Введение к работе
Актуальность'проблоии. Отечественный.опыт создапия и эксплуатации вертикально-шпиндельных хлопкоуборочных ыашш (далее иашш) выявил сорьозиую проблему - невозможность достижения прироста полнот сбора хлопка без сяизеаия текстпьшя качеств и выхода хлопкового волокна. Так, многочисленные попытки сбора машинами за одаш проход не менее 903 от созревшего уроаая хлопка приведи к возрастанию засоренности себраішого хлопка, повреждав-иости семян и хлопковых волокон, массог чЯ доли сугаш пороков и сорных примесей в ma, абортировзншо назрели?, коробочек, что снизило качество хлопка, производство хлопкового юлоаіа и зффактив ность машинной уборки хлопкз в целой.
Задачи повшеаия эффективности машшіьЛ уборки уроаая зь счет прироста полноты его сбора и производства хлопкового волока;.' требуют системных исследований широкого круга вопросов, связанные с установлением возможностей убавления параметрами и ьзаимоевн-аяии згрофонз хлопкового поля, ааш:пш и хлопкового волокла, опри-де лящиш т состояние, разработкоп наулао-обссноваїшш способов воздействия на функционирование спстеии агрофоя-маииша-волокш: (АШ)„
Решении этих вопросов, составлпщих иаучно-теїші'іескуа uj/Об лему, которая навет важное значение для народного хозшісіва, посвящена данная диссертация.
Нзучнш исследования проводились <;огласно плана 1Ь»Р ш и ОС на. М.Т.Уразбаива АН Республика Уэоекистан по тома»: "1ір;.іі>..:п>
П0ИСКСЕШ ТЭОр ІТИЧЄСК110 И ЭКСПерШеНТалиш» Исследовании Не о.Счл: -
h-вашш параметров конструкции уборочного аппарата с ьаі^гокраїлікі обработкой кустов хлопчатника и кояковши кустоіїоді.ом!ііа;.-іццл (Н Гр.01650052і>45); "Провести аналитические исследования по-опш шізации пар діегров хлолкоуооричиїа аппаратов" its rp.otGrOGiiiVoD в соответствии с программой фундаментальных исследовании "іСіши построение н ті:'Иологая" и планом ШЮКР ШТЦ по созднали пореннк-тивяоЯ хлопкоуоорочяой техники из 108G-90 гг., заказами концерна "ьельхоэыаш" по трнац; "Разработать №[яикалиіо-ишш.де/іьі;.й дьух-рядную клопкоуоорочнуп машину на базе серийной ХІШ-1,8, обе^ш-ы-ваюду» повшбНЕв агротехнических показателей за одші проход о-.шь 93S и за два прохода съта 36Ж" (N rp.0l&50CE2St&); "Исслоцовзиш допустимих предела: ^тъ. іаадмкацш вдэдоястшя раСочлі ц>-
генов уборочных мавши на хлопок-г:трец и -хлопковое волокно"
iN Гр.01870052910). ' _ .
Цель работы. Рошояиэ проблемы повышения о$фе--тивнорти машинной уборки хлопка на основе разработки и внедрения нових техноло-. гических способов и технических решений упрзшіения параметрами компонентов системы АМ8.
Обьекти' исследования. Элементы агрофона хлопкового, поля в
период формовка расте*~їй и уборки урожая; приспособление для фор
мовки хлопчатника, хлопкоуборочные машины, их технологический
процесс работы, рабочие аппараты и органи; хлопок-сирец, хлопко
вое волокно. -
Научную новивпу работы представлпот: .' -обобщенная модель управления состоянием-системы AMD, способствующая производить генерирование альтернатив решения проблеми повншения аїфзктавности машинной уборки хлопка, поиск наилучших технологических и технических управлящих решений г их оценку по приросту полнота сбора хлопка машиной и производства лдопкового волокна;
-модели прогнозировапип эффективности работы уборочных аппаратов (далее аппаратов), опиеявашие количественные и качествен-нно связи полноты сбора хлопка, мзшпкой.показателей хлопка-сырца и хлопкового волокна с параметрами агрофона,технологически: и схемами и режимами обработки хлопкошх коробочек рабочими органами;
-моханико-матеыатическая модель управления состоянием агро-Ф ла, поьаолявдая формировать нзучпо-техшческие принципы адаптации структуры кроны растений хлопчатника к реальным конструкциям аппаратов и возможного улучшения качественных иоказатолей хлопкз-сыриа п xjionttoporo волокна;
-мехонкко-ыатоматическая модель интенсивной обработки к ро-бочек рабочими органами аппарата многократной обработки кусто-хлопчатника іМОКХ). рассматривашая тлхнологическк,. киненатачес-гаї» пзрзыетрк последнего как объекта управления и описывающая закономерности внбора и регулирования этих параметров в зависимости от состояния pea; ного агрофона.
Практическая аначтаост»- работа заключается в разработке технологий моїяяигіфоігзгаїого регулирования структуры кроны растений л.гчпятника и иагенсиваой-щадящей обработай хлош:овых коробочек: г.^-^глг и доведении до шедргккя в роипводство приспособления
ЧХУ-4 для ступенчатой формовки растений и аппарата МОКХ; разработке алгоритмов выбора их параметров и методики оценки «ЭДьктив-пости работа по показателям хлопка^сырца и хлопкового волокна, которые вошли в практику работа ГСКБ по мешшіам для хлопководства и НПО "Хлопкоироц"; новизне предложенных технологических и тех~ нмческих решений, защищенные 23 авторскими свидетельствами на изобретения.
Результате исследований, вшюлненн"з разработки и рекомендованные перспективные научно-технические решения могут бить ис пользоеянц научными и конструкторский! оргашс циями, испытателями и потребителями техники при разработке, оценке, совершенствован. и эксплуатации цаяаш для .юдготоиси агрсфона и уборки раскрытого хлопка.
Методика и достоверность исследований, ооаие характеристики взаимодействия компонентов системи AMD установлены методами системного анализа. Теоретические исследования управляемости состоянием агрофоцэ, машины и хлопкового волокна проведенії путей моха-нико-истематичоского моделирования с использованием основных положения математического анализа, аналитической гесиотрли и теоретической механики. Управляемые параметри приспособления ЧХХ-l и аппарата МОКХ обоснованы методами физического ыо; .їлироьиіил, параметрической 'лтгимизации и дискретного программирования при заданных огранич шиях агротехники. Оценка управляемости объектов системи АМВ выполнена по результатам агротехнических опытов, качественного ааллиза хлопка-сырца и хлопкового волокна, кіл і. {.-ив
ЦХ)В0Д1ІЛИСЬ В СООТВЕТСТВИИ С ШВОСТНЫМИ ОТраСЛвИЦМИ методиками.
Обобщенная оцеїка эффективности функционирования системи АМЬ пра-ведена на осаозе разработанной автором методики, расчета ыо ько-номическои эффективности по достигнутому, приросту полноты сбора хлопка и проипзсдетва хлопкового волокна.
ДсСТОВОрНООТЬ ОСНОВНИХ ЯЄЧНИХ ПОЛОЇЄНИИ И ПОЛуЧі.-ШШХ pti -
зультатов обеспечивается использованием в качестве методологии исследований апробированных в 'литературе далок-нии систеиниго подхода; проверкой адекватности маханико-математичйоми моделе;! аппаратоь по полноте сбора хлопка и повреждаемости хлопі-оыяъ ьо-лоїсна путем количвегазннси оценки, которая показала, что она а погре~чостьи не бог._в 7 цйнтагчны реальным Щ:слжгші-І*<ш>лігт<:и юади кбблодекакни за соотокнаои а графе иа а ц.гаидщ ш&реаилаи
его параметров с ошибкой вэ более 10Ж; проверкой нулевой гипотезы (с надежностью 0,95) для оценки значимости разлив мезду выборочными средними показателями агротехники и хлопкового волокна по опытам.
Реализация результатов работа. Результаты выполненных исследований реализованы в хлопкоуборочных машинах с аппаратами МОКХ и приспособлении ЧХУ-4 для ступенчатой формовки растений хлопчатника. Приспособление ЧХУ-4 с обоснованными технологическим процессом и параметрами управления прошло приемочные испытания на СШИС и рекомендовано к постановке па производство с 1989 г. на завода "Ленинабэдсельмза". В 1991 г. Республиканская межведомственная комиссия по новой сельскохозяйственной техника приняла решение (протокол N4 от 09.13.91 г.) о выпуске опытной партии хлоп-коуборс'чшх ыазшн с аппаратами МОКХ на ПО "ТашсєльмаяГ. В 1992 г. по заказу совхоза им.Б-летия Узбекистана Ташкентской области были изготовлены аппараты МОКХ в количестве 11 штук (опытная партия), а по заказу совхоза "Савай" Андижанской облести - аппарат МОКХ с удлиненными до 720 мм шпинделями, которые ушлю прошли широкие хозяйственные испытания.
Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты работа обсуждены на 2-й школе-семинаре социалистических стран "Вычислительная механика и автоматизация проектирования4 (Москва-Ташкент, 1988 г.), на Всесоюзних научно-технических конференциях "Повний лив агротехнических показателей, технического уровня и качества сельскохозяйственных калин для зоны орошаемого земледелия" і Ташкент, 1984 г.), "Механизация и автоматизация технологических процессов в агропромышленном комплексе** (Москва-Новосибирск, 1989 г.), "Ученые и специалисты в решении проблемна вопросов теорий механизмов ыашш хлопкового комплекса" (Таыкент, 1990 г.), на Республиканских научно-технических конференциях "Механика сплошных сред" (Ташкент, 1S89 г.), "Контактные явления при сборе и переработке хлопка-сырца" (Ташкент, 1991 г.), "Механизация трудоемких производственных пра.эссов в зоне хлопководства" (Ташкент, 1992 г.), на заседаниях МНТП по созданию высокоэ$фек-тквьой хлопкоуборочной техники.
В полной объеме диссертация доложена на научном семинаре "Теория ыааин злепково-прошшешюго комплекса" КМ и СО АН "^Уз (1991 г.) и. ІГГС секции Механизации процессов уборки хлопка,
электрификации и автоматизации процессов растениеводства ушного Совета УьНЮШ (19ЭЗ г.).
Приспособление ЧХУ-4 Для ступенчатой формоЕіси хлопчатника и иазшны с аппаратами МОКХ демонстрировались на ВДНХ Республики Узбекистан (Уаикэнт, І990 г.) и удостоєнії дипломани 1-й и 2-й степени.
Публикации автора. Сшоваие результата диссертации опубликованы в 56 печатных работах, в той числе в 2 монографиях и 23 авторских свидетельствах.
Структура и oJbOM работы. Диссертация состоит из введения, 12 глав, заключения, приложений (олисаниэ разработанных технологических и технических решений, протокол: испытаний ыашш и о постановке их на производство,акта о внедрении результатов исследований, громвїуточіше расчете управляемости я экономической эффективности объектов системи АМВ). Общий объем 475 стр., D той чн>..10 230 стр. основного текста, 45 рисунков, 73 тдблицы, список использованной литература из 403 наименований.