Методический подход к моделированию технологического процесса зерноуборочного комбайна

объёма, для диапазона температур от минус 10°С до минус 30°С.

3. Использование модифицированной амор-тизаторной жидкости не выявило значительного влияния на ресурс гидравлического амортизатора и не превысило отметку в 5% после 2000000 циклов работы.

Литература

1. Домнышев Д.А., Курносов А.Ф, Вакуленко М.В. Исследование теплового режима работы агрегатов трансмиссии и подвески автомобиля в зимних условиях // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 7. С. 82-84.

2. Домнышев Д.А., Курносов А.Ф. Особенности эксплуатация ходовой части автомобиля в зимний период // Матер. ежегод. науч.-практич. конф. студентов и аспирантов Инженерного института (Новосибирск, 12 ноября 2013 г.): в 2 ч. / Ново-сиб. гос. аграр. ун-т. Инженер. ин-т. Новосибирск, 2013.

3. Domnishev D.A., Dolguchin A.A. Filippov S.I. Die Erhöhung der Lebensdauer von Wagenfederung // Progress through innovations: тез. город. науч.-практич. конф. аспирантов и магистрантов. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2015. С. 27-28.

4. Домнышев Д.А. Применимость гидравлических амортизаторов автомобилей в условиях отрицательных температур /

А.А. Долгушин, Д.М. Воронин, А.Ф. Курносов [и др.] // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2016. № 4. С. 79-85.

5. Домнышев Д.А., Долгушин А.А. Влияние эксплуатационных режимов работы гидравлических амортизаторов в условиях отрицательных температур на температуру амортизаторной жидкости // Сб. науч. трудов Междунар. науч.-технич. конф. студентов и молодых учёных. В 4-х ч. 18-20 апреля 2017 г. С. 25-28.

6. Домнышев Д.А., Баранов Д.В. Анализ причин снятия с эксплуатации амортизаторов автомобилей с эксплуатации в условиях НСО // Матер. ежегод. науч.-практич. конф. студентов и аспирантов Инженерного института (Новосибирск, 10-11 ноября 2015 г.): в 1 ч. Новосибирск, 2015.

7. Домнышев ДА., ДолгушинАА. Использование специальных присадок к смазочным материалам для увеличения ресурса агрегатов автомобиля // Химия и жизнь: матер. XII междунар. науч.-практич. студенч. конф. / Новосиб. гос. аграр. ун-т. Новосибирск, 2013. С. 121-128.

8. Патент РФ на полезную модель № 2016114402. Стенд для определения эксплуатационных характеристик гидравлических амортизаторов / Д.А. Домнышев, А.А. Долгушинн, А.Ф. Курносов, Д.В. Баранов. Опубл. 13.04.2016.

9. Автомобильные транспортные средства. Амортизаторы гидравлические телескопические. Технические требования и методы испытаний: ГОСТ Р 53816-2010. М.: ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 2010. 20 с.

Методический подход к моделированию технологического процесса зерноуборочного комбайна

А.П. Ловчиков, д.т.н, Е.А. Поздеев, аспирант, О.С. Шагин,

аспирант, ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ; В.А. Шахов, д.т.н., профессор, Ю.А. Хлопко, д.т.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ; Г.П. Юхин, д.т.н., профессор, ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ

Современный зерноуборочный комбайн состоит из нескольких отдельных самостоятельных технико -технических модулей, таких как жатка (хедер), подборщик, молотилка, очистка, измельчитель-разбрасыватель и валкообразователь, копнитель соломы, т.е. самоходная молотилка, и совокупность технологических адаптеров.

Материал и методы исследования. Исследование проводили с целью обоснования методического подхода моделирования технологического процесса зерноуборочного комбайна. В процессе исследования решалась задача разработки структурной модели технологического процесса зерноуборочного комбайна и отдельных его подпроцессов. Исследование базируется на общелогическом методе и анализе.

Результаты исследования. Исходя из данного факта зерноуборочный комбайн можно рассматривать как сложную многопараметрическую преобразующую техническую систему [1—12], состоящую из различных технико-технологических подсистем, которые включают в себя модели отдельных процессов и их взаимосвязи. В связи с этим технологический процесс зерноуборочного комбайна можно рассматривать как явление многоплановое, для которого характерны различные структуры. И в первую очередь — структура подпроцессов, для

которой характерна иерархичность. Иерархичность подпроцессов означает, что среди них есть главные (основные) и второстепенные (вспомогательные), для которых имеет место не просто влияние и даже не взаимное влияние, а частично взаимное включение. Разделив на меньшие части, получим их однородность. Части будут взаимодействовать. Эту структуру можно назвать пространственно -временной.

Из вышеизложенного следует, что зерноуборочный комбайн как преобразующая техническая система характеризуется совокупностью различных технических подсистем, имеющих своё технологическое назначение. Это структурно можно представить на схеме (рис. 1).

На рисунке 1 видно, что при выполнении технологического зерноуборочного процесса преобразуются входные воздействия в виде условий функционирования Х( 7£) в выходные У( 7£), определяющие количественно-качественные показатели работы машины. В зерноуборочном комбайне технические подсистемы — это в основном последовательно соединённые технологические подпроцессы, выполняемые техническими устройствами комбайна: 1 — скашивание зерновых культур; 2 — подбор валков хлебной массы; 3 — обмолот хлебной массы; 4 — сепарация мелкого вороха; 6 — измельчение и разбрасывание или валкообразование, или сбор соломы. На основе этого зерноуборочный комбайн можно представить в виде преобразующей технической системы, включающей в себя ряд преобразующих технических подсистем (рис. 2).

Технологический процесс зерноуборо чного комбайна У(Т£>

1

1Г 'Г

(

Жатка Подборщик Мошпилыщй апмара! Очистка Соломотряс ИРС

1 2 3 4 5 6

Рис. 1 - Структурная схема модели технологического процесса зерноуборочного комбайна

Преобразующая техническая система

преобразующая техническая подсистема

жатка или ыодборщик

преобразующая техническая подсистема

молотильный аппарат

преобразующая техническая подсистема прс^разующая техническая подсистема

сепарация мелкого вороха сепарация крупного вороха

преобразующая техническая подсистема

иэмельчитель-ршбрасывагтель соломы

-I

зерноуборочный комбайн

Рис. 2 - Зерноуборочный комбайн как преобразующая техническая система

На рисунке 2 показано, что технологический процесс зерноуборочного комбайна можно представить в виде модели, построенной по принципу «вход — выход».

На входе модели действует вектор функции Х условий работы (внешних воздействий):

Х=

где у,(?) — урожайность зерновых культур, т/га; юз(?) и юс(?) — влажность зерна и соломы, %; Зс^) — засорённость зерновых культур, %; Кп^) — пониклость зерновых культур; Бс^) — ботанический сорт культуры. В качестве выходной переменной принимается вектор-функция качественно-количественных показателей выполнения технологического процесса зерноуборочного комбайна:

Г=

где ) — рабочая скорость комбайна, м/с;

Wч(t) — часовая производительность комбайна, га/ч;

qуд(t) — удельный расход топлива, кг/га; Пз^) — потери зерна; Кпз^) — качественные показатели зерна; ИРс^) — количественные показатели измельчения и разброса соломы; ВСс^) — валкообразование или сбор соломы. Все внешние воздействия и выходные показатели функционирования зерноуборочного комбайна

рассматриваем как случайные функции (процессы) от времени t либо пути & Выходные показатели функционирования технологического процесса зерноуборочного комбайна условно можно разбить на два типа — интегральные и дифференциальные.

Интегральные — это те показатели, которые образуются в результате действия совокупности преобразующих технических подсистем. К ним можно отнести такие показатели, как Ур, Wч, дуд, Пз, Кпз.

Дифференциальные — это выходные показатели, которые образуются в результате действия отдельных преобразующих технических подсистем.

К данному типу можно отнести показатели, характеризующие измельчение и разброс соломы на поле, а также валкообразование или сбор соломы на поле и потери зерна за подборщиком или жаткой (хедером).

Исходя из вышеизложенного преобразующую техническую подсистему измельчитель-разбрасыватель соломы (ИРС) зерноуборочного комбайна можно представить в виде структурной модели (схемы), построенной по принципу «вход —выход» (рис. 3).

На рисунке 3 видно, что преобразующая техническая подсистема измельчитель-разбрасыватель соломы (ИРС) зерноуборочного комбайна состоит из двух типов технических устройств, имеющих различное технологическое назначение. Так, подсистема 1 обеспечивает измельчение соломы, а

Рис. 3 - Структурная модель измельчителя-разбрасывателя соломы как преобразующей технической подсистемы зерноуборочного комбайна

подсистема 2 — разброс измельчённой соломы на поле.

Кроме того, из структурной модели следует, что входные показатели Х(Т£) образуются посредством двух преобразующих технических подсистем зерноуборочного комбайна — это молотильный аппарат и соломотряс. В частности, Х[ — длина стебля соломины, Х2 — диаметр стебля соломины, Х3 — подача соломы на измельчитель, Х4 — равномерность подачи соломы по ширине ротора измельчителя, Х5 — пространственное расположение стеблей в потоке соломы, то есть структура потока соломы, Х6 — влажность соломы.

Вывод. Вышеизложенное свидетельствует, что зерноуборочный комбайн можно представить в виде преобразующей технической системы, состоящей из совокупности преобразующих технических подсистем. Выходные показатели технологического процесса зерноуборочного комбайна можно условно разбить на два типа: интегральные и дифференциальные. Так, интегральные образуются в результате действия совокупности технических подсистем, а дифференциальные — только от действия отдельных технических подсистем, к которым относится измельчитель-разбрасыватель соломы (ИРС) зерноуборочного комбайна.

Литература

1. Ловчиков А.П. Технико-технологические основы совершенствования зерноуборочных комбайнов с большим молотильным аппаратом. Ульяновск: Зебра, 2016. 111 с.

2. Ловчиков А.П. Результаты производственной проверки прямого комбайнирования с высоким срезом зерновых культур / А.П. Ловчиков, В.П. Ловчиков, Ш.С. Иксанов [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 1 (63). С. 75—77.

3. Ловчиков А.П. Повышение эффективности технологических систем уборки зерновых культур (на примере регионов Южного Урала и Северного Казахстана СНГ): дисс. ... докт. техн. наук. Оренбург, 2006. 271 с.

4. Ловчиков А.П., Ловчиков В.П., Поздеев Е.А. Биологиза-ция земледелия в ресурсосберегающих технологиях возделывания зерновых культур // Международный научно-исследовательский журнал (International Researeh Journal): 1143. 4.2, Екатеринбург, 2016. С. 44-46.

5. Ловчиков А.П., Ловчиков В.П., Поздеев Е.А. Агротехническая оценка работы измельчителей-разбрасывателей соломы комбайнов при уборке зерновых культур прямым комбай-нированием // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 2 (58). С. 55-58.

6. Ловчиков А.П., Ловчиков В.П., Иксанов Ш.С. Теоретический аспект технологического процесса прямого комбай-нирования зерновых культур с двойным срезом стеблей // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 3 (53). С. 92-95.

7. Снижение потерь и механических повреждений зерна при уборке урожая: метод. рекомендации / А.И. Завражнов, М.М. Константинов, А.П. Ловчиков [и др.]. Мичуринск: МГАУ, 2012. 82 с.

8. Ловчиков А.П. Формирование уборочно-транспортных комплексов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2003. № 10. С. 7-9.

9. Ловчиков А.П. Повышение качества зерна и эффективности использования комбайнов в условиях Южного Урала. Челябинск: РЕКПОЛ, 2002. 144 с.

10. Ловчиков А. П., Ловчиков В. П., Гриднева И. И. Снижение травмирования зерна в период уборки урожая // Хранение и переработка сельхозсырья. 2002. № 12. С. 35-38.

11. Ловчиков А.П., Ловчиков В. П. Механическое травмирование зерна и выход продукции помола // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. № 3. С. 55-57.

12. Ловчиков А.П., Ловчиков В.П. Влияние механических микроповреждений зерна колосовых культур на выход продукции при помоле: учеб. пособие. Челябинск: ЮжноУральский ГАУ, 1999. 61 с.

Экспериментальные исследования и эффективность использования виброударных почвообрабатывающих рабочих органов

Л.Ф. Бабицкий, д.т.н, профессор, В.В. Шевченко, ассистент, В.Ю. Москалевич, к.т.н., ФГАОУ ВО КФУ имени .И. Вернадского

В системе мероприятий по экономии энергоресурсов и улучшению экологической обстановки особое значение имеет снижение расхода топлива

и уменьшение затрат энергии на один из наиболее энергоёмких технологических процессов в сельскохозяйственном производстве — обработку почвы [1, 2]. Наряду с уменьшением уплотняющего воздействия мобильных сельскохозяйственных агрегатов и тракторов на почву перспективным является использование принципа вибрационного