Совершенствование технологических процессов и технических средств погрузки навоза - Автореферат

На правах рукописи совершенствование технологических процессов и технических средств погрузки навозаРабота выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Научный консультант - доктор технических наук, профессор Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» доктор технических наук, профессор Защита состоится 9 ноября 2007 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.03 при ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им.Все технологии накопления и внесения навоза предусматривают погрузку в транспортные средства, навозоразбрасыватели, при этом погрузка осуществляется два раза и более и может составлять до 40 % от общей трудоемкости работ. Взаимосвязь параметров погрузчиков и их рабочих органов с силовыми и качественными критериями оценки их эффективности: производительностью, потребляемой мощностью и энергоемкостью. Научная новизна: - математическое описание движения рабочих органов погрузчиков в технологическом процессе погрузки навоза и их взаимодействия с навозом, учитывающее физико-механические свойства навоза, способ воздействия и характер движения, конструктивные и режимные параметры; На основе проведенного анализа в соответствии с поставленной целью сформулированы задачи исследований: - провести анализ конструктивно-технологических схем погрузчиков, взаимодействия их рабочих органов с навозом и определить перспективные направления их совершенствования; Выражение, в общем случае связывающее режимные и конструктивные параметры рабочих органов ковшового погрузчика с действующими силами, с учетом буксования имеет вид: , (3) где Fc - сила сопротивления внедрению ковша, Н; Fб - сила, затрачиваемая на буксование моторного и грузового мостов, Н; Fп - сила сопротивления перекатыванию, Н; Fk - сила от крутящего момента на колесе, Н; lвн - глубина внедрения ковша в штабель, м; мк, мгр, мм - масса, соответственно, ковша и приходящаяся на грузовой и моторный мосты, кг.Анализ существующих конструктивно-технологических схем погрузчиков навоза и технологических схем их применения показал, что погрузка является одной из основных операций во всех технологических схемах накопления и внесения навоза, на которую приходится до 40 % от общей трудоемкости. Получено математическое описание, характеризующее влияние всей суммы факторов на производительность (выражения 13, 14, 15), силы взаимодействия с навозом (выражения 6, 7, 8, 9, 10, 11), мощность (выражения 16, 17, 18) и энергоемкость (выражение 19) работы погрузчика. Производительность ковшового погрузчика на базе трактора тягового класса 5,0 составила: на погрузке свежего навоза 175 т/ч, на погрузке полуперепревшего навоза 195 т/ч, энергоемкость соответственно 1135 и 1019 Дж/кг; производительность ковшового погрузчика на базе трактора тягового класса 1,4 - до 23 т/ч при энергоемкости внедрения 114 Дж/кг, всего погрузочного цикла - 1350 Дж/кг; производительность погрузчика непрерывного действия с фрезерно-шнековым питателем на базе трактора тягового класса 3,0 составила 200 т/ч при энергоемкости 341,8 Дж/кг; производительность погрузчика непрерывного действия с элементно-цепным питателем - 244 т/ч, энергоемкость погрузки 200 Дж/кг. Расчеты технико-экономической эффективности показывают, что при применении ковшового погрузчика на базе трактора «Кировец» приведенные затраты снижаются по сравнению с серийными погрузчиками: ПФП-1,2 на 21,8 %, П-4/85 на 42,3 %; при применении ковшового погрузчика с оптимизированными параметрами на базе трактора МТЗ приведенные затраты снижаются на 10,6 %. Использование погрузчика непрерывного действия с фрезерно-шнековым питателем в сравнении с ПНД-250А позволяет снизить прямые затраты на 34 %, погрузчика с элементно-цепным питателем - на 27,9 %.