CC BY
45
АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
УДК 631.354.2
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ
COMBINE HARVESTERS WORK EFFICIENCY INTEGATED INDEX THEORETICAL DEFINITION
B.E. Бердышев, кандидат технических наук
Департамент кадровой политики и образования Министерства сельского хозяйства Российской Федерации
V. Е. Berdyshev
Manpower policy and education department of Ministry of agriculture in Russian Federation
Получена аналитическая зависимость комплексного критерия эффективности работы зерноуборочных комбайнов с классической и аксиально-роторной схемами МСУ от ряда факторов, представленных в кодированном виде.
Combine harvesters with classical and axial-rotor scheme of threshing device work efficiency integrated criterion analytical dependence on some factors presented in coded form is obtained in the article.
Ключевые слова: комплексный критерий эффективности, зерноуборочный комбайн, потери зерна, дробление зерна, молотильный барабан, ротор.
Key words: efficiency integrated criterion, combine harvester, grain losses, grain shattering, thrashing drum, rotor.
Для оценки качественных технологических показателей роторного зерноуборочного комбайна разработан и обоснован теоретический комплексный показатель. Его особенность в том, что с его помощью можно учесть влияние всех факторов, существенно изменяющих качество обмолота зерновых культур [1, 2, 3]. Поставленную задачу представляется возможным решить как по элементарно для различных агрегатов комбайна, так и для всего комбайна в целом.
Выберем факторы, наиболее влияющие на потери и дробление зерна, по степени значимости. Выше показано, что для классической и аксиальнороторной схем зерноуборочных комбайном наиболее значимыми являются соответственно: xi - подача, кг/с, хг - зазор, мм, хз - частота вращения барабана, мин 4 и xi - частота вращения ротора, минхг - зазор на входе в ротор, мм, хз -длина МСУ, м. Кроме того, в уравнениях регрессии зафиксируем оставшиеся факторы на уровне оптимальных значений, рассчитанных ранее в данной работе.
В результате получим выражения комплексного критерия эффективности для классической схемы зерноуборочного комбайна:
Кэ = -
п°°пп
др
0,40042-0,01625)^ + 0,07572г2 -0,06563г3 + 0,066^X2 -0,08745x^x3 +
+ 0,09016г2х3 +0,168Ц2 +0,11957х22 + 0,12746г32 + 0,02267^X2 -0,01541х12х3 +
+ 0,01022г1х2х3 -0,00524х2х1 -0,00378>с13 -0,0068^X3 + 0,00876т3 +0,03018г2х2 --0,0210к3 +0,03934г12х2 -О^ОЮк^х, -0,00409г1х2х3 -0,0003к3х2 -0,00072г1х2 + + 0,00027^X2X5 +0,0426к2х2 -0,00428г3х3 -0,00395г1х3 +0,0366г2х2 -0,00135г3х3 -
-0,00053г2х3 + 0,02306г14 + 0,01673^ +0,01928г3 и аксиально-роторной схемы зерноуборочного комбайна:
Кэ-
т~гдоп т~гдоп 11з 11др
0,30371-0,08598^ +0,18182х;2 +0,00325^ -0,02556х^2 +
+ 0,06303Г[Хз +0,05035г2х3 +0,28579Г[2 +0,43378г2 + 0,32058>с3 +
+ 0,047х2х2 + 0,0497х2х3 + 0,00138г1х2х3 + 0,02429г2х1 - 0,01235т;3 +
+ 0,02982г1х3 + 0,03433г2х3 + 0,09791х2 + 0,08717х2х3 + 0,01974г3 +
+ 0,18749г2х2 + 0,001653г2х2х3 + 0,00497Х[Х2Х3 + 0,00078т;3 х2 +
+ 0,00109г1х3 + 0,00092Г[Х2Х3 + 0,15903г!2х3 + 0,003 08г13х3 +0,00416Г[Х3 +
+ 0,23106г2х3 + 0,0027х3х3 + 0,00227х2х3 + 0,05517^ + 0,14048г2 + 0,09422г3
В данных зависимостях допустимые значения потерь и дробления зерна рекомендуем принимать равными соответственно потерям и дроблению зерна зерноуборочными комбайнами при оптимальных условиях их использования и регулировках рабочих органов, а факторы хь х2 и х3 - в кодированном виде.
Изменения комплексного критерия эффективности В зависимости ОТ XI, х 2 и х з представлены на рис. 1-6. к,
. - пдзоп ■ пдд;п = 0,26; ♦ - пдзоп ■ пдд;п = 0,22; а
п°
XI
тдоп . Пд°" = 0Д8
Рисунок 1 - Изменение комплексного критерия эффективности уборки зерновых культур комбайном с классической схемой от подачи хлебной
массы в молотилку
Кэ
Х2
. - пдзоп ■ пдд;п = о,2б; ♦ - пдзоп ■ пдд;п = 0,22; а - пдзоп ■ пдд;п = о,18
Рисунок 2 - Изменение комплексного критерия эффективности уборки зерновых культур комбайном с классической схемой от молотильного зазора
Кэ
Хз
. - пдзоп ■ пдд;п = о,2б; ♦ - пдзоп ■ пдд;п = 0,22; а - пдзоп ■ пдд;п = одв
Рисунок 3 - Изменение комплексного критерия эффективности уборки зерновых культур комбайном с классической схемой от частоты вращения барабана
Кэ
. - пдзоп ■ пдд;п = о,25; ♦ - пдзоп ■ пдд;п = о,щ а - пдзоп ■ пдд;п = 0,12
Рисунок 4 - Изменение комплексного критерия эффективности уборки зерновых культур комбайном с аксиально-роторным МСУ от частоты вращения ротора
***** жзшсзщж*****
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА
Кэ
х2
- пдзоп • пдд;п = о,25; ♦ - пдзоп • пдд;п = о,щ ▲ - пдзоп ■ пдд;п = 0,12
Рисунок 5 - Изменение комплексного критерия эффективности уборки зерновых культур комбайном с аксиально-роторным МСУ от зазора на входе ротора
Кэ
Хз
• - Пд3оп ■ Пдд°рп = 0,25; ♦ - Пд3оп ■ Пдд°рп = 0,18; ▲ - Пд3°п ■ Пдд°рп = 0,12
Рисунок 6 - Изменение комплексного критерия эффективности уборки зерновых культур комбайном с аксиально-роторным МСУ от длины МСУ
Из представленных рисунков следует, что максимальное значение коэффициента эффективности уборки зерновых культур комбайнами как с классической схемой молотильного устройства, так и аксиально-роторной соответствует уровню, не превышающему Кэ = 0,8, т.е. имеются резервы в совершенствовании их конструкции.
При этом из рисунков 1, 2 и 3 следует, что для достижения максимально возможного значения критерия эффективности на уровне Кэ = 0,7 комбайном с классической схемой необходимо обеспечить: подачу хлебной массы в молотилку на уровне XI = - 0,3...0 (5,4...6 кг/с), зазор в
***** жзшсзщж*****
№ 3(19) 2010
молотильной камере хг = - 0,4...- 0,1 (15,2... 15,8 мм) и частоту вращения молотильного барабана хз = - 0,1...0,2 (1035... 1100 мин'1).
При этом из рисунков 4, 5 и 6 следует, что для достижения максимально возможного значения критерия эффективности на уровне Кэ = 0,7 комбайном с аксиально-роторным МСУ необходимо обеспечить: частоту вращения ротора на уровне xi = 0,4.. .0,6 (17,9... 18,6 Гц), зазор на входе ротора х2=-0,9...-0,7 (11... 13 мм) и длину МСУ хз = 0,8... 1,0 (1,03... 1,1м).
Однако полученные значения факторов для указанного оптимального значения являются предельными. И здесь следует указать на некие граничные их величины, обеспечивающие предельно допустимые по агротехническим требованиям. В этом случае появляется некоторая зона, позволяющая варьировать значениями факторов.
Библиографический список
1. Бердышев, В.Е. Комплексный показатель качества работы зерноуборочного комбайна / В.Е. Бердышев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2010,- № 2 (18). - С. 142-148.
2. Ряднов, А.И. Методы оценки эффективности уборки сельскохозяйственных культур: монография /А.И. Ряднов. - Волгоград: Волгоградская ГСХА ИПК «Нива», 2008. - 108 с.
3. Ряднов, А.И. Методика оценки эффективности технического облуживания зерноуборочных комбайнов / А.И. Ряднов, О. А. Федорова, А.В. Захаров // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2008. -№4(12).-С. 183-190.
E-mail: v.berdishev@polit.mcx.ru
