Снижение потерь зерна за транспортерным подборщиком зерноуборочного комбайна посредством совершенствования копирующего устройства

Во введении обоснована актуальность темы, дана общая
характеристика работы, изложены основные положения, выносимые на
защиту.
В первой главе «Состояние вопроса, цель и задачи исследования»
приведен и рассмотрен анализ работ, посвященных исследованиям процесса
подбора хлебной массы валка, из которого сделан вывод, что одно из
направлений повышения эффективности использования зерноуборочных
комбайнов при уборке урожая зерновых – это снижение потерь зерна за
подборщиком.
Входе систематизации научно-технической информации установлено,
что исследованиями процесса подбора хлебной массы валков занимались
В.И. Агарков, А.И. Будко, А.Н. Важенин, В.Н. Гячева, И.Н. Глушков, Э.В.
Жалнин, П.И. Костров, М.М. Константинов, А.П. Ловчиков, О.Н. Лесняк,
Б.Д. Милованов, П.А. Николаев, И.И. Огнев, Н.Е. Чубиков и другие ученые,
изучение и анализ трудов, которых определило направление исследования.
В результате анализа научно-технической литературы установлено, что
снизить потери зерна при подборе хлебной массы валков можно за счет
совершенствования копирующего устройства транспортерного подборщика
зерноуборочного комбайна.
На основе проведенного анализа научных работ сформулированы
следующие задачи исследования:
1) обосновать методический подход к исследованию и определить
закономерности,характеризующиетехнологическийпроцесс
зерноуборочного комбайна и потери зерна за транспортерным подборщиком;
2) выявить закономерности, характеризующие взаимосвязь конструкторских
икинематическихпараметровтранспортерногоподборщика
зерноуборочного комбайна;
3) разработать математическую модель движения опорной поверхности
копирующего устройства транспортерного подборщика зерноуборочного
комбайна;
4)установить закономерности, характеризующие функционирование
копирующего устройства транспортерного подборщика зерноуборочного
комбайна;
5) определить потери зерна за транспортерным подборщиком с
усовершенствованным копирующим устройством зерноуборочного комбайна
«ACROS» при подборе валков хлебной массы в производственных условиях
и дать экономическую оценку.
Во второй главе «Теоретические предпосылки совершенствования
копирующего устройства транспортерного подборщика зерноуборочного
комбайна» рассмотрен методический подход к исследованиям, из которого
следует, что выходные показатели функционирования зерноуборочного
комбайна условно можно разбить на две группы: интегральные и
дифференциальные. Так, интегральные образуются в результате действия
совокупности преобразующих технических подсистем комбайна, а
дифференциальные показатели только от отдельных, к которым относятся
потери зерна за подборщиком.
В ходе теоретических изысканий были выявлены закономерности,
характеризующие изменение потерь зерна Пз (%) за подборщиком комбайна
в зависимости от технологических свойств зерновых культур:
П з = a1 ⋅ β c + b1 , при M k = 1,0 кг/м ;
П з = a2 ⋅ β c + b2 , при M k = 1,5 кг/м ;
П з = a3 ⋅ lст + b3 ;(1)(1)
Пз = a4 ⋅ hв2 + b4 ⋅ hв + с4 ,
где β с – соломистость хлебной массы; lст – длина стеблей, м; hв – толщина
валка хлебной массы, м; a1 и a2 – коэффициент (постоянный член),
определяемый на основе опытных данных и методом наименьших квадратов
(МНК), %; b1 и b2 – коэффициент (свободный член), определяемый на основе
опытных данных и МНК, %; a3 и b3– коэффициент (постоянный и свободный
члены), определяемый на основе опытных данных и МНК, соответственно,
%/м и %; a4 и b4 коэффициент (постоянный член), определяемый на основе
опытных данных и МНК, соответственно, %/м2 и %/м; с4– коэффициент
(свободный член), определяемый на основе опытных данных и МНК, %; M –
концентрация хлебной массы валка, кг/м2.
При этом потери зерна Пз (%) при подборе хлебной массы в зависимости
от рабочей скорости движения комбайна и конструктивно-кинематических
параметров подборщика изменяются согласно выражениям (2)

Пз = a6 ⋅ vк2 + b6 ⋅ vк + с6 – для комбайна РСМ-142«ACROS-530»
(2)
 30 ⋅ vк  30 ⋅ vк 
Пз = b1 ⋅  + b2 ⋅  + b0 ,
π ⋅R⋅n π ⋅R⋅n 
гдеvк – рабочая скорость комбайна, м/с(км/ч); R – расстояние от оси
приводного вала подборщика до конца пальца, м; n – частота вращения вала
транспортера подборщика, об/мин; a6, b6, с6 – коэффициент (постоянный и
свободный члены), определяемый на основе опытных данных и МНК,
соответственно, %/м2, %/м и %; b1,b2,b0 – коэффициент (постоянный и
свободный члены), %.
Из выражений (2) видно, что с увеличением рабочей скорости
движения комбайна, потери зерна за подборщиком изменяются по функции
2-го порядка. Отрицательное влияния рабочей скорости движения комбайна
на потери зерна связано с динамическим ударом, возникающем при
взаимодействии рабочих органов с хлебной массой, величина которого
зависит и от копирующего устройства подборщика.
Исследования свидетельствуют, что при подборе валка хлебной массы,
скорость движения комбайна снижается на единицу приращения полного
веса подборщика, что можно записать в виде:
vкр = vк − ∆v ⋅ K зад ⋅ (Gк − Gпд ) ,(3)

где∆v – снижение скорости движения на единицу приращения полного
м/с1
весакомбайна,; К зад =– коэффициент, характеризующий
Н1 − К дп
задержку по времени от динамического воздействия подборщика; Кдп –
коэффициент динамического воздействия рабочих органов подборщика на
выполнение технологического процесса подбора хлебной массы валка
комбайном, Кдпϵ (0 – 1,0); Gк – вес комбайна, Н; Gпд – вес подборщика
комбайна, Н.
Из выражения К зад =следует, что с увеличением коэффициента
1 − К дп
динамического воздействия рабочих органов при подборе хлебной массы
валка наблюдается повышение коэффициента К зад , что в конечном итоге
отражается на рабочей скорости движения комбайна, а следовательно, и на
часовой производительности, и потерях зерна за подборщиком.
Выражение (3) говорит о том, что при заданных потерях зерна за
подборщиком, увеличить рабочую скорость движения при подборе хлебной
массы валка можно путем снижения величины коэффициента Кзад, который
во многом зависит от коэффициента Кдп, определяемого параметрами и
динамикой движения опорной поверхности копирующего устройства
подборщика комбайна.
В процессе подбора валка хлебной массы вследствие того, что
подборщик соединен с самоходной молотилкой через шарнирное соединение
(одна степень свободы) возникают поперечные (вертикальные) колебания
подборщика, а также и самоходной молотилки (рисунок 1), которые можно
описать в виде дифференциальных уравнений:

dS пд 2

 M пд2
= ( F fпд + f пер(пд) ⋅ G пд ) + ( f тр/ − f пер(пд) ) ⋅ Pпдвт + с пд ⋅ S оп
dt,(4)
2
 M dS к = F + f
(пер(к) ⋅ G к ) − ( f тр − f пер(к) ) ⋅ Pк
//вт
− ск ⋅ S к
 к
dt 2кк

гдеFfпд–суммарнаясиласопротивленияпередвижениюопорной
поверхности (колесо) копирующего устройства подборщика, H; fпер(пд) –
коэффициентсопротивленияпередвижению опорнойповерхности
копирующего устройства подборщика комбайна; Gпд – вес подборщика
/
комбайна, H; f тр – коэффициент трения при относительном перемещении осей
опорной поверхности копирующего устройства подборщика комбайна.

вт
Рисунок 1 – Общая схема образования вертикальной силы Pпд при движении
комбайна с подборщиком, при подборе валка хлебной массы
Pпдвт – вертикальная реакция в опорной поверхности копирующего устройства
подборщика от касательной тяги, развиваемой ведущими колесами
самоходной молотилки, Н; спд – приведенный коэффициент жесткости
упругогоэлементаопорнойповерхностикопирующегоустройства
подборщика комбайна, H/м; Sоп – величина сжатия упругого элемента
опорной поверхности (колесо) копирующего устройства подборщика
комбайна, м; Fкк – суммарная касательная сила тяги, развиваемая ведущими
колесами самоходной молотилки, H; f пер(к) – коэффициент сопротивления
передвижению колес самоходной молотилки; Gк– вес самоходной
//
молотилки, H; f тр – коэффициент трения при относительном перемещении
вт
осей колес самоходной молотилки; Pк– вертикальная реакция в опорных
колесах самоходной молотилки от касательной тяги, развиваемой ведущими
колесами, Н; ск – приведенный коэффициент жесткости упругого элемента
(шин) ведущих и ведомых колес самоходной молотилки, H/м; Sк – величина
сжатия упругого элемента (шин) ведущих и ведомых колес самоходной
молотилки науки и высшего образования науки и высшего образования, м.
вт
Вертикальная реакция Pпдв опорной поверхности копирующего
устройства подборщика, возникающая от действия касательной силы Fкк
тяги, будет складываться из усилий, создаваемых самоходной молотилкой
при равномерном и ускоренном движении, тогда
Pпдвт = Pпдвт / + ∆Pпдвт ,(5)

гдеPпдвт / – вертикальное усилие касательной тяги самоходной молотилки,
действующее в опорной поверхности копирующего устройства подборщика,
вт
Н; ∆Pпд – прирост вертикального усилия, касательной тяги самоходной
молотилки, действующего в опорной поверхности копирующего устройства
подборщика, Н.
Теоретические исследования показывают, что на характер изменения
вт
вертикального усилия Pпд в опорной поверхности копирующего устройства
подборщика оказывают влияние жесткость опорной поверхности (колесо)
копирующего устройства, частота колебаний и рабочая скорость движения
самоходной молотилки, то есть комбайна. Так, увеличение рабочей скорости
движения комбайна приводит к повышению частоты колебаний, если
принять, что неровности поверхности поля есть величина постоянная.
Установка двух опорных поверхностей с наличием эластичного
элемента в копирующем устройстве, будет сопровождаться колебанием в
вертикальной плоскости, вызываемым массой как подборщика, так и
комбайна за счет движения машины с переменной скоростью.
Если принимать во внимание, что характеристика упругих элементов
опорной поверхности копирующего устройства и подборщика является
нелинейной величиной, то, задавшись жесткостью упругих элементов, можно
определить амплитуду вынужденных колебаний:
π ⋅ hн ⋅ g
А=,(6)
 сF
lн ⋅  оп + Коп  ⋅ ωв2
 М оп М ′ 
оп 

гдеhн – высота неровностей поверхности поля, м; g– ускорение
свободного падения, м/с2; lн – длина поверхностных неровностей, м; соп –
жесткость опорной поверхности (колес) копирующего устройства
подборщика, Н/м; FКоп – усилие предварительного поджатия упругих
элементов подборщика, Н; ω в – частота вынужденных колебаний, рад/с; М оп –
массакопирующегоустройстваподборщикакомбайна,кг; М оп′–
суммарный вес копирующего устройства и подборщика комбайна, Н.
Выражение (6) показывает, что на величину амплитуды вынужденных
колебаний опорной поверхности копирующего устройства подборщика
оказывает влияние его масса и рабочая скорость движения комбайна.
Входетеоретическихизысканийвыведенкоэффициент
динамического воздействия подборщика комбайна, который равен:
Lн ⋅ соп
K пд = 1 +,(7)
Fпд
гдеLн – расстояние, пройденное опорной поверхностью копирующего
устройства подборщика между двумя неровностями рельефа поверхности
поля, м; Fпд – толкающее усилие, возникающее в опорной поверхности
копирующего устройства от воздействия подборщика, Н.
Из выражения (7) следует, что величина коэффициентаK пд
динамического воздействия подборщика комбайна зависит от жесткости
эластичного элемента опорной поверхности копирующего устройства и
рабочей скорости движения комбайна. Изменение жесткости опорной
поверхности копирующего устройства повлияет на величину коэффициента
K пд динамического воздействия подборщика комбайна, тем самым и на
потери зерна за подборщиком.
Исследованиями установлено, что при подборе валка хлебной массы
образуется динамический удар рабочих органов, который взаимосвязан с
потерями зерна Пз за подборщиком (кг):
Пз =,(8)
(д )
k 2
− 1 − 1
гдеkд – коэффициент, характеризующий динамический удар рабочих
органов транспортера подборщика.
Выражение (8) преобразуем в вид:
kд =+2 .(9)
Пз 2
В ходе выполнения процесса подбора валка воздействие рабочих
органов транспортера и самого подборщика образуется одновременно, тогда,
исходя из этого факта, можно записать, что K пд = kд :
2 ⋅ Lн ⋅ соп1
1+=+2 .(10)
FпдПз 2
Осуществив преобразование выражения (10), получим:

Fпд
Пз =.(11)
2 ⋅ Lн ⋅ соп − 1
После всех преобразований потери зерна Пз равны:

M оп + M оп ⋅ 1 + vк2
Пз =.(12)
2 ⋅ Lн ⋅ соп − 1
Величина параметра Lн в формуле (12) практически неуправляема, так
как зависит от агротехники и природно-климатических условий. Графическая
интерпретация выражения (12) отражена на рисунках 2а и 2б.

аб
Рисунок 2 – Изменение потерь зерна Пз за подборщиком комбайна в
зависимости от массы (а) M оп и жесткости (б) соп опорной поверхности
копирующего устройства подборщика
Из рисунка 2 видно, что с увеличением массы опорной поверхности
копирующего устройства подборщика наблюдается рост потерь зерна, что
можно объяснить негативным воздействием данного фактора на
микрорельеф поверхности поля.
Масса опорной поверхности копирующего устройства подборщика
увеличивает глубину колеи, что приводит к взаимодействию пружинных
пальцев с почвой и образованию повышенного динамического удара с их
стороны по хлебной массе валка, что можно предотвратить установкой
дополнительного демпфирующего (ограничительного) приспособления у
копирующего устройства подборщика. Повышение жесткости опорной
поверхности копирующего устройства положительно оказывает влияние на
образование потерь зерна за подборщиком, что необходимо учитывать при
совершенствовании копирующего устройства подборщика зерноуборочного
комбайна. Полученные закономерности далее необходимо проверить
экспериментальным путем.
В третьей главе «Программа и методика экспериментальных
исследований» изложены основные положения программы и методик, условия
проведения экспериментов, приведены методы измерения и обработки
результатов опытов. Исследования базируются на пассивном и элементах
активного экспериментах. В ходе проведения экспериментальных
исследованийпредусматривалось:определитьпотеризерназа
транспортерным подборщиком зерноуборочных комбайнов; обработку
экспериментально-расчетныхданныхисследований;установить
закономерности, характеризующих биометрические показатели зерновых
культур и технологические параметры валка хлебной массы; определить
условияпроведенияэкспериментальныхисследований;провести
исследования процесса подбора валка хлебной массы на потери зерна за
подборщиком комбайна «ACROS-530» при использовании стандартного
копирующего колеса и оснащенного дополнительным демпфирующим
приспособлением; обработку экспериментальных данных и оценку
погрешности измеряемых величин.
Пассивный эксперимент в полевых производственных условиях
проводился для определения биометрических показателей зерновых и
технологических параметров валка хлебной массы, а элементы активного
эксперимента применялись для исследования процесса подбора валка
хлебной массы и определения потерь зерна за транспортерным подборщиком
комбайна «ACROS-530» при использовании стандартного копирующего
колеса и оснащенного дополнительным демпфирующим приспособлением
(рисунок 3).
Производственные испытания проводятся на основе общепринятых
методических положений по испытаниям зерноуборочных машин. Все
замеры параметров и показателей потерь зерна осуществляются в
соответствии с методиками, которые в последующем обрабатываются
методами теории вероятности.
В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований» в
ходе определения закономерностей, раскрывающих изменения потерь зерна
Пз (%) за подборщиком зерноуборочного комбайна, методом наименьших
квадратов (МНК) получены аналитические зависимости:
Пз = −17,42 ⋅ β с + 22,4 при М k = 1,0 кг/м2 ; R = 0,996.
Пз = −13,27 ⋅ βс + 16,92 при М k = 1,5 кг/м2 ; R = 0,989.
П з = −5,87 ⋅ lст + 7,31; R = 0,981.(13)
П з (hв ) = 245 ,97 ⋅ hв − 96 ,91 ⋅ hв + 10 ,66 , R = 0,984.
гдеβс– соломистость хлебной массы, βс ∈ (1,0 − 1,2) ; lст – длина стеблей
(пшеница),lст ∈ ( 0,40 − 0,90 ) м; hв – толщина валка хлебной массы,
hв ∈ ( 0,15 − 0,25) м.

аб
Рисунок 3 – Схема транспортерного подборщика комбайна «ACROS-530»,
оснащенного дополнительным демпфирующим приспособлением у
копирующего колеса (а) и взятие проб потерь зерна
по ширине валка хлебной массы (б)
1 – рама подборщика; 2 – платформа подборщика; 3 – кронштейн опорного
колеса; 4 – опорное колесо; 5 – переднее крепление демпфирующего
устройства; 6 – демпфер (набор пластин); 7 – направляющие пазы; 8 –
подбирающие пальцы; 9 – ограничитель хода; 10 – механизм регулировки
высоты; 11 – лента транспортера
Потери зерна Пз (%) за подборщиком комбайна в зависимости от
кинематического режима работы описываются закономерностью:
Пз = 2,78 ∙ λ 2 − 10,0 ∙ λ + 10,28 , R = 0,954. (14)
где λ – показатель кинематического режима работы подборщика, λ ∈ (1,0 − 2,45) .
В ходе экспериментальных исследований были получены потери зерна
за подборщиком комбайнов «ACROS-530» и John Deere 9570 STS, обработка
которых методом наименьших квадратов по программе MathCAD14
позволила получить аналитические зависимости вида:
Пз/ = 1,53 ⋅ vк2 − 16,64 ⋅ vк + 56,47 , R = 0,991 для ACROS-530;
(15)
/2
П = 3,78 ⋅ v − 34,79 ⋅ vк + 106,71 , R = 0,987 для John Deere 9570,
зк

гдеvк – рабочая скорость комбайна, vк ∈ ( 4,5 − 8,5 ) км/ч.
Из закономерностей выражения (17) видно, что потери зерна за
подборщиком комбайна в зависимости от его скорости движения изменяются
по функции 2-го порядка, что свидетельствует о сложном характере их
образования при подборе хлебной массы валка.
В ходе полевых исследований в производственных условиях ИПг
(КФХ) «Беляев В.О.», Челябинская область (2019 г.) региона Южного Урала
установлено, по высоте стеблестоя (пшеница Челябинская 2) преобладает
интервал 0,5–0,7 м с вероятностью события 0,43, а густота стеблестоя
составляет 292 шт/м2 при коэффициенте вариации V=13,6 %.
Исходя из данных фактов и других, был осуществлен свал зерновых
на контрольных участках поля жатвенным агрегатом МТЗ-80+ЖВП-9.1 с
потерями зерна 0,39–0,41% и межвалковым расстоянием 9 и 18 метров.
Результаты технологической оценки параметров валка хлебной массы
показали, что при урожайности 1,7 т/га и межвалковом расстояние 9 метров,
ширина валка изменяется от 0,76 до 1,02 м при коэффициенте вариации V=
15,1–19,8%. Мощность валка находится в пределах 5,12–5,60 кг/пог м, что
позволяет в последующем осуществлять их подбор зерноуборочным
комбайном при различной скорости движения. В целом можно отметить, что
технологические параметры валка хлебной массы соответствуют качеству их
формирования.
Подбор хлебной массы валка (влажность зерна – 16,7%) на
контрольных участках поля зерноуборочным комбайном «ACROS-530» с
серийным транспортерным подборщиком и с усовершенствованным
копирующем устройством (далее экспериментальный) за счет монтажа
дополнительного демпфирующего приспособления у копирующего колеса
показал изменение потерь зерна за данным адаптером с повышением рабочей
скорости движения машины, что отражено в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 – Потери зерна за серийным транспортерным подборщиком
зерноуборочного комбайна «ACROS-530»

№Рабочая скоростьНа 1 гектар,КоэффициентПроцент,
опыта*машины, м/с (км/ч)кгвариации, %%
10,33 (1,2)6,56,80,38
20,69 (2,5)7,55,80,44
31,20 (4,3)8,82,00,54
41,90 (6,9)13,28,20,78
52,08 (7,5)15,59,60,92
62,25 (8,1)18,429,61,09
* – 5-кратная повторность опыта.

Таблица 2 – Потери зерна за экспериментальным транспортерным
подборщиком зерноуборочного комбайна «ACROS-530»
№Рабочая скоростьНа 1 гектар,КоэффициентПроцент, %
опыта*машины, м/с (км/ч)кгвариации, %
10,36 (1,3)6,66,780,39
21,26(4,5)7,613,000,44
31,23 (4,4)7,511,760,44
41,93 (6,9)10,219,150,60
52,00(7,2)10,22,660,60
62,20 (7,9)15,06,430,89
* –5-кратная повторность опыта.

Из таблиц 1 и 2 следует, что с повышением рабочей скорости движения
комбайна при подборе хлебной массы наблюдается рост потерь зерна как за
серийным так экспериментальным транспортерным подборщиком. При этом
агротехнически допустимые (0,5%) наблюдаются на различных скоростных
режимах работы комбайна. Агротехнически допустимые потери зерна за
серийным подборщиком наблюдаются при рабочей скорости движения
комбайна 1,11 м/с (4,0 км/ч), а за экспериментальным – 1,33 м/с (4,8 км/ч).
Математическая обработка средних величин потерь зерна, как за серийным,
так и экспериментальным подборщиком зерноуборочного комбайна
«ACROS-530» представлена в таблицах 3 и 4.
Таблица 3 – Сравнение средних величин потерь зерна за серийным
транспортерным подборщиком зерноуборочного комбайна «ACROS-530»
от скоростных режимов работы машины

СравнениеСравнение значенийРезультат сравнения
опытовt-Стьюдента, tр и tт
1–21,40 < 1,859случайное, несущественное 2 – 3*0,21 < 1,859случайное, несущественное * 3 –49,31 > 1,859существенное, не случайное
*
3 –59,57 > 1,859существенное, не случайное
3* – 613,71 > 1,859существенное, не случайное
*–предельно допустимые значения потерь зерна.

Таблица 4 – Сравнение средних величин потерь зерна за
экспериментальным транспортерным подборщиком зерноуборочного
комбайна «ACROS-530» от скоростных режимов работы машины
СравнениеСравнение значенийРезультат сравнения
опытовt-Стьюдента, tр и tт
1–20,50 < 1,859случайное, несущественное 2 – 3*1,00 < 1,859случайное, несущественное 3* – 427,1 > 1,859существенное, не случайное
3* – 527,1 > 1,859существенное, не случайное
*
3 –627,1 > 1,859существенное, не случайное
* –предельно допустимые значения потерь зерна.

Из данных таблиц 3 и 4 видно, что разница между средними
величинами потерь зерна за подборщиком комбайна от скоростных режимов
подбора хлебной массы валка 0,33 м/с и 0,69 м/с есть величина случайная,
несущественная с вероятностью вывода Р=0,90, что характерно и для
сравнения опытов скоростных режимов 0,69 м/с и 1,20 м/с.
При сравнении средних величин потерь зерна за подборщиком
комбайна (серийным и экспериментальным) от скоростных режимов подбора
хлебной массы 1,20 м/с и 1,90 м/с, и 1,20 м/с и 2,25 м/с установлено, что
разница средних величин потерь зерна есть величина не случайная, а
существенная с вероятностью вывода Р=0,90.
Значения таблиц 1 и 2, и результаты их математической обработки в
таблицах 3 и 4 свидетельствуют о том, что наличие дополнительного
демпфирующего приспособления у копирующего колеса транспортерного
подборщика зерноуборочного комбайна «ACROS-530» обеспечивает
снижение потерь зерна за данным адаптером, что приведено в таблице 5.

Таблица 5 – Потери зерна за транспортерным подборщиком зерноуборочного
комбайна «ACROS-530», кг/га
Рабочая скорость машины,Подборщик
м/с (км/ч)серийныйэкспериментальный
0,33 (1,2)6,886,60
0,69(2,5)7,507,60
1,20 (4,3)8,807,50
1,90 (6,8)13,2010,2
2,08(7,5)15,5010,2
2.55 (8,1)18,4015,0
В среднем13,9911,42
Снижение потерь зерна: кг/га–2,57
процент, %18,37

Данные таблицы 5 показывают, что применение дополнительного
демпфирующего приспособления у копирующего колеса транспортерного
подборщика зерноуборочного комбайна «ACROS-530» обеспечивает
снижение потерь зерна за данным адаптером в среднем на 18,37%, что
выражается в натуральной величине 2,57 кг/га. Результаты полевых
исследований в производственных условиях говорят о том, что
дополнительное демпфирующее приспособление у копирующего колеса
подборщика дает положительный технологический эффект, а, следовательно,
и повышает экономическую эффективность подбора и обмолота хлебной
массы валков.
В пятой главе «Экономическая эффективность результатов
исследования» представлены результаты расчетов годового экономического
эффекта от применения демпфирующего приспособления у копирующего
колеса транспортерного подборщика комбайна при подборе и обмолоте
хлебной массы валка с межвалковым расстоянием – 9 метров, составит
27442,5 рублей на 1000 гектар, а срок окупаемости нового технического
решения равен 1,09 года.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Установлено, что зерноуборочный комбайн при подборе валка
хлебной массы можно рассматривать как преобразующую техническую
систему, состоящую из совокупности технических подсистем, к которым
относится и транспортерный подборщик. Показатели качества работы
зерноуборочного комбайна в зависимости от совокупности действия
технических подсистем условно можно разбить на два типа – интегральные и
дифференциальные. К дифференциальному типу относятся потери зерна за
транспортерным подборщиком комбайна. Выявленные закономерности
показывают образование их зависимости от агробиологических
характеристик зерновых культур, технологических параметров валка хлебной
массы и эксплуатационных показателей работы комбайна.
2. Закономерности образования потерь зерна за транспортерным
подборщиком комбайна свидетельствуют о существенной значимости в их
образовании поступательной скорости движения машины при подборе
хлебной масс валка. Аналитические зависимости показывают, что потери
зерна как агротехнический показатель качества работы подборщика
комбайна от поступательной скорости движения машины изменяются по
функции 2-го порядка. Нелинейный характер изменения потерь зерна
свидетельствуют о сложности процесса их образования при подборе валка и
несовершенстве копирующего устройства транспортерного подборщика
зерноуборочного комбайна.
3. В ходе исследований разработана математическая модель движения
опорной поверхности копирующего устройства транспортерного подборщика
зерноуборочного комбайна. На основе данной модели получены
аналитические зависимости, которые позволили установить наличие
динамического воздействия подборщика на функционирование копирующего
устройства, что оценивается посредством коэффициентов задержки по
времени от динамического воздействия Кзад и динамического воздействия
рабочих органовтранспортера на выполнение процесса подбора хлебной
массы валка Кдп. Взаимосвязь их показывает, что с увеличением значения
коэффициента Кдп наблюдается возрастание задержки по времени
динамического воздействия рабочих органов транспортера подборщика на
хлебную массу валка, что в свою очередь влияет и на потери зерна за
подборщиком.
4.Врезультатеисследованийполученызакономерности,
раскрывающиефункционированиекопирующегоустройства
транспортерного подборщика зерноуборочного комбайна, посредством
которых установлена взаимосвязь между коэффициентом динамического
воздействия подборщика и жесткостью опорной поверхности копирующего
устройства. Кроме того, определено изменение потерь зерна за подборщиком
в зависимости от жесткости и массы опорной поверхности копирующего
устройства с учетом поступательной скорости движения комбайна, которые
описываются функциями 1-го и 2-го порядка. Установлено, что с
увеличением массы опорной поверхности копирующего устройства
наблюдается повышение потерь зерна за подборщиком. Повышение
жесткости опорной поверхности копирующего устройства способствует
снижении потерь зерна за подборщиком зерноуборочного комбайна.
5.Установлено, что наличие дополнительного демпфирующего
приспособления у копирующего устройства транспортерного подборщика
зерноуборочного комбайна «ACROS-530» способствует снижению потерь
зерна за данным техническим устройством. В этом случае агротехнически
допустимые потери зерна за подборщиком наблюдаются при рабочей
скорости движения комбайна до 1,50 м/с (5,4 км/ч). Обеспечивается прирост
рабочей скорости при подборе валка хлебной массы на 5–8%, а это
повышение часовой производительности зерноуборочного комбайна, и,
следовательно, сокращение сроков уборки зерновых культур.
6. Определено, что существенные, то есть неслучайные различия в
потерях зерна за транспортерным подборщиком с существующим
копирующим устройством и с наличием дополнительного демпфирующего
приспособления с вероятностью вывода Р = 0,90 наблюдается при рабочих
скоростях движения комбайна «ACROS-530» с 1,20 м/с (4,30 км/ч) до 2,25
м/с (8,10 км/ч). На скоростных режимах подбора валка хлебной массы от 0,33
м/с (1,20км/ч) до1,20 м/с (4,30 км/ч) различие в потерях зерна за
транспортерным подборщиком комбайна есть величина случайная, то есть
несущественная.
7. В производственных условиях степной зоны региона Южного Урала
определено, что наличие дополнительного демпфирующего приспособления
у копирующего колеса транспортерного подборщика зерноуборочного
комбайна «ACROS-530» обеспечивает снижение потерь зерна в среднем на
2,57 кг/га или 18,37%. Улучшение функционирования копирующего
устройствасдополнительным демпфирующимприспособлением
транспортерного подборщика комбайна «ACROS-530» обеспечивает
получение годового экономического эффекта в размере 27,4 руб/га или
27442,5 рублей на 1000 гектар.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
Рекомендуется использовать:
− процесс подбора хлебной массы валков зерноуборочным комбайном
«ACROS-530»,оснащеннымтранспортернымподборщикомс
демпфирующем приспособлением у копирующего колеса, поскольку зачет
этого снижаются потери зерна, повышается рабочая скорость машины, а это
– рост производительности и уменьшение сроков уборки урожая зерновых
культур в производственных условиях степной зоне региона Южного Урала;
− техническое решение по подборщику «Транспортерный подборщик
зерноуборочного комбайна». Патент на полезную модель RU 205 349 U1.

ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ
Разработка новых технических решений, как транспортера подборщика
зерноуборочного комбайна, так и его копирующего устройства.
Поиск новых технических решений по транспортерному подборщику
зерноуборочного комбайна обеспечивающих подбор хлебной массы при
более высоких рабочих скоростях зерноуборочного комбайна при
агродопустимых потерях зерна.