МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕОБОСНОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ эффективностИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

При этом экономиязатрат живого труда, экономия топлива иснижение металлоёмкости парка машин определеныпо разности этих показателей по базовому иновомупаркам машин.

Таким образом,проведенные исследования и полученныерезультаты обеспечивают применительно к условиямРостовской области экономию живого труда вразмере 2,6 млн. чел.-час. При этом общаяметаллоёмкость парка машин снижается на 57тыс.т, а экономия топлива составляет 31,7тыс.т. Суммарный годовой экономический эффектсоставляет 3,7 млрд. рублей.

ОБЩИЕВЫВОДЫ

В результатеисследований установлено следующее:

1. Разработаныпринципы формирования параметрическогоряда МЭС, в основу которых положено обеспечениеминимума недоиспользованной мощности и экономическиоптимального перекрытия между смежнымитипоразмерами ряда, что обеспечиваетсяпеременным знаменателем прогрессии ряда, которыйизменяется по определённому закону вместес ростом порядкового номера типоразмеров. Такойряд обеспечивает преемственность развитияи включаетсемь тяговых классов 0,4; 0,7; 1,1; 1,8; 3,0; 5,0; 7,0.

2. Разработанаматематическая модель в виде уравненийвторого порядка, связывающая важнейшие факторы (объёмыработ, структура технических средств),воздействующие на агрегаты, стехнико-экономическими показателями ихработы. В основу математической моделиположены принципы теории планированияэкспериментов. Так как экстремальнымзначениям модели соответствуютоптимальныезначения факторов, то на основании этоймодели можно выработать рекомендациипо оснащениюс.-х. предприятий техникой, т. е. установить структуру МТП.

3. Разработанаинженерная база для определениятягово-энергетических показателей МЭС сразличными типами трансмиссий,учитывающая характер протекания процессов с введениемаппроксимаций, соответствующих каждомурежиму нагрузки. Алгоритм для определениятягово-энергетических показателейобеспечивает получение результатов с достаточнойточностью (относительная ошибка непревышает 3-4%).

4. Методическиеположения определениятягово-энергетических показателейтрактора с бесступенчатой трансмиссиейпозволяют установить эти показатели иопределитьпараметры гидромашин, входящих в этутрансмиссию для её предварительногорасчёта.

5. В основу методикиопределения параметров (передаточныхчисел) трансмиссии положен принцип использованияпотенциальных возможностейэнергетических средств, что даёт возможностьопределить параметры трансмиссии в зоненаибольшихзначений тягового КПД и не допуститьснижения загрузки двигателя ниже допустимыхзначений при переключенияхпередач.

6. Основным источникомколебаний МТА при работе их на характерныхфонах(стерня, поле подготовленное под посев,вспаханное поле, полевая дорога и др.)являются неровности профиляповерхности поля. Рассматривая принципывзаимодействия различных типовдвижителей с профилем поверхности поляустановлено,что гусеничный движитель имеетсущественные преимущества по сравнению сколёснымдвижителем, так как он фильтрует(сглаживает) в 2,1-2,8 раза большенеровностей,что улучшает условия труда, плавность хода,качество выполняемых операций и другиепоказателиМТА.

7. Для корректногоопределения производительности МТАнеобходимо учитывать вероятностный характеризменения тягового сопротивленияагрегата, итогда по функции распределения можноопределить долю работы агрегата в каждом режиме работы, и,следовательно, установить среднююскорость движения и производительность МТА, чтозначительно повышает точность расчётовпри оценке эффективности функционированияагрегатов.

8. Рассматриваямеханизмы адаптации сельскохозяйственныхМТА к условиям функционирования на примересеялочного агрегата, установлено, что движители сельскохозяйственных МТА оказывают влияние на почву, что приводитк снижению эффективности их работы, так какувеличивается плотность почвы, в связи с этим снижаетсяурожайность сельскохозяйственных культур, повышается тяговоесопротивление почв, повышается расходтоплива, нарушается агротехника выполняемых работ.В свою очередь профиль поверхности поляоказывает влияние на работу МТА, поэтомудля оценки этого влияния были полученыобобщённые параметры корреляционных функций исоответствующие им спектральныеплотности, которые изменяются только отхарактеристики рассматриваемых фонов и скоростидвижения. Следовательно, ихможно использовать для определенияпараметров любых сельскохозяйственныхагрегатов, работающих на этих фонах.

Нонезависимо от агрофона высевающаясистема должна обеспечивать точноераспределение семян в рядках на заданнуюглубину. В наибольшей степенитребованиямагротехники отвечают высевающие аппаратывибродискретного типа и катушечные винтовые аппараты скосымзубом.

9. Линиейнаибыстрейшего спуска потока семян извысевающего аппарата до сошника являетсядуга циклоиды, следовательно, семяпроводсеялкидолжен иметь форму циклоиды, но радиусобразующей окружности циклоиды долженбыть выбран таким образом, чтобы аркациклоиды прошла через заданные точки.Форма семяпровода установлена методамивариационного исчисления. Разработанаметодика определения радиуса образующей окружностициклоиды, отвечающая указанным требованиям.

Радиус образующейокружности сеялки типа СЗ-3,6, оснащённоймногоручьевым высевающим аппаратомвибродискретного типа, изменяющийся впределах0,317-0,796 м.

10. Принципы адаптациисошниковой группы посевных машин иоптимизацияеё параметров основаны на сравненииэкспериментальной АЧХ, котораясвязана с параметрами эксперимента(нормированные спектральные плотности, дисперсии), сАЧХ, полученной в результате анализаусловий движения динамической системы,которая в свою очередь связана спараметрами этой динамической системы.Особенностьприменяемого в этом случае методаидентификации состоит в том, чтовыходнаяАЧХ получена из случайных функций, смоделированных с учётомтребований агротехники, что позволяетнаиболее корректно определитьпараметры системы. При этом коэффициентапериодичности должен быть не менее 0,5-0,7.

11. Повышениеэффективности функционированиясельскохозяйственных МТА во многомопределяется надёжностью их работы.Увеличить надёжность машинможно за счёт снижения сил трения, чтодостигается путём ультразвукового воздействия на смазывающиематериалы. При этом коэффициент тренияуменьшается на19 %, температура в зоне трения снижается на16 % и увеличивается стабильность показателей работающихмасел.

12. С точкизрения выполнения технологическогопроцесса обработки почвы, наиболее важную рольвыполняют рабочие органы машины, так какименно они обеспечивают все показателиеё назначения. При этом анализ затратэнергии в технологических процессахсельскохозяйственного назначенияпоказывает, что полезная частьпроцесса требует значительно меньшихзатрат, чем процесс вцелом.

Обязательной особенностьюпочвообрабатывающих машин является то, чтоих рабочие органы должны быть вынесены взону взаимодействия сперерабатываемойсредой, т.е. с почвой. Этот вынососуществляется стойкой, часть которой тоже взаимодействует спочвой. Это взаимодействие требуетдополнительных затрат энергии (до 40%) и никак не влияет навыполнение технологического процесса обработки почвы.Следовательно, за счёт оптимизациипараметров стойки можно снизитьэнергоёмкость процесса обработки почвы.

Установлено, чтооптимальной формой поперечного сечениястойки является плоскость, ограниченнаякривой эллипса, одна из вершин которогодолжна оканчиваться острым углом,величиной неболее 50-ти градусов. Такая форма обеспечиваетполучение минимального значенияабсолютной скорости отбрасываемой почвы,а, следовательно, небольшиеэнергетические затраты на её перемещение.Но может быть наиболее важным являетсято, что незначительное смещение почвыспособствует выполнению требованийагротехники по влагосбережению,распылению почвы, сохранению стерни (приработе на стерневом фоне) и др.

Разработанная методика позволяетопределить основные параметры стойки(длину осей эллипса, уравнение касательнойи её длину, угол резания и др.), чтоспособствует снижениюэнергоёмкости и повышению качестваобработкипочвы.

13. Разработанаметодология, основные элементы которойнашли отражение в структурной моделиобоснования эффективностифункционирования сельскохозяйственных МТА,котораяучитываетмножество входных факторов,воздействующих на агрегат, и предлагаетсовокупность методов решения проблемы.

Проведенныеисследования показывают, чтоприменительно к условиям Ростовской областиобеспечивается экономия живого труда вразмере2,6 млн. чел.-час, металлоёмкость парка машинснижается на 57 тыс. т, а экономия топлива равна 31,7 тыс. т.Суммарный годовой экономический эффектсоставляет 3,7 млрд. рублей.

Основноесодержание диссертации опубликовано вследующих работах:

Монография

1. Камбулов С.И.Механико-технологические основы повышенияуровня функционированиясельскохозяйственных агрегатов / С.И.Камбулов.–Ростов-на-Дону: «Терра-Принт», 2006.- 304 с.

Статьи вжурналах и сборниках трудов из перечняВАК

2. Камбулов С.И. Физикапроцесса ультразвуковой обработки масел/С.И. Камбулов, Н.П.Бутов, И.Э.Липкович// Техника всельском хозяйстве.- №6.- 2002.-С.34-35.

3. Камбулов С. И.Влияние вероятностных условий напоказатели посевного агрегата / С.И.Камбулов //Механизация и электрификациясельского хозяйства. – № 4.-2004. – С. 27-29.

4. КамбуловС. И. Обоснование параметрических рядовэнергетических средствсельскохозяйственного назначения /С.И.Камбулов // Вестник ФГОУ МГАУ. – М.,2007.- Выпуск 3/1(23).- С.49-52.

5. Камбулов С.И. Обоснование параметров сошниковойгруппы сеялки /С.И. Камбулов // Механизация иэлектрификация сельского хозяйства.- № 11.-2007.- С.33-34.

6. Камбулов С.И.Влияние объёмов работ и структуры МТП напоказатели эффективности МТА / С.И.Камбулов// Тракторы исельскохозяйственные машины.- №12.- 2007.- С. 49-50.

7. Камбулов С.И.Стабилизация технологического процессазаделки семян по глубине сошниковымигруппами сеялок / С.И.Камбулов, В.И. Пахомов// Вестник ФГОУ МГАУ имениВ.П.Горячкина.– М.,2007. – Выпуск 3/2 (23).- С.60-63.

8. Камбулов С.И.Принципы формирования структурымашинно-тракторного паркасельскохозяйственных предприятий / С.И.Камбулов // Вестник ФГОУ МГАУ имениВ.П.Горячкина. - М., 2007.- Выпуск 3/2 (23).-С.85-87.

9. Камбулов С.И.Принципы адаптации сельскохозяйственныхМТА к условиям функционирования /С.И. Камбулов // Труды КубГАУ.–Краснодар,2007.- Выпуск № 4(8). - С.178-179.

10. Камбулов С.И.Методологические основы повышенияэффективности функционирования МТА /С.И. Камбулов // Труды КубГАУ. – Краснодар, 2007. -Выпуск № 5(9).- С. 58-61.

11. Камбулов С.И.Основы формирования структуры МТАсельхозпредприятий /С.И. Камбулов//Труды КубГАУ – Краснодар, 2007. -Выпуск № 5(9).- С.184-186.

12. Камбулов С.И.Снижение энергоёмкости процессапочвообработки / С.И. Камбулов //Механизация и электрификация сельскогохозяйства.-№1.- 2008.- С.32-34.

13. КамбуловС.И. Обоснование структуры МЭСсельскохозяйственного назначения /С.И. Камбулов //Тракторы исельскохозяйственные машины.- №3.- 2008.-С.52-53.

14. Камбулов С.И. Определениепараметров семяпроводовсеялки / С.И. Камбулов //Механизация иэлектрификация сельского хозяйства - №3.-2008. – С.6-7.

Статьи в сборникахнаучных трудов и материалах научныхконференций

15. Камбулов С. И.Результаты эксплуатационных испытанийвосстановленных моторных масел в тракторныхдизелях / С.И.Камбулов // Механизация иэлектрификация производственныхпроцессов в полеводстве: Сб. науч. тр. / ВНИПТИМЭСХ.- Зерноград, 1995. - С. 156-161.

16. Камбулов С.И.Результаты экспериментальныхисследований новых технических средств дляочистки масел / С.И. Камбулов, Н.П.Бутов, С.В.Ковальков // Результаты исследований ипроизводственной проверки малозатратныхтехнологий итехнических средств для возделываниязерновыхкультур в условиях засушливогоземледелия:Сб. научн. тр. / ВНИПТИМЭСХ.- Зерноград, 1999.- С. 254-257.

17. Учебное пособие длярешения задач по теоретической механике / С.И.Камбулов. –Зерноград:ВНИПТИМЭСХ, 2001. - 24 с.

18. Камбулов С.И.Исследование эффективности работыгидродинамического коагулятора прицентробежной очистке автотракторных масел/ С.И. Камбулов, С.В. Ковальков //Исследование и реализация новыхтехнологий и технических средств в с.-х.производстве: Сб. науч. тр. / ВНИПТИМЭСХ. – Зерноград, 2001. - С.279-282.

19. Камбулов С.И.Результаты исследований процессов очисткии гидротацииподсолнечного масла. /С.И. Камбулов, С.В.Ковальков, Т.Н. Иштоян // Исследования иреализация новых технологий и техническихсредств в сельскохозяйственном производстве: Сб. науч. тр. / ВНИПТИМЭСХ.- Зерноград, 2001. – С. 282-287.

20. Камбулов С. И.Особенности методики определения тяговыхпоказателей трактора /С.И. Камбулов, И.А.Камбулов // Технология, техника засушливогоземледелия:исследования, испытания, освоение впроизводстве: Сб. науч. тр. / ВНИПТИМЭСХ. – Зерноград, 2003. - С. 39-44.

21. Камбулов С. И.Исследование повышения качества посевногоагрегата при частотном анализе скоростиего движения / С.И. Камбулов, М.А.Камбулова //Материалы 2-йМеждународной научно-практическойконференции "Земледельческая механика врастениеводстве".- Труды ВИМ.– М., 2003.- Том 147.- С. 212.

22. Камбулов С.И.Тяговые показатели трактора сгидрообъёмной трансмиссией /С.И. Камбулов,И.А. Камбулов // Ресурсосберегающие иэкологически сбалансированные технологиии технические средства врастениеводстве: Сб. науч. тр. / ВНИПТИМЭСХ.- Зерноград, 2005.- С.66-71.

23. Камбулов С.И.Результаты испытаний зерновой сеялки свысевающими аппаратами вибродискретногодействия /С.И. Камбулов, Н.М. Беспамятнова,Е.И. Хлыстов, П.И. Сидяченко, В.В. Угорчук //Ресурсосберегающие и экологическисбалансированные технологии итехнические средства врастениеводстве: Сб. науч. тр. / ВНИПТИМЭСХ. – Зерноград, 2005. - С. 111-118.

24. Камбулов С.И.Оптимизация параметров семяпроводоввысевающей системы сеялки / С.И. Камбулов //Разработка новых южно-российскихтехнологий итехнической базы для возделываниязерновых в зоне засушливого земледелия: Сб. науч. тр. / ВНИПТИМЭСХ. – Зерноград, 2005. - С.55-60.

25. Камбулов С.И.Обоснование параметров стойки рабочихорганов почвообрабатывающих машин / С.И. Камбулов,В.Б. Рыков // Разработка новых южно-российскихтехнологий и технической базы длявозделывания зерновых в зоне засушливогоземледелия:Сб. науч. тр./ ВНИПТИМЭСХ. – Зерноград, 2005. - С. 39-48

26.Камбулов С.И. Оптимизация параметровсемяпроводов высевающей системы сеялки / С.И.Камбулов //Достижения науки и техники АПК.- № 9.- 2006.- С. 30-32.

27. Камбулов С.И.Методика оценки ходовых систем МЭС / С.И.Камбулов // Исследования и разработкасовременных технологий и средствмеханизации в полеводстве югаРоссии: Сб.науч. научн.тр. / ВНИПТИМЭСХ.- Зерноград, 2007.- С. 3-8.

28. Камбулов С.И.Оптимизация параметров трансмиссии / С.И.Камбулов // Исследования и разработкасовременных технологий и средствмеханизации вполеводствеюга Росси: Сб. науч. тр./ ВНИПТИМЭСХ.- Зерноград, 2007.- С. 8-15.

29. Камбулов С.И.Повышение эффективности МТА за счётснижения потерь на трение в механизмах / С.И.Камбулов // Исследования и разработкасовременныхтехнологий и средств механизации вполеводстве юга России: Сб. науч. тр. / ВНИПТИМЭСХ. – Зерноград, 2007. – С. 15-19.

30. Камбулов С.И.Характеристика опорной поверхноститиповых фонов работы МТА / С.И. Камбулов //Исследования и разработка современныхтехнологий исредств механизации в полеводстве югаРоссии: Сб.науч. тр. / ВНИПТИМЭСХ. – Зерноград, 2007. – С. 19-24.

31. Камбулов С.И.Влияние схемы МТА на показателиэффективности / С.И.Камбулов // Исследования и разработкасовременных технологий и средств механизации вполеводстве юга России: Сб. науч. тр. /ВНИПТИМЭСХ. – Зерноград, 2007. – С. 24-29.

32. КамбуловС.И. Влияние производственных условий иструктуры МТП на показатели использованияагрегатов / С.И. Камбулов // Труды ГОСНИТИ.– М., 2006.– Т.100.- С. 92-95.

33. Стабилизацияпроцесса заделки семян по глубинесошниковыми группами сеялок / Камбулов С.И.,Пахомов В.И. // Электронный «Агрожурнал» (http//agromgazine.msau.ru) идентификац. номер 0420700044\0039. - №7.- 2007 г.

34. Принципыформирования структуры МТПсельскохозяйственных предприятий / Камбулов С.И. // Электронный«Агрожурнал» (http//agromgazine.msau.ru) идентификац. номер 0420700044\0035. - №7.- 2007 г.

35. С1 2320108 RU МПК А01В 49/02.Комбинированный почвообрабатывающий агрегат /Камбулов С.И., Таранин В.И., Коптев А.В.– Всероссийский НИПТИ механизации иэлектрификации сельского хозяйства.-№2006133804/12; Заявл. 21.09.2006 //Изобретения (заявки патенты).- 2008.- №9.

36. Камбулов С.И.Влияние технологии основной обработкипочвы на урожайность озимой пшеницы / В.Б.Рыков, С.И. Камбулов // Состояние и перспективы развитияс.-х. машиностроения: Материалымеждународной научно-практическойконференции:Сб. науч. тр. / РГАСХМ, ДГТУ. – Ростов н/Д, 2008. - С. 139-142.

Подписано кпечатиФормат 6084/16.

Объём 2 п.л. Тираж 100экз. Заказ

Печатно-множительнаягруппа ВНИПТИМЭСХ