались на законах и методах механики. Экспериментальные исследования проводились по общепринятым и частным методикам с применением электронной цифровой регистрирующей аппаратуры и ПЭВМ.
Научная новизна. Заключается в методике моделирования и экспериментального исследования кинематики и динамики привода режущего аппарата капустоуборочной машины с возвратно-поступательно движущимися элементами, в установлении закономерностей формирования динамической нагруженности названного режущего аппарата с учетом качества его работы, конструктивно-кинематической схеме модернизированного привода режущего аппарата и режимах его работы (новизна технических решений присовокуплена в капустоуборочной машине, защищенный патентом на изобретение № 2365086).
Практическая значимость. На основе результатов исследований разработан привод режущего аппарата капустоуборочной машины с возвратно-поступательно движущимися элементами динамической нагруженностью, пониженной на 10-15%.
Реализация результатов исследований. Материалы исследований использованы при разработке опытного образца малогабаритной капустоуборочной машины, испытанной в производственных условиях в колхозе «Красный Фронтовик» Ибре-синского района и КФХ Семенова В.Н. Козловского района Чувашской Республики.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований, а также разработанная техническая документация переданы ООО «Ибресинское ремонтно-техническое предприятие», ЗАО «Внешнеторговая фирма «Текстильмаш» и КФХ «Селифонтово» (Белоруссия), ООО «Производственный комплекс «ТехноЭнерго-Сервис» для опытного производства малогабаритной капустоуборочной машины. В настоящее время освоено промышленное производство названной машины в ЗАО «Внешнеторговая фирма «Текстильмаш».
Основные положения, выносимые на защиту:
методика моделирования кинематики и динамики привода режущего аппарата капустоуборочной машины с возвратно-поступательно движущимися элементами;
результаты экспериментальных исследований динамической нагруженности режущего аппарата;
конструктивно-кинематическая схема модернизированного привода режущего аппарата и его параметры.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены: на Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодежь и наука XXI века» (Чебоксары, ЧГСХА, 2008 г.); на технических совещаниях ООО «Ибресинское РТП» (Чувашская Республика, пос. Ибре-си, 2008 г.); в Материалах студенческой научной конференции «Энергия и знание молодых ученых аграрному производству» (Чебоксары, ЧГСХА, 2008 г.); техническом совещании КФХ «ИП Баймаковский» (Республика Мордовия, г.Инсар, 2009 г.); Республиканской научно-практической конференции «Наука в развитии села» (Чебоксары, ЧГСХА, 2009 г.); V Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодежь XXI века - специалисты АПК нового поколения» (Чебоксары, ЧГСХА, 2009 г.); на выставке-конкурсе создателей самодельной тракторной техники «Кулибин XXI века» (Чебоксары, 2010г.); Всероссийском инновационном форуме аграрной молодежи - демонстрации лучших инновационных проектов в сфере АПК (Орел, 2010г.); Шестом саратовском салоне изобретений, инноваций и инвестиций (Саратов, 2011); Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодые ученые в решении актуальных проблем сельского хозяйства» (Чебоксары, ЧГСХА, 2011 г.); технических совещаниях ЗАО «Внешнеторговая фирма «Текстильмаш» и ООО «Производственный комплекс «ТехноЭнергоСервис».
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 10 публикациях, в том числе три статьи в ведущих рецензируемых научно - практических журналах, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ (Тракторы и сельскохозяйственные машины, №7,2008г.; Техника в сельском хозяйстве, №3, 2011 г.; Тракторы и сельхозмашины, №11, 2011г.), а также получен патент РФ на изобретение №2365086. Три статьи опубликованы без соавторов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованной литературы из 145 наименований и приложений. Работа изложена на 133 страницах, включает 99 страниц основного текста, 43 рисунка, 8 таблиц и 21 страницу приложений.
