Анотація до роботи:

Побігун А.М. Обґрунтування параметрів і режимів роботи потокового скиртоутворювача для формування скирт підвищеної щільності. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. – Таврійський державний агротехнологічний університет, Мелітополь, 2007.

Дисертацію присвячено вирішенню питань підвищення ефективності збирання соломи та інших грубих кормів шляхом механізації технологічного процесу безупинного формування скирт щільністю понад 100 кг/м³ потоковим скиртоутворювачем із ущільнюючим клапаном комбінованої дії, що поєднує попереднє горизонтальне ущільнення з кінцевим коливним.

Його використання дає змогу підвищити продуктивність праці, зменшити прямі витрат при експлуатації, у тому числі паливно-енергетичних ресурсів, зменшити питомі капітальні вкладення.

При створенні такого скиртоутворювача на основі отриманого патенту розроблено його конструкційно-технологічну схему, проведені аналітичні і лабораторно-експериментальні дослідження, в результаті яких обґрунтовано теоретично і підтверджено експериментально його основні конструкційно-технологічні параметри. Виробнича перевірка використання цієї машини показала її високу ефективність.

Результати теоретичних і експериментальних досліджень скиртоутворювача з клапаном комбінованої дії, а також вивчення фізико-механічних і технологічних властивостей стеблових кормів і сформованих скирт дають змогу прийти до таких висновків.

1. Аналіз літературних і виробничих джерел дозволив обґрунтувати перспективний напрямок механізації заготівлі соломи – високопродуктивне укладання скирт зі щільністю маси понад 100 кг/м³ шляхом впровадження процесу переходу горизонтального зусилля ущільнення у вертикальне. Найбільш раціонально для цієї мети застосовувати скиртоутворювач з ущільнюючим клапаном, який поєднує горизонтальне переміщення й обертання, що дає змогу завантажувати нижню частину приймальної камери й отримувати вертикальну складову зусилля пресування.

2. Запропоновано конструкцію скиртоутворювача з клапаном комбінованої дії, який виконує поступовий перехід від горизонтального зусилля ущільнення у вертикальне, що дозволяє надавати верхнім шарам скирти більшої щільності, спрямовуючи у крайньому робочому положенні зусилля пресування під кутом вниз, здійснюючи при цьому пресування аналогічно як у закритій камері.

3. Встановлено, що максимальне значення тривалого Н і миттєвого Е модулів пружності соломи при вологості 6 % і довжині часток 0,25 м для житньої соломи відповідно дорівнюють Н =4,962 і Е =7,111 кПа, для ячмінної - Н = 3,067 і Е = 7,572 кПа. Їхнє мінімальне значення практично відповідає довжині часток від 0,15 до 0,178 м і вологості від 27 до 30 %, тут модулі пружності співпадають і дорівнюють Н =1,72 і Е =3,00 кПа.

4. Визначено коефіцієнти емпіричної формули для розрахунку зусилля, яке діє на клапан скиртоутворювача при формуванні скирти: С =7.497 кПа і а =0.018 м³/кг.

5. Завдяки застосуванню клапана комбінованої дії маса завантаженого корму в приймальну камеру збільшилась у середньому на 35,2 %, а вихідна середня щільність зросла від на 11.2 %.

6. У процесі формування скирти клапаном комбінованої дії щільність соломи при підпресовуванні й величина тиску зростають лише у його нижніх шарах. При ущільненні вони збільшуються як при повороті клапана, так і з висотою розташування ущільнюваного шару до початку пересування агрегату, яке характеризується короткотривалим зменшенням цих показників. Подальше їхнє зростання пояснюється переходом ущільнення скирти у вертикальному напрямку.

Розрахункові та експериментальні дані при цьому узгоджуються на всіх етапах ущільнення з похибкою до 5 %, за винятком пікового навантаження, коли гідросистема трактора не в змозі розвинути необхідний тиск.

7. Виявлено, що скирти, сформовані скиртоутворювачем із клапаном комбінованої дії, мають більшу щільність і рівномірність щільності по висоті, ніж при формуванні вручну й скиртоутворювачем із обертовим клапаном. Скирти, сформовані із соломи, яка пролежала в копицях, краще зберігають свою форму, ніж зі свіжозібраної.

8. Виконано виробничу перевірку машини та проведено економічну оцінку, за якою впровадження потокового скиртоутворювача СПУ-36К з клапаном комбінованої дії, який забезпечує продуктивність формування скирти до 36 т/год. зі щільністю 110-115 кг/м³, у порівнянні з універсальним скиртувальним агрегатом УСА-10 і скиртоутворювачем СПУ-30, при скиртуванні 6521 т соломи дає змогу підвищити продуктивність праці відповідно на 73,0 і 16,7 %, зменшити прямі витрати при експлуатації на 31,4 і 10,8 %, у тому числі енергетичних ресурсів на 34,0 і 16,7 %, зменшити питомі капітальні вкладення відповідно на 33,7 і 14,2 %; одержати економічний ефект відповідно 36396,8 і 9629,6 грн. Термін окупності скиртоутворювача при цьому становить відповідно 1,98 та 0,25 року. Технічний рівень розроблюваного скиртоутворювача у порівнянні з УСА-10 і СПУ-30 становить відповідно 1,44 і 1,07, час, на протязі якого розробка конкурентоспроможна відповідно 2,72 і 0,51 року.

Публікації автора:

1 Побигун А.М. Состояние механизации формирования соломы в стога и скирды // Таврійська державна агротехнічна академія – Вип.1. Т.12 – Мелітополь: ТДАТА, 2000. – c.87 – 94.

2 Бакарджиєв Р.О., Побігун А.М. Дослідження властивостей ущільнюваних стеблових матеріалів // Таврійська державна агротехнічна академія – Вип.1. Т.20 – Мелітополь: ТДАТА, – С.87 – 90. (Особистий внесок – теоретико-методична частина, проведення експерименту).

3 Пат. 38403А, Україна МПК А01D85/00, Потоковий скиртоутворювач / Кисельов О.В., Побігун А.М. (Україна); ІМТ УААН. – №2000063840; Заявл. 29.06.2000, Опубл. 15.05.2001, Бюл. № 4, 2001. (Особистий внесок – розробка принципової схеми скиртоутворювача).

4 Пат. 40961А, Україна МПК А01D85/00, Потоковий скиртоутворювач з ущільнюючим котком / Кисельов О.В., Побігун А.М. (Україна); ІМТ УААН. – №2000127023; Заявл. 07.12.2000, Опубл. 15.08.2001, Бюл. № 7, 2001. (Особистий внесок – розробка принципової схеми скиртоутворювача).

5 Побігун А.М. Удосконалена конструкція потокового скиртоутворювача // Таврійська державна агротехнічна академія – Вип.1. Т.18 – Мелітополь: ТДАТА, 2003. – С.51 – 55.

6 Побігун А.М. Модернізований скиртоутворювач і технологічний процес його роботи // Таврійська державна агротехнічна академія – Вип.32 – Мелітополь: ТДАТА, 2004. – С.75 – 81.

7 Побігун А.М. Удосконалена лабораторна установка для визначення властивостей ущільнюваних стеблових кормів // Таврійська державна агротехнічна академія – Вип.11. – Мелітополь: ТДАТА, 2003. – С.77 – 82.

8 Побігун А.М. Розподіл щільності маси по висоті у скирти // Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи / Збірник матеріалів четвертої міжвузівської науково-практичної конференції аспірантів 5–7 жовтня 2004 р. Вінниця. – 2004. с.209 – 211.

9. Скляр О.Г., Побігун А.М. Дослідження процесу укладання скирт модернізованим скиртоутворювачем // Вісник Львівського державного аграрного університету. – Львів: ЛДАУ – 2004. – Вип.9. – 12 С.

10. Січкарь В.Ф., Побігун А.М. Комплексна оцінка конкурентоспроможності потокового скиртоутворювача з клапаном комбінованої дії // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА – 2005. – Вип.26. – С.114 – 120.

11. Побігун А.М. Засоби потокового формування скирт соломи // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА – 2007. – Вип.7. Т. 2 – С.53 – 61.