На правах рукописи

Романенко Василий Николаевич

Повышение эффективности работы воздушно-решетной очистки зерноуборочного комбайна

05.20.01 – технологии и средства механизации

сельского хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Балашиха - 2010

2

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный заочный аграрный университет» (ФГОУ ВПО РГАЗУ) доктор технических наук, профессор

Научный руководитель Славкин Владимир Иванович член-корреспондент РАСХН,

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Горбачев Иван Алексеевич доктор технических наук Чепурной Анатолий Иванович Федеральное государственное науч

Ведущая организация ное учреждение «Российский научноисследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженернотехническому обеспечению агропромышленного комплекса» («Росинформагротех»).

Защита состоится «24» ноября 2010 года в 13:00 ч на заседании диссертационного совета. Д 220.056.03 при ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет» по адресу: 143900 МО, г. Балашихаул. Ю.Фучика, 1, Учебно-административный корпус, зал заседания ректората, аудитория 114.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет».

Автореферат разослан «_» 2010 г. и размещен на сайте ФГОУ ВПО РГАЗУ..

Ученый секретарь диссертационного совета О.П. Мохова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Пропускная способность существующих зерноуборочных комбайнов ограничивается производительностью молотильносепарирующего устройства, а также эффективностью работы воздушнорешетной очистки и соломотряса. Так по данным машинно-испытательных станций до 20% всего рабочего времени зерноуборочные комбайны простаивают из-за забивания и поломок рабочих органов убираемой хлебной массы.

Устройство для воздушно-решетной очистки современных зерноуборочных комбайнов представляет собой сложный рабочий орган, включающий вентиляторы, воздуховоды, транспортные доски, системы решет, скатные доски, функциональное взаимодействие которых во многом определяет качество продукции. Поэтому исследования, связанные с разработкой и обоснованием рациональных параметров активатора зернового вороха для повышения эффективности выделения зерна на стадии очистки, обеспечивающее повышение производительности и качественных показателей технологического процесса, являются актуальными и имеют важное народнохозяйственное значение.

Работа выполнялась в ФГОУ ВПО РГАЗУ по теме №29 «Разработка высокопроизводительных устройств для механизированной уборки зерновых культур» и являлась частью решения важных научно-технических проблем, связанных с постановлением правительства РФ №446 от 14.07.2007г. о государственной программе развития сельского хозяйства на 2008-2012 годы, предусматривающей «…ускоренный переход к использованию высокопроизводительных сельскохозяйственных машин и ресурсосберегающих технологий».

Цель работы. Разработка технических средств, обеспечивающих повышение эффективности воздушно-решетной очистки зерноуборочного комбайна.

Объект исследований. Устройство воздушно-решетной очистки зерноуборочного комбайна, оснащенное активатором зернового вороха.

Предмет исследования. Процесс сепарации зерна воздушно-решетной очисткой.

Методика исследования. Методика теоретических исследований базировалась на использовании методов теоретической механики, численного анализа, теории сельскохозяйственных машин, статистического моделирования и программирования. Разработанные частные методики лабораторных исследований базировались на методах математической статистики, статистического и регрессионного анализа с использованием современных вычислительных средств. Агротехнические, технико-эксплуатационные, энергетические и экономические показатели определялись в соответствии с действующими ГОСТами, ОСТами и РТМ.

Научная новизна работы:

разработана математическая модель сепарации зерна на решетах очистки, позволяющая обосновать геометрические и кинематические параметры его привода;

разработана математическая модель движения частиц по прутку активатора зернового вороха, позволяющая обосновать его геометрические и кинематические параметры;

На защиту выносятся:

математическая модель сепарации зерна на решетах очистки;

математическая модель движения частиц по прутку активатора зернового вороха;

конструкция активатора зернового вороха с обоснованием его конструктивных, кинематических параметров, а также с выдачей рекомендаций по его применению на зерноуборочных комбайнах;

результаты лабораторно-полевых и хозяйственных испытаний, оценка экономической эффективности разработки.

Практическая ценность.

разработан активатор сепарации зернового вороха воздушно-решетной очистки, установка которого на зерноуборочный комбайн позволяет повысить его производительность на 10-15%;

разработана методика расчета параметров активатора, которая может быть использована при создании и расчете новых рабочих органов уборочных сельскохозяйственных машин.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы ОАО «ВИСХОМ» при разработке активаторов сепарации зернового вороха для зерноуборочного комбайна и других сельскохозяйственных машин, а также кафедрами «Мобильные энергетические системы» и «Сельскохозяйственные машины» Института механики и энергетики ГОУ ВПО Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева и «Эксплуатация машинно-тракторного парка» ФГОУ ВПО РГАЗУ при подготовке студентов и научных кадров.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования доложены и одобрены на научно-технических конференциях ФГОУ ВПО РГАЗУ (г. Балашиха, 2000-2010 гг.); на секциях отдела комплексов машин для уборки и обработки зерновых культур НТС ОАО «ВИСХОМ» (г. Москва 2000-2005 гг.); на международных научно-практических конференциях «Энергосберегающие технологии и системы в АПК», «Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем» Института механики и энергетики ГОУ ВПО Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева (г. Саранск, 2007-2009 гг.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ (объем 2,86 п.л., из них лично автору принадлежит 2,34 п.л.), четыре из которых – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и содержит 154 страницы машинописного текста, 51 рисунок, 10 таблиц, список литературы, включающий 108 наименований, приложение на 33 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, выбран объект и предмет исследований, и сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса, цели и задачи исследований» отражено состояние проблемы. Проанализированы конструкции и схемы зерноуборочных комбайнов, воздушно-решетных очисток и средств для активации сепарации зернового вороха на них.

В исследованиях С.А. Алферова, И.И. Наконечного, В.Д. Шеповалова, В.Н. Тимощенко и других исследователей установлено, что подача хлебной массы в комбайн колеблется в широких пределах вследствие изменения рельефа поля, физико-механических свойств почвы, скорости поступательного движения, колебания урожайности, высоты среза растений, влажности, соломистости, спелости зерна, сорта и др. Приведенные причины влияют на работу зерноуборочных комбайнов, вызывают нарушение технологического процесса и приводят к забиванию и поломкам рабочих органов, для устранения которых требуются значительные трудозатраты. На основании приведенного анализа построена технологическая модель, позволяющая обосновывать необходимость применения активатора сепарации зернового вороха на воздушно-решетной очистке.

Общие принципы расчета зерноуборочных машин сформулированы академиком В.П. Горячкиным. Дальнейшее развитие они получили в работах С.А. Алфрова, Антипина В.Г., И.Ф. Василенко, Ю. А. Вантюсова, И.А.

Горбачева, Э.В. Жалнина, Н.И. Клнина, М.Н. Летошнева, А.Б. Лурье, М.В.

Михайлова, И.С. Нагорского, И.И. Наконечного, Н.Н. Настенко, М.А.

Пустыгина, А.И. Русанова, А.Г. Рыбалко, Г.Ф. Серого, Г.Д. Терского, Б.Г.

Турбина, В.Н. Тимощенко, В.М. Халанского, А.И.Чепурного, В.Д. Шеповалова и ряда других отечественных и зарубежных ученых.

Проведенный анализ литературных источников и состояния вопроса позволил сформулировать основные задачи исследования:

разработать математическую модель сепарации зерна на решетках очистки зерноуборочного комбайна;

разработать математическую модель движения частицы по прутку активатора зернового вороха;

разработать конструкцию активатора зернового вороха для воздушнорешетной очистки с обоснованием его кинематических и конструктивных параметров;

провести сравнительные лабораторно-полевые и хозяйственные испытания самоходного зерноуборочного комбайна, оборудованного активатором зернового вороха воздушно - решетной очистки;

определить экономическую эффективность и выдать рекомендации по применению активатора зернового вороха воздушно-решетной очистки на зерноуборочных комбайнах.

Вторая глава «Теоретические исследования сепарации зернового вороха на решетах очистки» посвящена разработке математических моделей.

Механизированная очистка вороха выполняется после его обмолота и первоначальной обработки на соломотрясе. Как известно, устройство очистки состоит из транспортной доски, рештного стана с двумя колеблющимися жалюзийными решетами, центробежного вентилятора и шнеков для отвода зерен и половы. Для интенсификации сепарации зерна на верхнем решете в устройство очистки введн новый рабочий орган – активатор. Вращаясь, он приподнимает соломистую часть вороха, расширяя пространство для просеивания зерна.

Рисунок 1 – Расчётная схема привода верхнего решета очистки: 2 – кривошип, 3 – шатун, 4 – коромысло, 5 – подвеска-коромысло Введм следующие обозначения (рис. 1):

0 – условно неподвижная, жестко связанная с комбайном декартова система координат с горизонтальной осью 0 и вертикальной 0;

0xy – подвижная, жестко связанная с верхним решетом декартова система координат с осью 0x, направленной по поверхности решета, и перпендикулярной осью 0y;

r, b - длины кривошипа и шатуна, м;

R, l - длины коромысла под и над решетом соответственно, м;

a – расстояние между опорами кривошипа 2 и коромысла 4, м;

L - длина решета, м; t –время, с;

– угловая скорость вращения кривошипа, рад/с;

– угол поворота кривошипа с отсчтом от вертикальной оси, рад;

– угол, образуемый вертикальной осью и шатуном, рад;

– угол, образуемый осью 0x (решетом) и горизонтальной осью, рад;

B, B – координаты подвижной точки В коромысла и шатуна относительно неподвижной системы координат 0;

Е, Е – координаты неподвижной точки Е подвески относительно неподвижной системы координат;

W, H – расстояния между опорами коромысел (тт. С, Е) по горизонтали и вертикали (по осям 0, 0), м;

m – масса частицы вороха, кг;

g – величина ускорения свободного падения частицы, м/с2;

– коэффициент трения частицы вороха с решетом;

k – коэффициент парусности, Н/[кг м2/с4)];

v, v – проекции на оси 0, 0 скорости воздуха над решетом, м/с;

– угол наклона лепестка жалюзи (относительно оси 0х), рад;

N - величина нормальной составляющей реакции решета, Н;

F - величина силы трения частицы с решетом, Н;

T, T – проекции на оси 0, 0 силы, действующей на частицу со стороны потока воздуха, создаваемого вентилятором, Н.

Примем, следующие допущения:

1) угловая скорость кривошипа постоянна (движение механизма привода периодическое);

2) вектор скорости частиц воздуха над решетом параллелен нижней плоскости лепестка жалюзи;

3) величина Т силы, действующей на частицу со стороны потока воздуха, создаваемого вентилятором, прямо пропорциональна квадрату скорости частицы относительно потока в данной точке, а направление – противоположно вектору относительной скорости;

4) под движением частицы по решету понимается е движение по «шероховатой поверхности» параллельно плоскости решета, на которой находятся вершины жалюзи; ребристость поверхности учитывается коэффициентом трения.

Закон движения т. B коромысла в координатном виде относительно неподвижной системы координат запишем так:

Откуда найдем:

Запишем выражения для проекций скорости и ускорения т. В относительно неподвижной системы координат:

Откуда найдем:

Запишем уравнения связи между проекциями произвольной т. K вороха на оси неподвижной и подвижной систем координат:

Рассмотрим слой вороха на уровне поверхности решета (у=0). Проекции абсолютной скорости и абсолютного ускорения точки вороха этого слоя с учтом (9) можно записать так Освободим частицу на решете (у=0) от связи (решета), приложив реакции связи (нормальную составляющую и силу трения ).

Уравнения движения частицы в координатном виде относительно неподвижной системы (относительно комбайна) координат примут вид где Подставив в (12), из (11), получим систему двух уравнений с двумя неизвестными функциями x(t), N(t). Исключив из не N(t), придм к обыкновенному дифференциальному уравнению второго порядка относительно x(t), позволяющему найти движение зерна по решету относительно решета, где Уравнение (13) можно упростить, исключив N:

Для решения полученного дифференциального уравнения необходимо задать начальное положение и начальную скорость зерна относительно решета.

Если реакция (величина N силы) решета неотрицательна и частица находится на решете, то движение е относительно комбайна определяется из системы уравнений с тремя неизвестными,, N:

Полученная система уравнений сводится к дифференциальному уравнению 2-го порядка относительно переменной.

где Необходимо учесть ещ одно условие, не принимаемое часто во внимание: движение частицы по решету из состояния покоя возможно лишь тогда, когда абсолютная величина суммы проекций активных сил на плоскость решета превышает величину силы трения-скольжения. При этом, в соответствии с принципом Даламбера, к активным следует отнести и силы инерции.

Обозначим – проекции на оси 0, 0 переносного ускорения (ускорения точки решета, находящейся на расстоянии х от его начала т. В). Воспользовавшись (11) при х = const, найдм С учтом этого условия уравнение примет вид:

Решение дифференциального уравнения второго порядка (14) с заданными начальными условиями осуществлялось численным методом РунгеКутта четвртого порядка.

Рисунок 2 – Перемещение (а) и ускорение (б) т.В решета по вертикали Активатор сепарации зернового вороха (рис. 4) устанавливается над верхним жалюзийным решетом очистки зерноуборочного комбайна. Он предназначен для исключения забиваний его зерновым ворохом, а также для уменьшения потерь, снижения травмирования и дробления зерна поступающего в бункер комбайна.

Технологический процесс работы активатора осуществляется следующим образом. Вращающая часть активатора захватывает его соломистую фракцию из нижних слоев, поднимая его над верхним жалюзийным решетом и одновременно перемещая его на ходу движения вороха. Длинная соломистая фракция, попавшая на решето с соломотряса и захваченная пальцами 10 (рис.4), во избежание наматывания на них и на вал 8, снимается прутком 12 съмника зернового вороха. В результате этого, в слое вороха освобождается пространство, ранее занятое соломистой фракцией, для прохождения зерна из верхних слов в нижние, то есть, ускоряя его прохождение через слой вороха к поверхности решета с последующим более быстрым прохождением через его отверстия. Пальцы активатора работают при движении решета в обоих направлениях.

Рисунок 3 – Перемещение частицы относительно решета:

Рисунок 4 – Устройство очистки с активатором сепарации зернового вороха:

1 – транспортная доска; 2 – пальцевая решетка; 3 – верхнее решето;

4 – удлинитель; 5 -.нижнее решето; 6 – кронштейн крепления активатора к корпусу комбайна; 7 – подшипниковые опоры; 8 – вал активатора; 9 – диск крепления пальцев; 10 – палец; 11 – вал съемника; 12 – палец съемника;

На рисунках приведены данные расчетов перемещения и ускорения т.В в вертикальной плоскости решета (рис.2), а также перемещение частицы вдоль и поперек решета (рис.3). Используя эти зависимости можно оценить время схода частицы с решета.

Рассмотрим движение частицы вороха единичной массы по прутку активатора, при этом под прутком будем понимать его осевую линию.

Введм следующие обозначения (рис. 5):

, –система полярных координат, связанная с прутком АВ активатора;

n, – частота и угловая скорость вращения прутка;

v –величина скорости частицы относительно прутка (проекция вектора скорости на ось касательной к прутку);

– угол, образуемый радиусом и осью касательной к прутку;

r – радиус кривизны прутка в рассматриваемой точке;

R – радиус прутка, изогнутой по окружности, м;

A, h– расстояние от оси вращения активатора до потока вороха на решете (до ближайшей точки А прутка), м;

В – расстояние от оси вращения активатора до наиболее удалнной точки В прутка), м;

H – высота потока вороха на решете, м;

m – радиальный угол охвата прутка активатора, рад;

a – угол поворота прутка активатора за время движения частицы, уменьшенный на угол m, рад;

L – дальность полта частицы вороха после схода с активатора, м;

N, T, C, K,G,F – величины приложенных к частице сил: реакции прутка, силы трения, центробежной и кариолисовой сил инерции, веса, вертикальной силы сопротивления со стороны сжимающегося слоя вороха на единицу массы, Н/кг;

– коэффициент трения – скольжения частицы относительно прутка;

k – коэффициент сопротивления вороха сжатию по вертикали, Н(/м кг);

g – ускорение свободного падения материальной точки, м/с2.

Уравнения движения свободной материальной точки в естественном виде по прутку можно записать так:

Пусть s – дуговая координата (длина части прутка, отсчитываемая от т.

А), тогда:

Рисунок 5 – Схема расчёта движения частицы по прутку АВ активатора Используя это выражение, получим После определения N из второго уравнения и подстановки N в первое система уравнений (15) сводится к дифференциальному неоднородному уравнению первого порядка относительно функции v 2:

где Введм новую переменную x() такую, что x() = v2. Тогда последнее уравнение можно переписать в виде По определению, Последние два равенства образуют систему дифференциальных уравнений первого порядка функций x и t от Начальные условия зададим в виде:

x(A)=0; t(A)=0.

Величина va абсолютной скорости частицы в момент схода, когда = B, определяется выражением Уравнения (20) и (21) позволяют найти такую форму прутка подъм частицы на заданную высоту над поверхностью слоя вороха.

Определим формулу для расчта дальности L полта частицы. Пренебрегая сопротивлением воздуха, вычислим дальность полта из уравнений свободного падения точки с начальной скоростью под углом к горизонту где T определяется как положительный корень уравнения Пусть Е – механическая энергия частицы на единицу массы, равная сумме приобретнных кинетической и потенциальной энергий в момент схода с прутка где va – абсолютная скорость частицы; h1 – высота подъма частицы над уровнем слоя.

По значению Е можно судить об удельной работе, затрачиваемой на вспушивание слоя.

В третьей главе «Экспериментальные исследования и хозяйственные испытания самоходного зерноуборочного комбайна СК-5М-I «Нива», оборудованного активатором зернового вороха» отражены результаты сравнительных экспериментальных исследований и хозяйственных испытаний.

Экспериментальные исследования и хозяйственные испытания самоходного зерноуборочного комбайна проводились ФГУ «Владимирская государственная зональная машиноиспытательная станция», на полях ООО «Куриловское СХУМЭС», Собинского района, Владимирской области в 2004 г. и в ООО «Сердинское и компания» Шаховского района Московской области в 2003-2010 гг., на период уборки зерновых культур. Условия испытания определялись согласно ГОСТ 20915-75. Агротехническая оценка проводилась в соответствии с ОСТ 108.1-99 и сопоставлялась с отечественными агротехническими требованиями на самоходные зерноуборочные комбайны.

В программу полевых исследований на первом этапе, входила проверка полученных расчетным методом конструктивных и кинематических параметров активатора зернового вороха воздушно-решеточной очистки зерноуборочного комбайна. На втором этапе проводился сравнительный анализ качества работы комбайна с активатором зернового вороха воздушнорешеточной очистки, на основании эксплуатационных и технологических показателей. Для экспериментальной проверки теоретических выводов были проведены сравнительные полевые испытания по оценке качества работы зерноуборочного комбайна СК-5М-I «Нива» с активатором зернового вороха и без него.

Сравнительные лабораторные полевые испытания проводились по рабочей программе-методике, утвержденной директором ФГУ «Владимировская МИС» от 22 августа 2004 г. Пахотный горизонт полей, где проводились испытания, имел уклон до 2° и был практически не засорен камнями. Влажность почв составляла 18,1% и 20%, соответственно. Перед началом испытаний проводили отладку и регулировку зерноуборочного комбайна. После подбора рациональных режимов и высоты среза, проводили опыты по сравнительной оценке влияния активатора сепарации вороха на качественные показатели технологического процесса. Качество работы определялась по следующим показателям: потери зерна в полове Пзп%, качество зерна в бункере, % (дробление Д в %, сорной примеси П с в %). Остановки в период взятия проб не допускались.

В результате проведенных испытаний установлено следующее:

- подтверждены полученные расчетным методом конструктивные и кинематические параметры активатора зернового вороха воздушно-решетной очистки (ширина активатора ВА = 1,100 м; масса активатора МА =13,5 кг; количество прутков по окружности nn= 6 шт.; расстояние между прутками Ln= 0,04 м; расстояние от оси вращения до начала прутка r л = 0,04 м; расстояние от оси вращения до конца прутка rв = 0,135 м; радиус прутка, изогнутого по окружности Rn = 0,220 м; угловая частота вращения активатора n = мин-1).

- потери зерна в полове при работе комбайна с активатора на скорости движение 1,1 м/с и 1,6 м/с составили 0,1% и 0,2%, а при работе без активатора на этих же скоростях составили 0,6% и 0,9% соответственно. Повышение потерь зерна у комбайна без активатора обусловлено содержанием зерна в ворохе, что связано с ухудшением сепарации на решетах;

- наличие сорной примеси в зерне из бункера при работе комбайна с активатором в 1,57-2, 67 раза ниже, чем в зерне, убираемом комбайном без активатора;

- количество дробленого зерна в ворохе, в сравниваемых вариантах не превышает значений, указанных в ТУ, – не более 2% и находится в пределах 0,25-0,28% у комбайна с активатором и 0,28-0,32 % у комбайна без активатора.

Проведенное на среднесуглинистых почвах тензометрирование и с последующей обработкой результатов показало снижение дисперсий DM д ( t ) - в 1,55 раза; Dд(t) - в 1,49 раза и снижение общей нагрузки на двигатель в 1, раза при изменении крутящего момента Мд(t) (Нм), и угловой скорости вращения вала муфты сцепления двигателя СМД-21 д(t) (рад/с). При этом коэффициент стабилизации по нагрузке КСТ. МД = VМД / VМДА = 1,1; по угловой скорости КСТ. Д = VД / VДА = 1,26, где VМД, VМДА, VД, VДА – коэффициенты вариации при работе комбайна без активатора и с ним.

В результате проведенной эксплуатационно-технологической оценки установлено следующее: производительность в час основного, технологического, сменного и эксплуатационного времени соответственно составляет 9,54; 8,53; 6,7; 6,1 га в час у комбайна с активатором, а у комбайна без активатора – 8,54; 7,75; 6,11; 5,54 га в час, что соответствует повышению производительности в среднем на 11%.

Коэффициенты использования сменного и эксплуатационного времени у комбайна СК-5М-I с активатором составляет 0,75 и 0,66, а у комбайна СКМ-I без активатора – 0,72 и 0,65. На снижение коэффициентов использования сменного и эксплуатационного времени повлияли технологические отказы, затраты времени на повороты и технологическое обслуживание.

Хозяйственные испытания показали, что зерноуборочный комбайн СК-5М-I «Нива», оборудованный активатором, работал устойчиво со средней скоростью 1,74 м/с (6,25 км/ч). При таких же условиях комбайн СК-5М-I без активатора работал со средней скоростью 1,58 м/с (5,68 км/ч), работы же на более высокой скорости были невозможны из-за увеличения примесей и забивания жалюзийных решет.

В процессе испытаний установлено, что оборудование активатором зернового вороха зерноуборочного комбайна СК-5М-I «Нива» улучшает процесс сепарации зерна на жалюзийных решетах, исключает забивания и повышает производительность на 10…11%, улучшает качественные показатели технологического процесса, сокращает простои из-за забивания и перегрузки воздушно-решетной очистки и улучшает условия труда комбайнера.

В четвертой главе «Эффективность применения активатора сепарации зернового вороха зерноуборочного комбайна СК-5 М-1 «Нива» » определена экономическая эффективность разработанного активатора сепарации зернового вороха зерноуборочного комбайна СК-5 М-1 «Нива». Для этого были сравнены два варианта согласно ГОСТ 23728-79, при этом комбайн СК-5 М- был принят базовый вариант.

В соответствии с расчетами экономический эффект от эксплуатации одного зерноуборочного комбайна СК-5 М-1 «Нива», оборудованного активатором сепарации зернового вороха, составит 80721,12 рублей, в ценах г. Указанный экономический эффект достигается за счет повышения производительности на 10-11%.

1. Анализ тенденций развития зерноуборочной техники показывает, что основным сдерживающим фактором повышения производительности молотильно-сепарирующего устройства является неравномерность подачи на него убираемой хлебной массы.

2. Разработанная математическая модель движения частицы на верхнем решете устройства очистки позволяет определить кинематические характеристики и время пребывания частицы на решете с учтом изменчивости геометрических и кинематических параметров привода и решета, свойств материала, скорости воздушного потока.

3. Разработанная математическая модель движения частицы по прутку активатора позволяет определить кинематические характеристики и время пребывания частицы на прутке с учтом изменчивости геометрических и кинематических параметров активатора, свойств материала. Установлено, что активатор позволяет «вспушить» слой вороха, увеличивая высоту слоя в среднем на 50%. При этом активатор с прутками, изогнутыми по окружности, эффективнее активатора с прямыми, радиально выходящими прутками.

4. Разработанная на основе статистического моделирования математическая модель сепарации зерна через ворох позволяет определять массовую долю зерна на сходе с верхнего решета устройства очистки. Установлено, что применение активатора позволяет уменьшить массовую долю зерен в ворохе при сходе с решета с 0,7% до 0,4%.

5. Лабораторно полевые и хозяйственные испытания подтвердили правильность полученных расчетным методом конструктивных и кинематических параметров активатора зернового вороха воздушно-решетной очистки (ширина активатора ВА = 1,100 м; масса активатора МА =13,5 кг; количество прутков по окружности nn= 6 шт.; расстояние между прутками Ln= 0,04 м; расстояние от оси вращения до начала прутка r л = 0,04м; расстояние от оси вращения до конца прутка rв = 0,135 м; радиус прутка, изогнутого по окружности Rn = 0,220 м; угловая частота вращения активатора n = мин-1), а также целесообразность применения его на зерноуборочных комбайнах.

6. Проведенное на среднесуглинистых почвах тензометрирование и с последующей обработкой результатов показало снижение дисперсий DM д ( t ) - в 1,55 раза; Dд(t) - в 1,49 раза и снижение общей нагрузки на двигатель в 1,13 раза, при изменении крутящего момента Мд(t) (Нм), и угловой скорости вращения вала муфты сцепления двигателя СМД-21 д(t) (рад/с). При этом коэффициент стабилизации по нагрузке К СТ. МД = 1,1; по угловой скорости КСТ. Д = 1,26.

7. Применение активатора сепарации зернового вороха в зерноуборочном комбайне СК-5М-1 «Нива» дат годовой технико-экономический эффект в размере 80,7 тыс. рублей в ценах 2009 года. Указанный экономический эффект достигается за счет увеличения производительности на 10-11%, вследствие повышения скорости уборки до 6,25 км/час.

Основное содержание диссертации опубликовано в 1.Романенко, В.Н. Высокопроизводительная очистка зерноуборочного комбайна с активатором сепарации вороха. [Текст] / В.Н.Романенко // Тракторы и сельхозмашины. 2007. – №9. – С.31-33. (0,28 п.л.) 2.Романенко В.Н. Математическая модель сепарации зерна на решетах очистки. [Текст] / Белов М.И., Романенко В.Н. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2008. - № 5 – С. 10 – 13. (0,44/0,22 п.л.) 3.Романенко В.Н. Математическая модель движения частицы по решету очистки. [Текст] / Белов М.И. Романенко В.Н., Славкин В.И. // Тракторы и сельхозмашины. – 2008. - №5. – С. 33-36. (0,45/0,15 п.л.) 4.Романенко В.Н. Результаты испытаний зерноуборочного комбайна оборудованного активатором зернового вороха. [Текст] / Романенко В.Н., С // Тракторы и сельхозмашины. – 2010. - №9. – С. 36-37. (0,16 п.л.) 5.Романенко В.Н. Совершенствование конструкции мотовила зерноуборочного комбайна для уборки полеглых хлебов. [Текст] / Романенко В.Н. // Энергосберегающие технологии и системы в АПК: Межвуз. Сб. науч. тр./Мво образования и науки РФ, МГУ им. Н.П.Огарва, ин-т механики и энергетики; Саранск: Тип. «Крас.Окт.», 2006.- С. 91-92. (0,1 п.л.) 6.Романенко В.Н. Совершенствование очистки зерноуборочного комбайна.

[Текст] / Романенко В.Н. // Энергосберегающие технологии и системы в АПК: Межвуз. Сб. науч. тр./М-во образования и науки РФ, МГУ им.

Н.П.Огарва, ин-т механики и энергетики; Саранск: Тип. «Крас.Окт.», 2006.С.93-96. (0,2 п.л.) 7.Романенко В.Н. К решению проблемы полеглых хлебов. [Текст] / Романенко В.Н. // Вестник РГАЗУ. Научный журнал №1(6), М.: 2006. – С. 207-208.

(0,1 п.л.) 8.Романенко В.Н. Высокопроизводительная очистка зерноуборочного комбайна. [Текст] / Романенко В.Н. // Вестник РГАЗУ. Научный журнал №1(6), М.: 2006. – С. 209-211. (0,15 п.л.) 9.Романенко В.Н.Высокопроизводительная очистка зерноуборочного комбайна с двухсекционным активатором сепарации. [Текст] / Романенко В.Н. // Вестник РГАЗУ Научный журнал №3 (8). М.:2007.,С.158-163. (0,25 п.л.) 10.Романенко В.Н. Снижение потерь зерна выбиванием планками мотовила.

[Текст] / Романенко В.Н. // Вестник РГАЗУ Научный журнал № (9).М.:2008., С.143-144. (0,1 п.л.) 11.Романенко В.Н. Высокопроизводительный соломотряс зерноуборочного комбайна. [Текст] / Романенко В.Н. // Вестник РГАЗУ Научный журнал № (9).М.:2008., С.144-145. (0,1 п.л.) 12. Романенко В.Н. Рабочий процесс сепарации зерновой смеси на решете в условиях воздушного потока и активатора. [Текст] / Романенко В.Н. // Вестник РГАЗУ (Агроинженерия). – М.: 2004. С. 28 – 30. (0,1 п.л.) 13. Романенко В.Н. Активация сепарации зерновой смеси на решотах кобайнов. [Текст] / Романенко В.Н. // Вестник РГАЗУ (Агроинженерия). – М.:

2004. С. 30 – 32. (0,13 п.л.) 14. Романенко В.Н., Анализ факторов определяющих качество работы зерноуборочного комбайна. [Текст] / Романенко В.Н., Васьков А.А., Краснящих К.А. // Вестник РГАЗУ Научный журнал №8 (13).М.:2010., С.123-127.

(0,3/0,1 п.л.) Подписано в печать 10.09.10. Формат 68х84х16. Печать офсетная. Объем 1, п.л. Заказ Тираж 100 экз.

Издательство ФГОУ ВПО РГАЗУ 143900, Балашиха - 8, Московской области.