Теоретическое определение комплексного показателя эффективности работы зерноуборочных комбайнов

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