CC BY
1
Васин Сергей Александрович, д-р техн. наук, профессор, [email protected]. Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Трушин Николай Николаевич, д-р техн. наук, профессор Trushin@tsu. tula. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
RANKING OF PROJECTS IN THE ORDER PORTFOLIO OF AN AIRCRAFT MANUFACTURER ON THE BASIS OF
QUALMETRIC EVALUATION
M.N. Fetisov, S.A. Vasin, N.N. Trushin
The features of aircraft manufacturing as a knowledge-intensive branch of mechanical engineering are considered. The problems existing in the domestic aircraft industry are listed. The solution of the assigned tasks by the management of the development enterprise is carried out on the principles of the project approach and methods for resolving uncertainties when carrying out design work. Optimization of the planning ofproject activities of the development enterprise is carried out on the basis of ranking projects from the order portfolio of the aircraft manufacturing enterprise. The main provisions of the three-level project prioritization methodology are considered. As a result of optimizing the processes of organizing and planning projects, it was possible to increase the number of projects completed on time.
Key words: project, planning, project examination, project priority, project ranking.
Fetisov Mikhail Nikolaevich, deputy executive director, mkhl.ftsv@gmail. com, Russian Federation, Moscow region, Lyubertsy district, Tomilino village, NCV Mil and Kamov,
Vasin Sergey Alexandrovich, doctor of technical sciences, professor, vasin_sa53@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Trushin Nikolay Nikolaevich, doctor of technical science, professor, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
УДК 631.354.23
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-2-628-629
ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ НОЖА ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ-РАЗБРАСЫВАТЕЛЯ СОЛОМЫ
ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА
В.Н. Маликов, В.М. Середин, Д.И. Лосоногов, С.А. Войнаш
В современных агротехнологиях, при утилизации незерновой части вороха различных сельскохозяйственных культур в зерноуборочных комбайнах осуществляется ее измельчение и разбрасывание по полю специальным агрегатом - измельчителем-разбрасывателем соломы (ИРС). Качество измельчения зависит от состояния рабочих органов ИРС - его ножей, при их износе и затуплении ухудшаются не только агротехнология, но и растут энергозатраты. В работе установлено, что острота лезвия ножа ИРС - 3, обеспечивающая энерго-эффективное резание соломы яровой пшеницы, одновременно зависит от высоты ее исходного слоя - h и высоты его сжатия - ЬСж. Для увеличения долговечности ножа ИРС, с оптимизированной остротой лезвия 100 мкм, без потери производительности и загрузки агрегата, необходимо поддерживать величину коэффициента сжатия исходного слоя соломы — ксж в пределах оптимальных значений 1,02...1,03.
Ключевые слова: нож, зерноуборочный комбайн, измельчитель-разбрасыватель соломы (ИРС), износостойкость энергоэффективность, толщина лезвия, ресурс, упрочнение, процесс резания.
Переработка и утилизация незерновой части вороха различных продовольственных и технических культур в современных технологиях растениеводства, при широком использовании комбайнов и других сельскохозяйственных машин, осуществляется, как правило, их измельчением и разбрасыванием по полю, либо укладкой в валок, для чего в большинство зерноуборочных комбайнов (ЗК) агрегатирован специальный агрегат -измельчитель-разбрасыватель соломы (ИРС), различных конструкций [1, 2]. При работе ИРС солома, являющаяся основным компонентом незерновой части вороха, измельчается до отрезков длиной 5...15 см, при этом степень измельчения, как и ширина рассеивания, регулируются конструктивно и технологически, в зависимости от положенияпланки противоножей, ширины захвата жатки ЗК, скорости движения по полю, частоты вращения ротора ИРС и пр. [3].
Поэтому во всех импортных и в большинстве отечественных ЗК, ИРС конструктивно объединены с энергоустановкой машины, отбирая при этом до20... 30 % всей мощности привода для своей эффективной работы [4]. Высокие энергозатраты ИРС зависят не только от его загрузки и свойств соломы, но и от характера взаимодействия его рабочих органов - ножей, с измельчаемым материалом. Основным механизмом разрушения соломы в ИРС является ее разрезание ножами, которые в ходе естественных процессов затупляются, что влияет на качество измельчения, периодичность их заменыи долговечность.
Управление качеством продукции. Стандартизация. Организация производства
Из литературы и опыта эксплуатации ИРС на ЗК ведущих отечественных (Енисей, Acros, Vector) и зарубежных (John Deere, Claas) марок, широко применяемых в АПК Алтайского края, известно, что замену ножей ИРС вследствие их повышенного износа рекомендуется производить при наработке 60...80 га/нож, а при их затуплении этот дефектовочный показатель оказывается на порядок меньше 4,0...5,5 га/нож [5].
Цель настоящей работы - исследовать процесс резания соломы ножом ИРС, определить зависимость толщины (остроты) его лезвия от высоты сжимаемого слоя, рекомендовать оптимальные значения коэффициента сжатия и комплекс конструктивно-технологических мероприятий для повышения долговечности ножей ИРС.
Экспериментальная часть. Экспериментально, затупление лезвия ножей (износ кромки) при их заданной, нормированной остроте в 100 мкм, и при фиксированной регулировке расположения щитков ИРС, а также при заданной исходной высоте разрезаемого слоя h, исследовали для 14PC ЗК семейства Acros различных модификаций (530, 550/585, 560 и др.), эксплуатируемых в степной зоне Алтайского края, при проведении ими уборочной кампании летом-осенью 2021 и 2022 гг. (прямое комбайнирование озимой и/или яровой пшеницы).
В качестве основного разрезаемого материала для расчетов примем солому яровой пшеницы со следующими свойствами: т = 26 МПа; а = 290 МПа.
Результаты расчетов оптимальной толщины режущей кромки ножа ИРСот высоты сжатия и соответствующие количественные зависимости, полученные их аппроксимацией по методу наименьших квадратов (MHK), для принятых значений исходной толщины слоя h, полученные в Excel 2013, приведены на рис.1.
f 12 о
X
ю"
10 8 6 4 2 0
х СО
0,5
y = -17x + 34 R2 = 1
1 1,5
12 10 8 6 4 2 0
V
y = -: L7x + 425
R ¡2 = 1
2,5
24,2
24,4
24,6
24,8
25
Исж, х 10-3
Исж, х 10-3
иП 12
0-
1
х 10
Ю"
8
6
4
2
0
V
'ч. V 1700
y = -17x +
R2 = 1 *•
99,2 99,4 99,6 99,8
100
х 10-3
0
б
а
в
Зависимость толщины лезвия ножа от высоты сжимаемого слоя, для различных к: а - 2 мм; б - 25 мм;
в -100 мм
Как следует из данных, приведенных на рис.1, толщина (острота) лезвия ножа ИРС оказывается очень чувствительной к высоте сжатия, например, при самой обычной, четвертной загрузке ИРС (И = 25 мм) минимальные энергозатраты обеспечиваются в диапазоне ксж от 24 до 25 мм, т.е., например, при толщине заточки ножа в 100 мкм, коэффициент сжатия исходного слоя составит величину 1,02.
Из технологических соображений и существующей унифицированной конструкции ножа ИРС ЗК, наиболее просто обеспечивать толщину их лезвия в 100 мкм. Проведенные расчеты показали, что энергоэффективное резание ножом 2 мм произойдет при ^сж ~ 1,4 мм, а для слоя в 100 мм - при ^сж ~ 99 мм. То есть величина коэффициента сжатия (ксж) исходного 2 мм слоя составит ~ 1,3 раза, а для 100 мм слоя - только ~ 1,03 (!).
Таким образом, только регулируя величину потока измельчаемого материала через ИРС (установка профилированной пластины, приоткрытие выходного щитка), удается уменьшить величину затупления его ножей (увеличить ресурс) до 2,5 раз, за счет изменения величины коэффициента сжатия, исходного слоя до оптимального значения 1,02. ..1,03.
Выводы. Острота лезвия ножа ИРС - 5, обеспечивающая энергоэффективное резание соломы яровой пшеницы, одновременно зависит от высоты ее исходного слоя h и высоты его сжатия Ьж Технологически обоснованной, оптимизированной и нормированной величиной 5 является 100 мкм. Для увеличения долговечности ножа ИРС, с остротой лезвия 100 мкм, без потери производительности и загрузки агрегата, необходимо поддерживать величину коэффициента сжатия исходного слоя соломы ксж в пределах оптимальных значений 1,02...1,03. Это реализуется путем установки профилированной пластины на внутренней поверхности выходного щитка ИРС, повторяющего округлую форму днища и уменьшающего свободный объем корпуса на 10...15 %, а также регулировкой (при-открытием) выходного щитка.
Благодарности. Исследование выполнено в рамках реализации Программы развития Алтайского государственного университета на 2021-2030 годы в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030», проект «Повышение износостойкости рабочих режущих органов сельскохозяйственных машин индукционной наплавкой модифицированных твердых сплавов».
Список литературы
1. Ловчиков А.П., Ловчиков В.П., Поздеев Е.А. Агротехническая оценка работы измельчителей-разбрасывателей соломы комбайнов при уборке зерновых культур прямым комбайнированием // Известия Оренбургского ГАУ. 2016. № 2 (58). C. 55-57.
2. Ягельский М.Ю., Родимцев М.Ю. Тенденции развития и классификация соломоизмельчителей разбрасывателей современных зерноуборочных комбайнов // Вестник Орловского ГАУ. 2016. № 3 (60). С. 73-86.
3. Вендин С.В., Булавин С.А., Саенко Ю.В. Обоснование частоты вращения ножей дробилки пророщен-ного зерна // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2015. №4. С. 9-12.
4. Вольвак С.Ф., Бахарев Д.Н., Вертий А.А., Корчагина Е.Е. Теоретическое обоснование затрат мощности на измельчение стебельчатых кормов измельчителем с шарнирно подвешенными комбинированными ножами. // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2017. №1 (13). С. 23-33.
5. Выставкин С.Б., Федоренко И.Я., Ишков А.В. Моделирование динамических параметров элементов ротора измельчителя-разбрасывателя соломы // Сборник материалов XVIII-ой Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству», приуроченной к 80-летию Алтайского ГАУ: в 2 кн. Барнаул: РИО Алтайского ГАУ, 2023. Кн. 1. С. 117-119.
Маликов Владимир Николаевич, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Барнаул, Алтайский государственный университет,
Середин Вадим Максимович, студент, vseredin249@gmail. com, Россия, Барнаул, Алтайский государственный университет,
Лосоногов Дмитрий Игоревич, студент, thegamerone2@gmail. com, Россия, Барнаул, Алтайский государственный университет,
Войнаш Сергей Александрович, младший научный сотрудник, [email protected], Россия, Рубцовск, Рубцовский индустриальный институт (филиал) ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
IMPRO VING THE DURABILITY OF THE BLADE OF THE SHREDDER-SPREADER OF THE STRA W OF THE COMBINE
HARVESTER
V.N. Malikov, V.M. Seredin, D.I. Losonogov, S.A. Voinash
In modern agricultural technologies, when disposing of the non-grain part of a pile of various crops in combine harvesters, it is crushed and scattered over the field by a special unit - a shredder-a straw spreader (SSS). The quality of grinding depends on the condition of the working organs of the SSS - its knives, when they are worn out and blunted, not only agricultural technology deteriorates, but also energy consumption increases. It was found that the sharpness of the blade of the knife SSS - S, which provides energy-efficient cutting of spring wheat straw, simultaneously depends on the height of its initial layer - h and the height of its compression - hc. To increase the durability of the SSS knife, with an optimized blade sharpness of 100 microns, without loss of productivity and loading of the unit, it is necessary to maintain the compression ratio of the initial straw layer - CSF within the optimal values of1.02...1.03.
Key words: knife, combine harvester, shredder-straw spreader (SSS), wear resistance, energy efficiency, blade thickness, resource, hardening, cutting process.
Malikov Vladimir Nikolaevich, candidate of technical sciences, docent, osys11 @gmail. com, Russia, Barnaul, Altai State University,
Seredin Vadim Maksimovich, student, vseredin249@gmail. com, Russia, Barnaul, Altai State University,
Losonogov Dmitry Igorevich, student, thegamerone2@gmail. com, Russia, Barnaul, Altai State University,
Voinash Sergey Alexandrovich, junior researcher, [email protected], Russia, Rubtsovsk, Rubtsovsk Industrial Institute (branch) of Polzunov Altai State Technical University
