Підвищення продуктивності коренезбиральної машини з обґрунтуванням параметрів пристрою для заповнення бункера

Abstract

Метою дослідження є підвищення ефективності процесу збирання цукрових буряків шляхом удосконалення конструкції та обґрунтування раціональних параметрів шнека-розрівнювача бункера бурякозбирального комбайна, що забезпечує рівномірне заповнення об’єму бункера та зниження експлуатаційних втрат. Для досягнення поставленої мети у роботі вирішено такі завдання: проаналізовано біологічні, фізико-механічні властивості цукрових буряків у період збирання; досліджено особливості технологічної операції збирання та конструктивні рішення сучасних бурякозбиральних комбайнів; виконано аналітичне обґрунтування параметрів шнека-розрівнювача; здійснено інженерні розрахунки елементів приводу та несучих деталей; розроблено рекомендації щодо практичного використання результатів дослідження. Об’єктом дослідження є технологічний процес збирання цукрових буряків бурякозбиральними комбайнами з бункерною схемою накопичення коренеплодів. Предметом дослідження є закономірності взаємодії потоку коренеплодів цукрових буряків з робочими органами бункера комбайна, а також конструктивні та кінематичні параметри шнека-розрівнювача, що впливають на повноту та рівномірність заповнення бункера. Наукова новизна роботи полягає в обґрунтуванні раціональних параметрів шнека-розрівнювача бункера бурякозбирального комбайна з урахуванням фізико-механічних властивостей коренеплодів та умов їх транспортування всередині машини. Уточнено розрахункові залежності навантажень на елементи приводу шнека та визначено вплив конструктивних параметрів на рівномірність заповнення бункера, що дозволяє підвищити коефіцієнт використання його об’єму. Практична цінність отриманих результатів полягає в можливості їх використання при модернізації існуючих та проєктуванні нових бурякозбиральних комбайнів. Запропоновані конструктивні рішення та розрахункові параметри шнека-розрівнювача сприяють підвищенню продуктивності машин, зменшенню втрат коренеплодів, зниженню енергетичних витрат і покращенню експлуатаційних показників у виробничих умовах.

The purpose of the study is to increase the efficiency of the sugar beet harvesting process by improving the design and substantiation of rational parameters of the auger-leveler of the beet harvester hopper, which ensures uniform filling of the hopper volume and reduction of operational losses. To achieve the set goal, the following tasks were solved in the work: the biological, physical and mechanical properties of sugar beet during the harvesting period were analyzed; the features of the harvesting technological operation and design solutions of modern beet harvesters were investigated; an analytical justification of the auger-leveler parameters was performed; engineering calculations of drive elements and load-bearing parts were performed; recommendations were developed for the practical use of the research results. The object of the study is the technological process of harvesting sugar beet by beet harvesters with a hopper scheme for accumulating root crops. The subject of the study is the regularities of interaction of the flow of sugar beet roots with the working bodies of the combine hopper, as well as the design and kinematic parameters of the leveling screw, which affect the completeness and uniformity of filling of the hopper. The scientific novelty of the work lies in the justification of the rational parameters of the leveling screw of the beet harvester hopper, taking into account the physical and mechanical properties of the roots and the conditions of their transportation inside the machine. The calculated dependences of the loads on the auger drive elements have been specified and the influence of design parameters on the uniformity of filling of the hopper has been determined, which allows to increase the coefficient of utilization of its volume. The practical value of the results obtained lies in the possibility of their use in the modernization of existing and the design of new beet harvesters. The proposed design solutions and design parameters of the leveling screw contribute to increasing the productivity of machines, reducing root crop losses, reducing energy costs and improving operational indicators in production conditions.