Підвищення якості збирання коренеплодів цукрових буряків на основі автоматизації розвантажувальних процесів коренезбиральної машини

Размещено на http://www.allbest.ru/

Харківський державний технічний університет сільського господарства

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступееня кандидата технічних наук

Спеціальність: Механізація сільськогосподарського виробництва

Підвищення якості збирання коренеплодів цукрових буряків на основі автоматизації розвантажувальних процесів коренезбиральної машини

Поляшенко Сергій Олексійович

Харків 1999

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі "Трактори та автомобілі" Xарківського державного технічного університету сільського господарства

Науковий керівник: заслужений діяч науки і техніки України, д.т.н., професор, завідувач кафедри " Трактори та автомобілі" Xарківського державного технічного університету сільського господарства Лебедєв Анатолій Тихонович

Офіційні опоненти: д. т. н., професор Харківського державного технічного університету сільського господарства Шабельник Борис Петрович;

к. т. н., доцент Харківського державного політехнічного університету Прохоров Володимир Петрович.

Провідна установа: Український наково-дослідний інститут сільськогосподарського машинобудування, Міністерство промислової політики України, м. Харків

Захист відбудеться 29 квітня 1999 р. о 10-00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 64.832.01 при Харківському державному технічному університеті сільського господарства за адресою: 310078, м. Харків, вул. Артема, 44, ХДТУСГ.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного технічного університету сільського господарства.

Автореферат розісланий 24 березня 1999 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради д. т. н., професор П.І. Савченко

1. Загальна характеристика роботи

цукровий буряк автоматизація коренезбиральний

Одним з найважливіших завдань уряду України є забезпечення населення всіх регіонів країни високоякісними і в достатньому асортименті продуктами харчування, в тому числі овочами, цукром і продуктами тваринництва.

Актуальність теми. Цукровий буряк в Україні є однією з основних культур сільськогосподарського виробництва. Якість збирання цукрового буряку має першорядне значення в технологічному процесі в зв'язку з необхідністю отримання високоякісної сировини для цукрової промисловості, що значно знизилася з застосуванням енергонасичених збиральних комплексів. Так в технологічному процесі збирання цукрового буряку машинами КС-6В, РКС-6 висота вивантаження коренеплодів транспортером в кузов транспортного засобу складає в середньому 1,5 - 2,0 м. Падаючи з великої висоти, 15 - 20% коренеплодів пошкоджується. При цьому загальна маса коренеплодів знижується на 1,5 - 2,5%. Під час зберігання пошкоджені коренеплоди в першу чергу загнивають, в результаті чого цукрова промисловість недобирає значну частину цукру з бурякової сировини.

В зв'язку з цим розробка способів і засобів, що забезпечують зниження пошкодження коренеплодів цукрового буряку при їх збиранні, є актуальним завданням для України.

Наведена дисертація є результатом досліджень автора за рішенням наукового завдання зниження пошкодження коренеплодів цукрового буряку при його вивантаженні з коренезбиральної машини в транспортний засіб.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою дисертації виконані у відповідності з планами НДР Харківського державного технічного університету сільського господарства (програма Міжнародного науково-виробничого об'єднання "Агроавтоматика", тема У-8) і включені в "Державну програму виробництва технологічних комплексів, машин і обладнання для агропромислового комплексу на 1998-2005 роки (Розділ 3. Машини і обладнання для рослинництва.)".

Мета і задачі дослідження - підвищення якості збирання коренеплодів цукрового буряку на основі автоматизації розвантажувальних процесів коренезбиральної машини.

Задачі дослідження:

- обґрунтувати критерій якості коренеплоду цукрового буряку з урахуванням зміни його фізико-механічних властивостей при збиранні;

- отримати рівняння руху коренезбиральної машини з двосекційним вивантажувальним транспортером;

- виконати аналіз системи автоматичного регулювання вивантажувального транспортера на стійкість;

- обґрунтувати раціональні параметри системи автоматичного регулювання вивантажувального транспортера (САРТ);

- провести експериментальні дослідження за аналізом пошкодження коренеплодів цукрового буряку в процесі вивантаження транспортером коренезбиральної машини.

Наукова новизна отриманих результатів підтверджується трьома авторськими свідоцтвами на винахід і полягає в розробці математичної моделі руху двохсекційного вивантажувального транспортера коренезбиральної машини, що дозволяє обґрунтувати раціональні параметри системи автоматичного регулювання транспортера за критерієм мінімального пошкодження коренеплодів цукрового буряка при збиранні.

Практична цінність отриманих результатів полягає в тому, що рекомендації по обґрунтуванню раціональних параметрів системи автоматичного регулювання вивантажувальних транспортерів коренезбиральних машин дозволили на 1,5% знизити втрати маси коренеплодів та знизити пошкодження буряків на 7% при їх вивантаженні. Матеріали досліджень використані в Українському НДІ сільгоспмашинобудування, на Тернопільському і Дніпропетровському комбайнових заводах при серійному виробництві і модернізації бурякозбиральних машин КС-6, КС-6Б і буряконавантажувачів СПС-4, 2.

Особистий внесок здобувача. При виконанні дисертаційного дослідження особисто здобувачем:

- розроблені рівняння руху коренезбиральної машини в поперечно-вертикальній площині;

- отримані рівняння гідроприводу двохсекційного транспортера коренезбиральної машини. Складений комплект програм для рішення цих рівнянь на ЕОМ;

- обґрунтована структурна схема і раціональні параметри системи автоматичного регулювання транспортера;

- розроблено алгоритм роботи системи автоматичного регулювання транспортера;

- були проведені експериментальні дослідження за аналізом пошкодження коренеплодів цукрового буряку в процесі його вивантаження;

- проведено аналіз розрахункових і експериментальних досліджень, зроблені наукові узагальнення, запропоновані практичні рекомендації.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дослідження доповідалися на щорічних наукових конференціях Харківського державного технічного університету сільського господарства (1988 - 1998 рр.), на міжнародному семінарі по бурякозбиральній техніці (м. Харків, 1995 р.), конференціях молодих учених Українського НДІ сільгоспмашинобудування (м. Харків, 1993 - 1995 рр.), на нарадах фахівців Дніпропетровського комбайнового заводу (1994 р.), українській науково-практичній конференції по тракторобудуванню (м. Харків, 1998 р.).

Публікації. Основні результати наукових досліджень по дисертації опубліковані в 5 статтях у збірниках наукових праць. Нові технічні рішення захищені 3 авторськими свідоцтвами на винаходи, патентом Російської Федерації.

У роботах, виконаних у співавторстві, особистий внесок автора становить:

- у [1] розроблені алгоритм роботи та виконавча гідравлічна схема системи автоматичного регулювання вивантажувального транспортера;

- у [2] розроблена виконавча електромеханічна система САРТ та запропоновано як параметр, що впливає на пошкодження коренеклубнеплодів, застосувати величину ударного імпульсу;

- у [6] запропоновано конструкцію та застосування датчиків безпеки секцій транспортера;

- у [7] запропоновано виробити датчики безпеки секцій транспортера безконтактними;

- у [8] запропоновано застосування блоків світлової та звукової сигналізації;

- у [9] розроблена конструкція датчика дотику.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних джерел, що містить 100 найменувань, та додатків. Повний обсяг дисертації складає 185 сторінок. Дисертація містить 58 рисунки, 12 таблиць та 7 додатків.

2. Основний зміст роботи

Текст роботи містить основні результати дисертаційного дослідження. У вступі розкривається стан розв'язання проблеми, сформульована мета дослідження, обґрунтована актуальність дисертаційної роботи.

В першому розділі розглянуті і проаналізовані засоби і прилади для підвищення якості збирання цукрового буряку при вивантаженні його транспортером коренезбиральної машини в кузов транспортного засобу. Аналіз досліджень показав, що механічні прилади для зниження пошкодження коренеплодів прості, економічні, доступні для мобільних машин, але лише частково можуть знизити пошкодження коренеплодів, при цьому значно збільшуючи масу транспортера і погіршуючи стійкість руху коренезбиральної машини. Прилади з контактними датчиками відстані окрім етапу досліджень не отримали розповсюдження на мобільних машинах із-за їхньої низької надійності. Найбільш перспективними системами автоматичного регулювання транспортерів коренезбиральних машин є системи з безконтактними інфрачервоними датчиками відстані, найбільш складною ланкою яких є механізм регулювання висоти транспортера.

На основі розглянутого сформульовані основні задачі дисертаційного дослідження.

В другому розділі обґрунтовані математичні моделі руху коренезбиральної машини з двосекційним вивантаженим транспортером, що дозволять оцінити стійкість руху транспортера і його елементів, обґрунтувати вимоги до системи автоматичного регулювання транспортером.

Розглянуті обурювальні впливи технологічного процесу збирання коренеплодів цукрового буряку при навантаженні його транспортером коренезбиральної машини.

Отримані рівняння руху коренезбиральної машини в поперечно-вертикальній площині. Коренезбиральна машина уявлена як тримасова модель з двома мірами свободи транспортера (рис. 1). Система рівнянь представлено у вигляді рівнянь Лагранжа другого роду:

(1)

де - маси остова коренезбиральної машини, головної і кінцевої секцій транспортера;

- моменти інерції остова машини, головної і кінцевої секцій транспортера відносно осі ;

- радіуси відповідних ведучих управляючих коліс;

- жорсткість управляючих та ведучих шин ходової системи;

- ординати висот нерівностей поверхні під відповідними колесами;

- відстань від центру до площини кріплення керуючих і ведучих коліс;

- довжина головної і кінцевої секцій транспортера;

- ширина колії ведучих коліс;

- відстань між осями поворотів управляючих коліс.

Визначені закони зміни зусиль, діючих на шток гідроциліндра з боку секцій транспортера, а також взаємозв'язок між ходом поршня гідроциліндра і кутом повороту секцій транспортера.

Отримані рівняння гідроприводу двохсекційного вивантажувального транспортера при його підйомі і опусканні.

Система рівнянь, записана в нормальній формі Коши для підйому секції транспортера:

(2)

Система рівнянь, наведена в формі Коши, для опускання секції транспортера:

 (3)

де - витрата, що надходить до гідроциліндрів в поршневу і штокову порожнини відповідно;

- теоретична продуктивність насосу;

- об'ємний к.к.д. насосу і гідроциліндру відповідно;

- коефіцієнт витрати золотника, дроселя;

- величина дроселюючої щілини золотника;

- діаметр золотника;

- площа дроселюючої щілини дроселя;

- питома вага робітничої рідини;

- тиск в поршневій і штоковій порожнині гідроциліндру;

- поточна координата поршня;

- модуль об'ємної пружності робочої рідини;

- початковий обсяг рідини в штоковій і поршневій порожнині гідроциліндру;

- активна площа поршня в штоковій і поршневій порожнині гідроциліндру;

- швидкість переміщення поршня;

- механічний к.к.д. гідроциліндру;

- складаюча осьова сила опору, зумовлена вагою секцій транспортера;

- наведена до поршня гідроциліндру маса навантаження.

Рішення отриманих рівнянь (2) і (3) здійснюється чисельним засобом Рунге-Кутта з використанням комплекту програм, написаних на мові BASIC.

Отримані передавальні функції ланок системи.

В третьому розділі обгрунтовані структурна і функціональна схеми САРТ, алгоритм управління яких забезпечує стійкий процес вивантаження коренеплодів в транспортний засіб з мінімальним пошкодженням.

Оптимізація параметрів САРТ виконана засобом планування екстремального експерименту. Як варіаційні чинники прийняті: - зона нечутливості системи, м; - тиск в гідросистемі, МПа. Як параметри оптимізації: - помилка "слідкування" системи; - число спрацювань електромагнітів гідророзподілювача, причому два параметри відгуку призведені до одного

. (4)

Після проведення експерименту в чотирьох точках плану отримане рівняння регресії відгуку

. (5)

Для перевірки адекватності моделі проведені додаткові досліди - в центрі плану, результати яких підтвердили гіпотезу адекватності. Область екстремуму невідомої поверхні відгуку визначена засобом крутого сходу. За результатами експерименту визначені раціональні параметри системи: зона нечутливості - 0,08 м; тиск в гідросистемі - 7,5 МПа. Дані параметри забезпечують помилку "слідкування" - 0,094 м, що менше допустимої 0,1 і мінімальну частоту спрацювання електромагнітів - 17 спрацювань за хвилину.

З урахуванням передавальних функцій ланок системи отримана структурна схема САРТ, яка є одним контуром з негативним зворотним зв'язком.

Для дослідження стійкості системи застосований засіб гармонійної лінеаризації. Для аналізу стійкості система поділена на лінійну і нелінійну частини.

В лінійну частину системи включені датчик відстані, гідропривід і об'єкт регулювання - коренезбиральна машина з транспортером. В нелінійну частину системи - нелінійні ланки і розташована між ними лінійна ланка - електрична частина електромагнітів, а також ланка "чистого запізнювання". Дві нелінійності приведені до однієї

, (6)

де - коефіцієнти гармонійного лініювання нелінійних ланок.

Передавальна функція лінійної частини системи отримана шляхом перемноження передавальних функцій датчика, гідроприводу і об'єкту регулювання. Фазова характеристика отримана в результаті додавання фазових характеристик динамічних ланок лінійної частини. Для аналізу стійкості системи побудовані логарифмічні амплітудні частотні (ЛАХ) і фазові частотні характеристики (ЛФХ) лінійної частини

системи, а також фазова характеристика і зворотна амплітудна характеристика. Умова гармонійного балансу амплітуд і фаз не виконується, що свідчить про відсутність в системі автоколивань і її стійкість.

Для перевірки розробленої математичної моделі системи побудовані перехідні процеси. Шляхом графічного додавання ЛАХ лінійної і нелінійної частин системи, а також додавання ЛФХ отримані ЛАХ і ЛФХ розімкнутої САРТ (рис. 4).

З допомогою монограми Солодовникова В. В. побудована речовинна характеристика замкнутої системи. Використовуючи метод трапецій, побудовані складаючи перехідного процесу, додаванням яких отриманий теоретичний перехідний процес.

В четвертому розділі визначена раціональна висота вивантаження коренеплодів, що забезпечує, з одного боку, мінімальні втрати і пошкодження коренеплодів, з іншого боку, безаварійну роботу коренезбиральної машини і транспортного засобу, сформульовані питання експериментальних досліджень і викладена методика їх проведення.

Програмою експериментальних досліджень передбачалося: визначення раціональної висоти вивантаження коренеплодів з метою зниження втрат і пошкодження коренеплодів при вивантаженні транспортером; визначення впливу мікрорельєфу поля на висоту вивантаження коренеплодів; визначення перехідних процесів коренезбиральної машини і системи регулювання; визначення точності САРТ; визначення раціональних параметрів системи; наладка системи, перевірка дієздатності і виконання алгоритму роботи.

Визначення пошкодження і втрат маси коренеплодів відбувалося шляхом скидання коренеплодів вивантажувальним транспортером коренезбиральної машини КС-6В в кузов тракторного причепу на шар позначених коренеплодів. Скидання коренеплодів різних вагових фракцій по 30 штук в кожній проводилось по черзі з фіксованих висот транспортера: 2.0; 1.5; 1.0; 0.5 м. До і після скидання коренеплоди зважувалися. Ступінь пошкодження визначалася за відомими методиками.

- амплітудні і фазові характеристики лінійної, нелінійної і всієї системи в цілому; - амплітуда; - фаза; - частота

Вплив мікрорельєфу поля на висоту вивантаження коренеплодів визначався з допомогою реохордного датчика лінійних переміщень, встановленого на козирку транспортера. Тросик шківу датчика був з'єднаний зі спеціальною балкою, що спирається одним кінцем на дно кузову тракторного причепу, іншим - шарнірно закріплена на машині. Під час руху збирального комплексу зі швидкістю 7-9 км/г з фіксованим на одній висоті транспортером сигнал з реохордного датчика записувався на шлейфовий осцилограф.

При визначенні перехідних процесів тросик реохордного датчика лінійних переміщень, встановленого на козирку транспортера, з'єднувався тягою з репером, закріпленим в землі. Сигнал з датчика відстані записувався на шлейфовий осцилограф. Водночас були записані сигнали з датчиків тиску в гідромагістралях, переміщення штока гідроциліндру розподільника і напруги в обмотках електромагнітів розподільника.

Точність САРТ визначалася в технологічному процесі збирання коренеплодів. Сигнал з аналогового виходу датчика відстані, пропорційний висоті вивантаження, записувався на шлейфовий осцилограф.

Для визначення оптимальних параметрів САРТ способом планування експерименту тиск в системі встановлювався регулятором потоку, зона нечутливості регулювалася порогами спрацювання компараторів електронного блоку управління, число спрацювань електромагнітів фіксувалося електромеханічним лічильником, точність системи визначалася по аналогії з попереднім дослідом.

Наладка і перевірка дієздатності САРТ вироблялася на спеціально розробленому і виготовленому стенді.

Вплив мікрорельєфу поля на висоту вивантаження коренеплодів визначений аналізом статистичних характеристик, отриманих на ЕОМ після обробки осцилограм. Графік спектральної щільності наведений на рис. 5.

На графіку видно, що максимум спектра приходиться на частоту 1,5 1/с. За формою кривої можна зробити висновок, що процес вивантаження в частотній області є вузькосмужним, частотою зрізу є частота 4 1/с. Це ще раз свідчить, що об'єкт регулювання - коренезбиральна машина з регулюючим вивантажувальним транспортером добре пропускає низькі частоти та є фільтром високих частот.

Точність "слідкування" системи визначена по результатах обробки осцилограм на ЕОМ. Максимальне відхилення висоти транспортера від заданої складає 0,094 м. Середньоквадратичне відхилення 0,038 м. Аналіз графіка автокореляційної нормованої функції (рис. 6) показав, що при =16 крива перетинає ось абсцис і коливання навколо осі не спостерігається. Це свідчить про відсутність в САРТ автоколивань.

Порівняння кривих експериментального та теоретичного процесів САРТ підтверджує адекватність математичних моделей (1), (2) і (3) експериментальних даних.

Пошкодження коренеплодів при вивантаженні є функцією двох змінних: маси коренеплодів і висоти їхнього падіння і апроксимується поверхнею другого порядку. Враховуючи, що залежність близька до лінійної, поверхню втрат маси апроксимували рівнянням площини

. (7)

Коефіцієнти рівняння (7) отримані способом Гаусса.

За даними пошкодження коренеплодів, отриманими експериментальним шляхом, і даним, отриманим з використанням математичної моделі пошкодження (7), побудовані відповідні поверхні втрат коренеплодів як функції їх маси і висоти падіння.

Виробничі іспити коренезбиральної машини КС-6В, обладнаної САРТ, в колгоспі "Більшовик" Валківського району Харківської області показали, що при застосуванні системи автоматичного регулювання вивантажувального транспортера коренезбиральної машини пошкодження коренеплодів цукрових буряків знизилися на 7%, та зменшились втрати маси коренеплодів на 1,5%.

Висновки

У дисертаційному дослідженні отримані такі основні результати:

1. Аналіз досліджень за оцінкою пошкодження коренеплодів цукрового буряку при розвантажувальних процесах, показав, що найбільш надійними системами регулювання транспортерів коренезбиральних машин є системи з безконтактними інфрачервоними датчиками відстані.

2. Нерівності коренеплодів в кузові транспортного засобу являють собою хвильову поверхню і її профіль в вертикальній площині є випадковою величиною, що змінюється в залежності від кількості коренеплодів, що транспортуються, і маневру транспортного засобу.

3. Аналіз отриманого диференціального рівняння коренезбиральної машини в вертикально-поперечній площині з урахуванням руху секцій вивантажувального транспортера показав, що при коефіцієнті демпфірування 0,75 відбувається швидке затухання коливань машини при зміні обурювального впливу технологічного процесу збирання та зміни положення секцій вивантаженого транспортера, що покращує виконання технологічного процесу.

4. Запропонована методика обґрунтування раціональної структури і параметрів системи автоматичного регулювання вивантажувального транспортера коренезбиральної машини дозволяє оптимізувати розвантажувальні процеси з мінімальним пошкодженням коренеплодів цукрового буряку.

5. Обґрунтований алгоритм управління системою автоматичного управління вивантажувальним транспортером коренезбиральної машини, що реалізує пріоритет чинності сигналів від датчиків безпеки, кнопки ручного управління і датчика відстані.

6. Для коренезбиральної машини КС-6В система автоматичного регулювання забезпечує стійке вивантаження коренеплодів цукрового буряку з висоти не більше 0,5 м при помилці "слідкування" за висотою коренеплодів в кузові транспортного засобу 0,1 м і мінімальній частоті спрацювання системи.

7. Застосування системи автоматичного регулювання вивантажувального транспортера на коренезбиральній машині КС-6В дозволило зменшити пошкодження коренеплодів цукрового буряку при їхньому вивантаженні в транспортний засіб на 7%, та знизити втрати маси коренеплодів на 1,5%.

Список опублікованих праць

1.Лебедев А.Т., Корчмарь И.Б., Козыренко М.Ф., Поляшенко С.А., Павлик Н.А., Косилов Л.Л. Оптимизация процесса выгрузки корнеплодов // Повышение технического уровня сельскохозяйственных агрегатов. Сб. научн. тр. -К.: УСХА, 1993. - С.39-45.

2. Лебедев А.Т., Косилов Л.Л., Козыренко М.Ф., Поляшенко С.А., Корчмарь И.Б. Определение параметров и повышение качества процесса выгрузки картофеля транспортерами сельскохозяйственных агрегатов // Повышение технического уровня сельскохозяйственных агрегатов. Сб. научн. тр. - К.: УСХА, 1993. - С.45-50.

3. Поляшенко С.А. Уравнения гидропривода двухсекционного выгрузного транспортера корнеуборочной машины // Вопросы механизации сельского хозяйства: Сб. научн. тр. -Харьков.: ХГТУСХ, 1996. -С.98-103.

4. Поляшенко С.А. Самоходная корнеуборочная машина как объект автоматического регулирования // Тракторная энергетика в растениеводстве: Сб. научн. тр. -Харьков.: ХГТУСХ, 1998. - С.220-226.

5. Поляшенко С.А. Возмущающие воздействия технологического процесса уборки корнеплодов сахарной свеклы при погрузке их транспортером корнеуборочной машины // Тракторная энергетика в растениеводстве: Сб. научн. тр. - Харьков.: ХГТУСХ, 1998. - С.324-328.

6. А.с.1672600 СССР, МКИ А01В6900. Устройство автоматического регулирования транспортера сельскохозяйственной машины В.Б. Виткевич, А.Т. Лебедев, И.Б. Корчмарь, С.А. Поляшенко, Л.Л. Косилов, А.С. Кашурко, Ю.И. Федоров, В.В. Пец, А.К. Делий (СССР). - №476614915; Заявлено 08.12.89.

7. А.с. 1727589 СССР, МКИ А01В6900. Устройство автоматического управления многосекционным транспортером сельскохозяйственной машины В.Б. Виткевич, А.Т. Лебедев, И.Б. Корчмарь, С.А. Поляшенко, А.С. Кашурко, Ю.И. Федоров, В.В. Пец (СССР). - №47991015; Заявлено 11.03.90; Опубл. 23.04.92, Бюл. №15.

8. Пат. №2019940. Россия, МКИ А01В6900. Устройство автоматического управления процессом загрузки кузова транспортного средства И.Б. Корчмарь, С.А. Лебедев, С.А. Поляшенко, Л.Л. Косилов, В.Б. Виткевич (Украина), - №493867415; Заявлено 24.03.91; Опубл. 30.09.94, Бюл. №18.

9. МКИGO1B 7/00. Датчик касания выгрузного транспортера сельскохозяйственной машины / В.Б. Виткевич, А.Т. Лебедев, И.Б. Корчмарь, С.А. Поляшенко, А.С. Кашурко, Ю.И. Федоров, В.В. Пец, А.К. Делий (СССР). Пол.реш. ВНИИГПЭ по заявке №4722339/15; Заявлено 24.07.89.

Анотація

Поляшенко С.О. Підвищення якості збирання коренеплодів цукрових буряків на основі автоматизації розвантажувальних процесів коренезбиральної машини. - Рукопис.

Дисертація на здобуття ученого ступеня кандидата технічних наук по спеціальності 05.20.01 - механізація сільськогосподарського виробництва. - Харківський державний технічний університет сільського господарства, Харків, 1999.

Дисертація присвячена підвищенню якості збирання коренеплодів цукрового буряку на основі автоматизації розвантажувальних процесів коренезбиральної машини.

Отримані рівняння руху коренезбиральної машини з регульованим в вертикально-поперечній площині двосекційним транспортером, обґрунтована оптимальна висота вивантаження коренеплодів, розроблена математична модель утворення втрат коренеплодів при вивантаженні, досліджений вплив мікрорельєфу поля на висоту вивантаження коренеплодів.

Обґрунтована структурна схема і раціональні параметри системи автоматичного регулювання транспортера.

Застосування системи на коренезбиральній машині КС-6В знижує пошкодження цукрового буряку на 7%, та зменшує втрати маси коренеплодів на 1,5%.

Ключові слова: коренезбиральна машина, система автоматичного регулювання транспортера, головна секція транспортера, кінцева секція транспортера.

Аннотация

Поляшенко С.А. Повышение качества уборки корнеплодов сахарной свеклы на основе автоматизации разгрузочных процессов корнеуборочной машины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства. - Харьковский государственный технический университет сельского хозяйства, Харьков, 1999.

В технологическом процессе уборки сахарной свеклы машинами КС-6, РКС-6 высота выгрузки корнеплодов транспортером в кузов транспортного средства составляет в среднем 1,5-2,0 м. Падая с большой высоты 15-20% корнеплодов повреждается, при этом общая масса их снижается на 1,5-2,5%. Во время хранения поврежденные корнеплоды в первую очередь подвергаются гниению, в результате чего сахарная промышленность недобирает значительную часть сахара из свекловичного сырья. Диссертация посвящена повышению качества уборки корнеплодов сахарной свеклы на основе автоматизации разгрузочных процессов корнеуборочной машины. Диссертация состоит из вступления, 4 разделов, выводов, списка использованной литературы, приложений. Во вступлении обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель исследования.

В первом разделе рассмотрены и проанализированы способы и устройства для повышения качества уборки сахарной свеклы при выгрузке ее транспортером корнеуборочной машины в кузов транспортного средства. Выбрано перспективное направление исследований - система автоматического регулирования транспортера с бесконтактными инфракрасными датчиками расстояния. На основании рассмотренного сформулированы задачи исследования. Во втором разделе обоснована математическая модель движения корнеуборочной машины с двухсекционным выгрузным транспортером, позволяющая оценить устойчивость движения корнеуборочной машины, обосновать требования к системе автоматического регулирования транспортером. Рассмотрены возмущающие воздействия технологического процесса уборки корнеплодов сахарной свеклы при погрузке их транспортером корнеуборочной машины. Получены уравнения гидропривода двухсекционного выгрузного транспортера при его подъеме и опускании. Получены передаточные функции звеньев системы. В третьем разделе обоснованы структурные и функциональные схемы системы автоматического управления транспортером, алгоритм управления которой обеспечивает устойчивый процесс выгрузки корнеплодов в транспортное средство с минимальной повреждаемостью. Проведен анализ устойчивости системы методом гармонической линеаризации. По методу трапеций построены составляющие переходного процесса, сложением которых получен теоретический переходный процесс. В четвертом разделе определена оптимальная высота выгрузки корнеплодов. Она обеспечивает, с одной стороны, минимальные потери и повреждаемость корнеплодов, с другой стороны безаварийную работу корнеуборочной машины и транспортного средства, сформулированы вопросы экспериментальных исследований и изложена методика их проведения. Выполнен анализ расчетных и экспериментальных исследований по повреждаемости корнеплодов сахарной свеклы.

Ключевые слова: корнеуборочная машина, система автоматического регулирования транспортера, главная секция транспортера, концевая секция транспортера.

Summary

Polyashenko S.А. Increase of quality of harvest edible roots of sugar beet on the basis of automation of unloading processes roots harvest of the machine. - Manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.20.01 - mechanization of agricultural manufacture. - Kharkov state technical university of an agriculture, Kharkov, 1999.

The dissertation is devoted to increase of quality of harvest edible roots of sugar beet on the basis of automation of unloading processes roots harvest of the machine. The equations of movement roots harvest of the machine with adjusted in a vertical - cross plane by the two-section conveyor are received, optimum height of a unloading edible roots is reasonable, the mathematical model of formation of losses edible roots is developed at a unloading, the influence of a microrelief of a field on height of a unloading edible roots is investigated. The block diagram and parameters of system of automatic control of the conveyor is reasonable. The application of system on roots harvest to the machine КС-6В reduces damage of sugar beet by 7 % also reduces losses of weight edible roots by 1,5 %.

Key words: roots harvest of the machine, system of automatic control of the conveyor, main section of the conveyor, trailer section of the conveyor.

Размещено на Allbest.ru