Анотація до роботи:

Налобіна О.О. Механіко-технологічні основи процесів взаємодії робочих органів льонозбирального комбайна з рослинним матеріалом. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. – Національний аграрний університет, Київ, 2008.

Дисертацію присвячено важливій науковій та технічній проблемі підвищення ефективності застосування технічних засобів при механізованому збиранні льону-довгунця на основі розробки теоретичних основ функціонування і методів розрахунку робочих органів льонозбиральних комбайнів.

Для цього виконано аналіз процесу взаємодії подільників зі стеблостоєм льону з урахуванням його густоти; проаналізовано конструкції бральних апаратів з метою виявлення напрямів їхніх змін для поліпшення якості роботи. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено можливість зменшення ширини захвату бральної секції з 380 мм до 260 мм; визначено вплив конструктивних і кінематичних параметрів брального апарата і густоти стеблостою на динамічні показники його роботи. Досліджено роботу поперечного транспортеру за умови щільного заповнення його каналу стеблами і визначено умови роботи транспортера без забивань. Проведений аналіз взаємодії лопатней гребенів очісуючого барабана з ворохом та визначено умови, які забезпечують його видалення з камери очосу без втрат. Встановлено умови, за яких виключаються втрати вороху під час повороту комбайнового агрегату.

Отриманні теоретичні результати перевірено на адекватність в результаті проведених експериментальних досліджень.

1. Дисертація є науково – дослідною роботою, в якій здійснено теоретичне узагальнення і практичне вирішення науково – технічної проблеми розробки теоретичних основ функціонування і методів розрахунку робочих органів льонозбиральних комбайнів і створення на цій основі удосконалених робочих органів, що дозволило підвищити агротехнічні показники якості роботи льонозбиральних комбайнів та зменшити втрати льонопродукції.

2. З аналізу процесу взаємодії подільників із стеблостоєм льону з урахуванням його густоти та отриманих залежностей для визначення кута нахилу стебел до поверхні поля та розтягнутості стрічки льону, які розкривають вплив на ці величини конструктивних параметрів подільників, висоти встановлення їх носика над поверхнею поля і густоти стеблостою та середнього діаметра стебла, випливає, що розтягнутість зростає зі збільшенням густоти стеблостою. При зростанні густоти стеблостою в 1,5 раза кут нахилу стебел до землі зменшується на 2–5%; це особливо характерно для товстостеблового льону.

Зменшення розтягнутості стебел, що створюється подільниками під час роботи, забезпечується раціональним вибором їхніх геометричних параметрів і висоти встановлення носика подільника над поверхнею поля, а саме: зменшення ширини захвату бральної секції, кута загострення подільника, збільшенням кута нахилу подільників.

Кут нахилу подільника до поверхні поля повинен прийматись в залежності від типу брального апарата в межах від до ; половина кута загострення подільника – в межах . Ширина захвату прутка повинна бути не більше 140 мм при ширині захвату брального рівчака 300 мм, а при ширині захвату 260–280 мм - 115–120 мм. Висота встановлення носика подільника над поверхнею поля повинна складати 0,35 – 0,6 середньої технічної висоти стебла.

3. Аналізом шляхів зменшення розтягнутості стебел під час брання, яка досягається зменшенням ширини захвату бральної секції, встановлено, що зменшити ширину захвату можна як в апараті з повздовжніми рівчаками, так і в апараті з поперечними рівчаками. Але найбільший ефект досягається при зменшенні ширини захвату секцій апаратів з криволінійними поперечними рівчаками. При цьому максимально можливим є зменшення ширини захвату до 26 см. Застосування брального апарата з шириною захвату 26 см забезпечує зменшення відносної розтягнутості на 10,1%; при цьому втрати соломки зменшуються на 46%, насіння – на 97 % .Чистота брання зростає з 98,1% до 98,7% при надійній ймовірності 95%.

4. Досліджуючи роботу поперечного транспортера, який збирає стебла, що виходять з бральних рівчаків, з метою направлення їх в камеру очосу встановлено, що транспортування стебел можливе за умови, що коефіцієнт заповнення каналу не перевищує 0,21. Причому, при настає ущільнення, що призводить до додаткового пошкодження стебел у стрічці, а при канал забивається.

5. Для ефективного уловлювання вороху необхідно забезпечити параметри і режими, які описані залежностями, наведеними в розділі 3, що показують взаємозв’язок між радіусом барабана, його кутовою швидкістю, фрикційними властивостями вороху та інерційними навантаженнями. З метою усунення падіння насіннєвих коробочок вниз у камеру очосу при сповільненому обертанні барабана і при його зупинці запропоновано встановити додаткові горизонтальні лопатні у гребенів без зубців, що забезпечило підвищення ефективності захвату і подачі вороху на транспортер. Втрати вороху, як показали результати польових випробувань, зменшились в середньому на 2 %.

6. У льонозбиральному комбайні транспортер вороху необхідно встановлювати, виходячи з умов, які пов’язують координати встановлення транспортера відносно очісуючого барабана і кінематичні характеристики вороху.

7. Встановлено, що потужність, яку споживає транспортер вороху, залежить від початкового натягу стрічки, її швидкості, урожайності льону, кута нахилу несучої вітки до горизонту, а також частки вороху в урожаї льону. При цьому, ранжування факторів, які впливають на величину потрібної потужності буде наступним: 1 – швидкість стрічки транспортера; 2 – урожайність льону; 3 – величина попереднього натягу стрічки.

8. Для забезпечення потрапляння вороху у причіп під час повороту комбайна необхідно забезпечити виконання умови, яка пов’язує граничну кутову швидкість повороту льонокомбайна з параметрами транспортера вороху і його розташуванням відносно камери очосу та характеристиками вороху.

9. Аналіз повороту льонокомбайнового агрегату показав, що переміщення вороху по стрічці зростає зі збільшенням часу, а зі збільшенням кута нахилу транспортера вороху до поверхні поля збільшується переміщення часток вороху в бік бортів транспортера, що призводить до нерівномірності розподілу вороху по ширині стрічки і виліту часток вороху за межі візка. При цьому встановлено, що граничним кутом нахилу транспортера вороху є до горизонту, що забезпечує мінімальні втрати вороху при перевантаженні у причіп.

Максимально допустимий кут повороту причепа відносно льонокомбайна визначається залежно від ширини кузова причепа, ширини транспортера вороху, його довжини, а також шляху руху вороху під час його опускання в кузов. Чим менше ширина транспортера і більше його довжина, тим менше допустиме значення кута повороту причіпного агрегата. Допустимий кут повороту за умови, що , – ширина транспортера, – ширина кузова причепа становить: при – , при – .

10. На базі розроблених математичних моделей процесів взаємодії робочих органів льонозбирального комбайна із стеблостоєм льону та результатів експериментальних досліджень запропоновані конструктивні параметри робочих органів комбайна, які забезпечують зменшення відносної розтягнутості, втрат соломки та насіння, збільшення виходу довгого волокна, що дозволило отримати річний економічний ефект від експлуатації нової машини 6922 грн.

Публікації автора:

Статті у наукових виданнях

1.Налобіна О.О. До визначення довжини зони притискання роликами пасів затискного транспортера// Сільськогосподарські машини: Зб.наук.статей. - Луцьк: Волинське обл. відділення ІАУ, 1997.- Вип.3. - С. 87-91.

2.Налобіна О.О., Тхорук Є.І. Результати тензометрування затискного транспортера льонокомбайна// Сільськогосподарські машини: Зб.наук.статей. - Луцьк: Волинське обл. відділення ІАУ, 1997. - Вип.3.- С. 92-95.

Здобувачем проведено математичну обробку результатів експериментів.

3.Налобіна О.О. Вплив тиску у рівчаку затискного транспортера льонокомбайна на пошкодження стебел// Сільськогосподарські машини: Зб.наук.статей. - Луцьк: Волинське обл. відділення ІАУ, 1997.- Вип.3.- С.83-91.

4.Хайлис Г.А., Налобина Е.А., Бондар А.А. Анализ работы транспортера вороха льонокомбайна// Науковий вісник Національного аграрного університету. – К.: НАУ, 1998.- Вип. 9. - С. 344-350.

Здобувачем проведено розрахунок сил натягу стрічок транспортера, колової сили та виведено залежність для визначення потужності.

5.Хайліс Г.А., Налобіна О.О., Головачук І.П. Теоретичний аналіз процесу транспортування стебел у льонозбиральній машині// Механізація сільськогосподарського виробництва: Зб. наукових праць Національного аграрного університету. - К.: НАУ, 1999. - Т.VI.- С. 103-108.

Здобувачем проведено обґрунтування довжини пальців поперечного транспортера, яка забезпечує захват стебел та їхнє транспортування без пошкоджень.

6.Налобіна О.О. Про рух вороху по стрічці транспортера льонокомбайна під час його повороту// Механізація сільськогосподарського виробництва: Зб. наукових праць Національного аграрного університету. - К.: НАУ, 1999.- т.V. –

С. 304-308.

7.Налобіна О.О., Головачук І.П. Аналіз процесу руху стебел у поперечному транспортері// Механізація сільськогосподарського виробництва: Зб. наукових праць Національного аграрного університету. - К.: НАУ, 2000. - Т.VII. – С. 70-73.

Здобувачем виведено диференціальні рівняння руху стебла у каналі поперечного транспортера, обґрунтовано умову їхнього переміщення без перекосів.

8.Хайліс Г.А., Налобіна О.О., Головачук І.П. Взаємодія пальців поперечного транспортера льонокомбайна зі стеблами льону// Сільськогосподарські машини: Зб. наук. статей. - Луцьк: ЛДТУ, 1999. - Вип. 5. - С. 294-301.

Здобувачем виведено рівняння для визначення сумарного зусилля, необхідного для переміщення стебел по каналу поперечного транспортера в різних зонах.

9.Налобіна О.О. Аналіз роботи подільників льонозбиральних машин// Наукові нотатки: Міжвузівський зб. – Луцьк: ЛДТУ, 2000. - С. 151-154.

10.Налобіна О.О. Про закономірності руху стебел льону у поперечному транспортері льонокомбайна// Механізація сільськогосподарського виробництва: Зб. наук. праць Національного аграрного університету. – К.: НАУ, 2000. - Том IX. – С. 225 – 232.

11.Налобіна О.О. До проектування контурів гнучких елементів льонозбиральних машин// Математичні проблеми механіки неоднорідних структур. – Львів: 2000. - Том 2. - С. 328-330.

12.Налобіна О.О., Пуць В.С. Кінематичний аналіз механізму підбійки стебел льону// Сільськогосподарські машини: Зб. наук. статей. - Луцьк: ЛДТУ, 2000. - Вип. 6. - С. 103-111.

Здобувачем у ході проведення кінематичного аналізу механізму підбійки виведено рівняння для визначення переміщення, швидкості та прискорення точок механізму, які є основою для аналізу впливу підбійки на стебла льону.

13.Налобіна О.О. Аналіз процесу транспортування вороху в льонокомбайні// Сільськогосподарські машини: Зб. наук. статей, Луцьк: ЛДТУ, 2000. - Вип. 7.- С. 96-107.

14.Налобіна О.О. Переміщення нахилених стеблин по прутках рухомого подільника// Сільськогосподарські машини: Зб.наук. статей. - Луцьк: ЛДТУ, 2001. - Вип. 8. - С. 170-177.

15.Налобіна О.О., Корнелюк Г.О. Про допустимий кут повороту причепа відносно льонокомбайна під час його повороту// Наукові нотатки: Міжвузівський зб. – Луцьк: ЛДТУ, 2001. - № 8. - С. 176-182.

Здобувачем виведено залежність для визначення максимально допустимого кута повороту причепа відносно льонокомбайна залежно від ширини кузова причепа, ширини транспортера вороху, його довжини, а також шляху руху вороха під час його опускання в кузов.

16.Налобіна О.О., Колбасюк О.В. Теоретичне дослідження ковзання пасів брального апарата по стеблам льону// Сільськогосподарські машини: Зб. наук. статей. - Луцьк: ЛДТУ, 2001. - Вип. 9. – С. 109-114.

Здобувачем виведено рівняння руху точок бральних пасів, визначено абсолютну швидкість, а також швидкість ковзання пасів по стеблах, яка впливає на процес затягування стебел у бральні рівчаки.

17.Налобіна О.О., Головачук І.П. Аналіз впливу нерівномірності руху ланцюгового поперечного транспортера на процес транспортування стебел// Вісник аграрної науки Причорномор’я. – Миколаїв: Миколаївський державний аграрний університет, 2002. - Вип.4 (18): в 2 – х томах. Том. II . - С. 111-118.

Здобувачем виведено залежності для визначення навантажень, які переборюють пальці поперечного транспортера при транспортуванні стебел у каналі з урахуванням динамічних навантажень, що виникають внаслідок явища удару при вході ланцюгів транспортеру в зачеплення з зірочками.

18.Налобіна О.О., Колбасюк О.В. До питання взаємодії подільника зі стеблами льону// Машинознавство. - 2002. - № 6 (60). – С. 33 -37.

Здобувачем проведено аналіз силових та кінематичних факторів взаємодії стебел, віддалених від центральної лінії подільника з його робочою кромкою.

19.Хайлис Г.А., Налобина Е.А., Головачук И.П. Исследование движения стеблей в поперечном транспортере льонокомбайна// Технологии и технические средства производства и переработки льнопродукции: Научн. труды ВНИПТИМЛ. – Тверь, 2001. - С.38-43.

Здобувачем розроблено графічну та математичну моделі для визначення параметрів вихідної частини поперечного транспортера.

20.Хайліс Г.А., Налобіна О.О., Залужний В.І. Технології збирання льону та проблеми механізації льонарства// Техніка АПК. - 2004. - № 1-2. - С. 17-19.

Здобувачем проведено аналіз комбайнового способу збирання льону, обґрунтовано переваги та недоліки його використання.

21.Налобіна О.О. Визначення тиску прутків подільника на нахилені стебла// Техніка АПК. - 2004. - № 10-11. - С.28-29.

22.Налобіна О.О., Залужний В.І., Хайліс Г.А. Про вплив положень носиків подільника льонобральних машин на якість брання стебел// Техніка АПК. – 2005. - № 8. - С. 29-31.

Здобувачем виведено залежність для визначення розтягнутості пучка стебел та умову, виконання якої забезпечує брання всіх стебел, що попадають у зону дії брального апарата.

23.Налобіна О.О. До питання роботи подільників льонозбиральних машин// Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробовування нової техніки і технологій для сільського господарства України: Зб. наук. праць УкрНДІПВТ ім. Л.Погорілого. – Дослідницьке: УкрНДІПВТ, 2005. - Вип. 8 (22): в 2-х кн. Кн. 1. - С. 246-251.

24.Налобіна О.О Аналіз росту зібраної площі в залежності від впливу різних факторів// Науковий вісник Національного аграрного ун-ту. - К.: НАУ, 2005. - Вип. 80. - С. 223-229.

25.Налобіна О.О. До питання взаємодії затискного транспортера та обчісувального апарата льонокомбайна// Науковий вісник Національного аграрного ун-ту. - К.: НАУ, 2005. - Вип. 80. - С. 177-184.

26.Хайлис Г.А., Кузьменко В.Ф., Налобина Е.А. О потребной мощности на работу ленточного транспортера при принятии груза и сообщении ему ускорения// Вібрації в техніці та технологіях. - 2005. - № 4 (42). - С.289 – 295.

Здобувачем визначено силу, потрібну для надання вантажу прискорення відносно стрічки та потужність, необхідну для прискорення.

27.Хайліс Г.А., Налобіна О.О. Ковальов М.М., Кузьменко В.Ф., Шейченко В.О. Проблеми механізації льноводства// Техніка АПК. – 2006. - № 11. - С. 32-33.

Здобувачем проаналізовано досвід використання комбайнового збирання льону, обґрунтовано його переваги та недоліки.

28.Налобіна О.О. Розробка та обґрунтування параметрів льонобралки з вузькозахватними секціями// Сільськогосподарські машини: Зб.наук.статей. - Луцьк: ЛДТУ, 2007. - Вип.15. – С. 109-114.

29.Налобіна О.О., Герасимчук О.П. Аналіз навантажень на елементи рам льонобралок// Сільськогосподарські машини: Зб. наук.статей. – Луцьк: ЛДТУ, 2007. - Вип.15 - С. 211-217.

Здобувачем визначено навантаження на елементи вивідної частини льонобрального апарата.

30.Налобіна О.О. Аналіз впливу густоти стеблостою льону на розтягнутість стебел// Науковий вісник Національного аграрного ун-ту. – К.: НАУ, 2007. – Вип..115. – С. 61 – 66.

Наукові посібники та монографії

1.Хайліс Г.А., Горбовий А.Ю., Гошко З.О., Ковальов М.М. Налобіна О.О., Юхимчук С.Ф. Механіко-технологічні властивості сільськогосподарських матеріалів/ Навч. посібник. - Луцьк: ЛДТУ, 1998. - 267 с.

Здобувачем написано параграфи, присвячені визначенню опору рослинних матеріалів стисканню, дослідженню деформацій згину.

2.Налобіна О.О.Льонозбиральні комбайни (основи теорії і розрахунку механізмів та питання експлуатації)// Монографія. - Луцький державний технічний університет. - Луцьк: ЛДТУ, 2006. – 208 с.

Патенти на винаходи

1.Пат.25163 України, А01D45/06. Затискний транспортер льонозбирального комбайна/ Хайліс Г.А., Налобіна О.О., Божидарнік В.В., Кужель Є.В.; Луцький індустріальний інститут.- № 96072960. Заявлено 23.07.96. Опубл. 1998, Бюл. „Промислова власність”, № 6.

Здобувачем обґрунтовано та запропоновано дугоподібну конфігурацію рівчака затискного транспортера.

2.Пат.28150 України, А01D45/06. Затискний транспортер льонозбирального комбайна/ Хайліс Г.А., Налобіна О.О., Талах Л.О., Божидарнік В.В., Битов В.П.; ЛДТУ. - № 941280441. Заявл. 16.12.94.Опубл. 16.10.2000, Бюл. № 5-II.

Здобувачем запропоновано виконати вітки пасів у вивідній частині транспортера з перегинами та встановити профільований відгинаючий пристрій, що забезпечує зменшення втрат насіння.

3.Пат. 645 України, А01D45/06. Льонозбиральний комбайн/ Налобіна О.О., Корнелюк Г.О., Колбасюк О.В.;ЛДТУ.-№ 2000010412.Заявл. 25.01.2000. Опубл. 16.10.2000, Бюл. № 5.

Здобувачем розроблено схему муфти, яка встановлюється в привод комбайна з метою відключення транспортеру вороха під час повороту агрегата.

4.Пат. 40899 України, А01D45/06. Вирівнювач стебел льону/ Хайліс Г.А., Налобіна О.О., Юхимчик С.І., Пуць В.С.; ЛДТУ.- № .2000105790. Заявл.13.10.2000. Опубл. 15.08.2001, Бюл. № 7.

Здобувачем запропоновано виконати робочий орган підбійки у вигляді паралелограмного механізму.

5.Пат. 928 України, А01D45/06. Підбирач стрічки льону/. Налобіна О.О., Дацюк Л.М., Пуць В.С., Хайліс Г.А.; ЛДТУ.- №. 2000106098 Заявл. 30.10.2000. Опубл. 16.07.2001, Бюл. 6.

Здобувачем розроблялась принципова схема нової машини.

6.Пат.37395 України, А01D45/06. Затискний транспортер льонозбирального комбайна/ Хайліс Г.А., Звір В.М., Довгополюк В.Ф., Налобіна О.О.; ЛДТУ.- №98084474. Заявл. 18.08.98. Опубл. 15.05.2001, Бюл. № 4.

Здобувачем запропоновано модель каретки затискного транспортера.

7.Пат.45521 України, А01D45/06. Поперечний транспортер/ Хайліс Г.А., Налобіна О.О., Головачук І.П., Юхимчик С.Ф.; ЛДТУ.-№2000020665. Заявл. 08.02.2000. Опубл. 15.04.2002, Бюл. № 4.

Здобувачем запропоновано виконати затискний транспортер з дворядним ланцюгом.

8.Пат.1494 України, А01D45/06. Бральний апарат льонозбиральної машини/ Божидарнік В.В., Налобіна О.О., Кужель Е.В.; ЛДТУ. –
№ 2002021185. Заявл. 13.02.2002. Опубл. 15.11.2002, Бюл. № 11.

Здобувачем запропоновано конструкцію плющильних вальців.

9.Пат.8777 України, А01D45/06. Бральний апарат льонозбиральної машини/ Хайліс Г.А., Налобіна О.О., Залужний В.І., Дацюк Л.М.,

Горбовий А.Ю.; ЛДТУ. – № u200501683. Заявл. 23.02.2005. Опубл. 15.08.2005, Бюл.№ 8.

Здобувачем запропоновано встановити три ведучих бральних шківи для збільшення тягової здатності пасу.

10.Пат.46469 України, А01D45/06. Машина для збирання льону/ Налобіна О.О., Колбасюк О.В.; ЛДТУ. – № 2001075234. Заявл. 23.07.2001. Опубл. 15.05.2002, Бюл. №5.

Здобувачем запропоновано виконати бральний апарат з двох бральних секцій та зменшити довжину одного з бральних пасів.

11.Пат.20346,України, А01D45/06.Однопасовий льонобральний апарат/ Хайліс Г.А., Налобіна О.О., Герасимчук О.П.; ЛДТУ. – № 200608537. Заявл. 28.07.2006. Опубл. 15.01.2007, Бюл. № 1.

Здобувачем запропоновано спростити конструкцію брального апарата за рахунок заміни вивідного устаткування, яке виконане з регульованою силою притискання пружини.

12.Пат.25873 України, А01D46/00. Льонобралка з вузькозахватними секціями/ Налобіна О.О., Хайліс Г.А., Залужний В.І.; ЛДТУ. – № u200703989. Заявл 10.04.2007. Опубл. 27.08.2007, Бюл. № 13.

Здобувачем обґрунтовано доцільність зменшення ширини захвату бральної секції та запропоновано здійснити це шляхом опускання осі брального ролика вперед до подільників.

13.Пат.1261 України, А01D45/06. Поперечний транспортер льонозбиральної машини/ Кужель Е.В., Налобіна О.О., Божидарнік В.В., Кужель Є.М., Головачук І.П.; ЛДТУ. – № .2001053614. Заявл 29.05.2001. Опубл. 17.06.2002, Бюл. № 6.

Здобувачем розроблено конструкцію ланцюга у вигляді шарнірно з’єднаних хрест на хрест смужок та пальців, які виконуються у вигляді тризуба.

14.Пат.48680 України, А01D45/06. Секційний бральний апарат льонозбиральної машини/ Налобіна О.О., Колбасюк О.В., Кужель Е.В.; ЛДТУ. – № 2001117675. Заявл 09.11.2001. Опубл. 15.08.2002, Бюл. № 8.

Здобувачем запропоновано встановлення плющильних вальців біля виходу з рівчаків брального апарата.