Дослідження процесу очищення плоских решіт зерноочисних машин та обгрунтування параметрів очисників з комбінованими робочими органами - Автореферат

Дослідження проводились з використанням основних положень теоретичної механіки, вищої математики, теорії процесів забивання й очищення решіт, методів математичного планування експериментальних досліджень і статистики, стандартних та спеціально розроблених методик і установок для проведення досліджень. Наявність недоліків вказаних очисників, таких, як низька якість очищення решіт, висока динамічна напруженість роботи, призводить до того, що очисники постійно модифікуються, розробляються нові конструкції й способи очищення. Провести теоретичні дослідження впливу основних конструктивних і кінематичних параметрів очисника на ефективність очищення решіт, внаслідок чого одержати математичну модель функціонування очисника; У другому розділі "Теоретичні дослідження" вивчається: кінематика й динаміка ударних РО з канатним приводом; вплив деформації волосин щіток на середнє потрібне число циклів роботи очисника; час технологічних циклів роботи очисника закритого й відкритого стану отворів з урахуванням деформації волосин щіток. Для цього розглянута взаємодія щіток очисника з решетом на простій кінематичній схемі: плоске решето здійснює в повздовжному напрямку гармонійні коливання, а щітки рухаються вздовж решета в одному й тому ж напрямку з постійною швидкістю.Проведені дослідження технологічного резерву щіткового очисника плоских решіт показали, що технологічний резерв РО при обробці зернових сумішів (пшениці, проса, гороху та гречки) складає в середньому 7,8 %, а технологічний резерв привода 2,0 %. Встановлено, що деформація волосин щіток справляє суттєвий вплив на ефективність роботи очисника. Вплив деформації враховано при визначенні часу технологічних циклів роботи очисника й середнього потрібного числа проходів щіток. Проведене чисельне моделювання процесів забивання й очищення решіт виявило можливість зменшити частоту коливань щіток очисника, в порівнянні з відомою конструкцією, приблизно в чотири (3,9) рази і як наслідок понизити динамічну напруженість роботи майже в шістнадцять разів, та підвищити коефіцієнт живого перерізу решіт більш ніж на 3 %. На основі планового експерименту побудована модель другого порядку, що описує пропускну здатність решіт від основних конструктивних і кінематичних параметрів очисника з комбінованими РО.

1. Дослідженнями багатьох авторів показано, що решета зерноочисних машин в процесі роботи інтенсивно забиваються, причому режими, сприятливі самоочищенню отворів, не співпадають з режимами, забезпечуючими найбільшу продуктивність. Тому вказані машини не можуть ефективно працювати без очисників решіт. Технікоекономічні показники існуючих очисників не завжди відповідають сучасним потребам, а саме: не забезпечують задовільної якості очищення отворів, мають значну динамічну напруженність роботи, низьку технологічну ефективність та інше.

2. Проведені дослідження технологічного резерву щіткового очисника плоских решіт показали, що технологічний резерв РО при обробці зернових сумішів (пшениці, проса, гороху та гречки) складає в середньому 7,8 %, а технологічний резерв привода 2,0 %. Це вказує на доцільність зміни в першу чергу РО і що ефективність зміни їх привода значно менша.

3. В результаті досліджень запропоновані удосконалені конструкції очисників решіт на рівні винаходів. Встановлено, що перспективним напрямком у розвитку засобів очищення решіт є використання очисника з комбінованими (ударними й щітковими) РО.

4. Встановлено, що деформація волосин щіток справляє суттєвий вплив на ефективність роботи очисника. Вплив деформації враховано при визначенні часу технологічних циклів роботи очисника й середнього потрібного числа проходів щіток. Це дозволило підвищити точність теоретичних досліджень процесу очищення рещіт очисником з комбінованими РО.

5. Розроблені математичні моделі, що описують процеси забивання й зміни живого перерізу решіт для загального випадку, коли параметри очисника з однотиповими або комбінованими РО можуть приймати довільні значення.

6. Проведене чисельне моделювання процесів забивання й очищення решіт виявило можливість зменшити частоту коливань щіток очисника, в порівнянні з відомою конструкцією, приблизно в чотири (3,9) рази і як наслідок понизити динамічну напруженість роботи майже в шістнадцять разів, та підвищити коефіцієнт живого перерізу решіт більш ніж на 3 %.

7. Розроблені методики і установки для проведення досліджень. Вивчені технологічні властивості найбільш поширених зернових сумішів по відношенню до процесів забивання й просіювання. Це надало змоги використати одержані математичні моделі для оптимізації параметрів очисника з комбінованими РО при обробці конкретних зернових сумішів.

8. На основі планового експерименту побудована модель другого порядку, що описує пропускну здатність решіт від основних конструктивних і кінематичних параметрів очисника з комбінованими РО. В результаті оптимізації одержані близькі до теоретичних значення шуканих параметрів: ширина щітки =19,2 мм; частота коливань щіток =0,89 с1; маса ударного РО =18,5 г; число ударних РО між щітками =2.

9. Виробничі випробування очисника підтвердили результати експериментальних досліджень. Встановлено, що використання очисника з комбінованими РО при обробці зернових матеріалів забезпечує мінімально гарантоване підвищення пропускної здатності решіт більш ніж на 2,6 %, що дало господарству річну економію експлуатаційних затрат 209,66 грн при строку окупності додаткових капіталовкладень менше одного року. Річний економічний ефект склав 193,94 грн.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ ВИКЛАДЕНІ В ТАКИХ ОПУБЛІКОВАНИХ РОБОТАХ

1. Дюндик С.М., Завгородний А.И., Новиков С.Е. Теоретическое исследование геометрии самотранспортирующих рабочих органов // Совершенствование технологического процесса и конструкций рабочих органов с. х. техники: Сб. науч. тр. / Харьк. гос. аграр. унт. Харьков, 1992.с.7885. 0,32 (0,11) п. л.

2. Дюндик С.М. Исследование кинематики ударных рабочих органов очистителя решет с канатным приводом // Вопросы механизации сельского хозяйства: Сб. науч. тр. / ХГТУСХ. Харьков, 1996. с.192198. 0,28 п. л.

3. Завгородний А.И., Дюндик С.М., Романов В.А. О влиянии рабочих органов очистителей на пропускную способность решет // Технология производства и конструирование сельскохозяйственных машин: Сб. науч. тр. / Харьк. гос. аграр. ун т. Харьков, 1996. с.7078. 0,52 (0,17) п.л.

4. Козаченко А.В., Завгородний А.И., Дюндик С.М. Оценка технологической эффективности и резерва усовершенствования очистителей решет // Технология производства и конструирование сельскохозяйственных машин: Сб. науч. тр. / Харьк. гос. аграр. унт. Харьков, 1996. с.7883. 0,35 (0,1) п. л.

5. Завгородній О.І., Зефіров В.М., Дюндик С.М. Деформація щіток очисника при взаємодії з рухомим решетом // Механізація сільськогосподарського виробництва: Сб. наук. праць національного аграрного університету, Т. 4. Київ: Видво НАУ, 1998. с.213216. 0,25(0,08) др. ар.

6. Завгородній О.І., Зефіров В.М., Дюндик С.М. Вплив деформації щіток очисника на якість очищення решіт зернообробних машин // Механізація сільськогосподарського виробництва: Сб. наук. праць національного аграрного університету, Т.4.Київ: Видво НАУ, 1998. с.216220. 0,37 (0,12) др. ар.

7. Завгородний А.И., Дюндик С.М. Об очистке отверстий решет очистителем с комбинированными рабочими органами // Механізація сільськогосподарського виробництва: Сб. наук. праць національного аграрного університету, Т.4. Київ: Видво НАУ, 1998. с.278282. 0,37 (0,18) п. л.

8. Щеточный очиститель плоских решет: А. с. № 1808422, МКИ5 ВО7В 1/52 / А.И. Завгородний, С.М. Дюндик, А.П. Горбанев и др. // Б. И.1993. № 14.

9. Очиститель плоских решет: А. с. № 1816518, МКИ5 ВО7В 1/54 / А. И. Завгородний, С.М. Дюндик, А.В. Богомолов и др. // Б. И. 1993. № 19.

10. Способ разделения зерновых материалов по крупности и устройство для его осуществления: А. с. № 2014910, МКИ5 ВО7В 1/52 / А.И. Завгородний, С.М. Дюндик, А.П. Горбанев и др. // Б. И. 1994. № 12.

11. Устройство для разделения сыпучих материалов: А. с. № 2022664, МКИ5 ВО7В 1/04, 1/54 / А.И. Завгородний, С.М. Дюндик, А.В. Богомолов и др. // Б. И. 1994. № 21.

12. Завгородний А.И., Дюндик С.М., Горбанев А.П. и др. Механизм очистки решет зерноочистительных машин с колебательным движением решетного стана. Пол. реш. ВНИИГПЭ по заявке № 5005822/03 (070838), 1991.

13. Завгородний А.И., Дюндик С.М., Горбанев А.П. и др. Механизм очистки решет зерноочистительных машин с колебательным движением решетного стана. Пол. реш. ВНИИГПЭ по заявке № 5009734/03 (068846), 1991.

14. Завгородний А.И., Дюндик С.М., Горбанев А.П. Очиститель отверстий плоских решет. Пол. реш. ВНИИГПЭ по заявке № 5018455/03, 1991.

15. Завгородний А.И., Дюндик С.М., Горбанев А.П. и др. Решето. Пол. реш. ВНИИГПЭ по заявке № 5037306/03, 1992.

16. Завгородній О.І., Дюндик С.М., Олійников В.П., Заіка О.П. Спосіб очистки решіт, що встановлені в решітному стані, та пристрій для його здійснення. Позитивне рішення НДЦПЕ України по заявці № 93006954, 1995.