Изучение нетрадиционных высокопроизводительных рабочих органов сельскохозяйственных машин. Анализ особенностей использования гибких разделяющих поверхностей с участками обратной кривизны, дающих возможность повышения производительности рабочих органов.
Аннотация к работе
В связи с этим проблема научного обоснования общих форм принципиально новых, нетрадиционных рабочих органов, являющихся основой создания нового поколения с.-х. техники, дающей возможность реализовать перспективные технологии, является актуальной. Разработать метод прогнозирования, дающий возможность определять перспективные формы рабочих органов, а также позволяющий доказательно констатировать их работоспособность и выявить преимущества до разработки технических решений (на допатентном уровне). Развить методологию создания новых технических систем: усовершенствовать эвристические методы; рационализировать прогностический метод оценки инженерно-технической значимости изобретений с учетом особенностей с.-х. производства; разработать метод аналитического прогнозирования, позволяющий определить общие формы перспективных рабочих органов и научно обосновать их работоспособность на допатентном уровне синтеза технических систем; разработать методику аналитического прогнозирования, а также рационализированного метода оценки инженерно - технической значимости изобретений. На основе использования эвристических и прогностических методов предложить усовершенствованные схемы существующих (классических) рабочих органов и основные типы (формы) нетрадиционных высокопроизводительных и более простых по устройству рабочих органов сельскохозяйственных машин для создания с.-х. техники нового поколения, превосходящей по своим показателям лучшие отечественные и иностранные образцы. 4.Установить предельные законы теории производительности машинно-технологических агрегатов (МТА), на этой основе предложить алгоритм разработки системы повышения эффективности их использования.Совершенствование машин в настоящее время связано в основном с рационализацией длительное время существующих рабочих органов (РО) и схем с.-х. машин, что ведет к их усложнению и удорожанию. Поэтому конструкторы имеют материал предконструкторского характера; разработчики принципиально новых процессов, способов и устройств таких материалов не имеют, что значительно затрудняет их работу. Конкурирующие патентные решения по решетам имеют следующие обобщенные коэффициенты полноты (уровни перспективности): плоские решета - 0,338 (средний), цилиндрические решета - 0,491 (средний), конические решета - 0,441 (средний), решета с активными элементами (роликовые) - 0,353 (низший), решета транспортерного типа - 0,419 (средний), решета с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны - 0,812 (высший). По триерам конкурирующие группы патентных решений имеют следующие обобщенные коэффициенты полноты (уровни перспективности): триеры с жестким цилиндром - 0,383 (средний), планетарно - центробежные триеры - 0,578 (средний), триеры с эластичным полотном, работающие по принципу устройств с жестким цилиндром - 0,383 (средний), пневмомеханические триеры - 0,522 (средний), триеры с эластичной ячеистой лентой и наружным расположением ячеек - 0,586 (выше среднего), триеры с облегающим полотном - 0,586 (выше среднего), цилиндрические триеры с эластичной ячеистой лентой и участком обратной кривизны - 0,7 (выше среднего), электротриеры - 0,639 (выше среднего). Но они имеют существенные преимущества, так как не имеют вала, ограничивающего их заглубление в почву, материал может перемещаться внутри витков спирали, в зазоре между БСВ поверхностью и кожухом происходит разрушение материала и выделение (например, зерен) через отверстия кожуха.Методом аналитического прогнозирования определены следующие группы перспективных рабочих органов с.-х. машин: безвальные спирально-винтовые и гибкие с участками обратной кривизны, на основе которых могут быть созданы с.-х. машины нового поколения, являющиеся основой новой системы машин. Разработана стохастическая модель процесса сепарации с использованием Марковских случайных процессов с дискретными состояниями и непрерывным параметром при структурно - логическом подходе, дающая возможность получить основные закономерности сепарации и параметры гибких рабочих органов с участками обратной кривизны. Основы теории процесса сепарации на гибких разделяющих поверхностях, разработанные с использованием закономерностей земледельческой механики, позволили описать движения частицы по внутренней разделяющей поверхности сепараторов с учетом примененных в опытах режимов загрузки (12), получить условия самоочищения отверстий на участке обратной кривизны сепаратора от застрявших зерен и , упростить формулы расчета длины отверстия решета для прохождения частиц. Результаты экспериментов дают возможность установить следующие положения: - сепараторы с гибкой разделяющей поверхностью и участками обратной кривизны работоспособны при значениях К >> 1; Для повышения эффективности использования машинно-технологических агрегатов, созданных на основе высокопроизводительных рабочих органов, предложен алгоритм разработки комплексной системы повышения производительности МТА с использованием логистических матриц.