Загальна характеристика роботи - Розробка молотків кормодробарок з локальним зносостійким покриттям

Актуальність теми. Тваринництво займає провідне місце у сільському господарстві України, а його продукція є джерелом для харчової та переробної промисловості. Ступінь виробництва продукції тваринництва в значній мірі залежить від рівня механізації і автоматизації процесів на фермах та підприємствах з переробки сільськогосподарської продукції.

Одним із шляхів підвищення ефективності робіт у тваринництві є забезпечення необхідної довговічності деталей робочих органів машин. За рахунок підвищення ресурсу машини можна знизити трудомісткість робіт, зменшити енергетичні затрати та покращити якість продукції.

Для подрібнення зерна існує багато конструкцій кормодробарок, найпоширенішими серед яких є молоткові. Загальна кількість молоткових кормодробарок, що експлуатується в Україні складає, біля 20 тисяч штук.

Проблема забезпечення необхідної надійності кормодробарок пов'язана, насамперед, з конструктивними особливостями, а також умовами експлуатації і матеріалами, які використовуються для виготовлення відповідальних деталей, в тому числі і молоткових робочих органів.

Комплексний підхід на основі структурного аналізу причин і класифікації відмов робочих органів з урахуванням їх конструктивних особливостей, матеріалів та технологій, що застосовуються для зміцнення, відкриває нові перспективи у забезпеченні необхідної довговічності молоткових робочих органів. Це робить проведення досліджень у даному напрямку актуальним.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційної роботи пов'язана "Державною програмою виробництва технологічних комплексів машин та устаткування для сільського господарства, харчової та переробної промисловості на 1998 - 2005 рр." (п.3.2.3), затвердженої Кабінетом Міністрів України 09.02.1998 року, та з тематичним планом НДДКР Державного агроекологічного університету (м. Житомир).

Метою даної роботи є підвищення довговічності та ефективності роботи молоткових робочих органів кормодробарок

Відповідно до поставленої мети сформульовані наступні наукові задачі.

Задачі досліджень:

    1. Виявити причини та закономірності втрати роботоздатності молотками дробарок для подрібнення зерна; обгрунтувати граничне значення їх зношування та наробіток на відмову. 2. Проаналізувати ударно-силові навантаження на робочі поверхні молотків, які обумовлюють процес зношування і втрату роботоздатності. 3. Обгрунтувати багатошарове локальне зміцнення молотків, яке підвищує їх довговічність і ефективність подрібнення зернової маси. 4. Дослідити формозміни профілів зношування серійних та експериментальних зміцнених молотків. 5. Розробити новий метод вимірювання зносу (втрати геометричних параметрів) деталей складної форми для визначення зміни геометрії молотків кормодробарок в процесі їх експлуатації. 6. Запропонувати конструкцію локально зміцненого молотка підвищеної довговічності, з керованим в процесі зношування профілем ударної робочої частини. 7. Вивчити динаміку зношування зміцнених молотків і визначити їх наробіток до граничного стану. 8. Провести техніко-економічну оцінку ефективності впровадження результатів дослідження.

Об'єкт досліджень - процес контактної взаємодії молоткових робочих органів ударної дії з зерновою масою, динаміка їх зношування та формозмін.

Предмет дослідження - закономірності впливу сполучень матеріалу зміцнення та матеріалу основи молотків на формування їх роботоздатних робочих поверхонь.

Методи дослідження. Аналітичні дослідження виконувались з використанням основних положень теорії удару, теорії зношування і формування поверхонь на основі опису їх методами аналітичної та диференціальної геометрії. Аналіз зміни геометричних параметрів молотків проводився графоаналітичним методом, шляхом сканування їх робочих поверхонь і обробки інформації за допомогою ЕОМ. Порівняльні експериментальні дослідження виконувались в реальних умовах експлуатації з обробкою результатів загальноприйнятими методами математичної статистики.

Наукова новизна отриманих результатів Обгрунтовано параметри багатошарового локального зміцнення робочих поверхонь подрібнювального інструменту ударної дії. Створено математичну модель процесу зношування робочих поверхонь молотків. Розроблено оригінальну методику визначення профілів форм поверхонь зношування робочих органів, шляхом сканування і обробки отриманих відеозображень. Виявлено закономірностей впливу матеріалу зміцнення і схеми його нанесення на формування роботоздатних профілів робочих поверхонь молотків.

Практичне значення отриманих результатів. Підвищена довговічність молотків вітчизняної кормодробарки ДБ-5 та дробарки польського виробництва "Marol" H 122 у 1,6 рази. Результати досліджень прийняті до впровадження у виробництво на ТОВ "Малинська м'ясна компанія" (с. Малинівка, Малинського р-ну, Житомирської області) та ПП "Санрайз" (м. Житомир).

Окремі результати теоретичних та експериментальних досліджень дисертації використовуються у навчальному процесі Державного вищого навчального закладу "Державний агроекологічний університет" (м. Житомир).

Розроблена методика визначення зміни форм при зношенні деталей за допомогою сканування поверхонь і обробки інформації на ЕОМ, рекомендована для оцінки величин зношування деталей складної геометрії.

Особистий внесок здобувача. Основні результати дисертаційної роботи отримані автором самостійно. Зокрема: теоретичні дослідження взаємодії молотка з зерновою масою в камері подрібнення [1]; теоретичні дослідження формування профілів зношування серійних молотків [4]; обгрунтування їх багатошарового локального зміцнення [6]; моделювання зношення робочих поверхонь молотків; розробки програми та методики експериментальних досліджень [3]; вивчення динаміки вимірювання форм серійних і зміцнених молотків та визначення їх граничного значення при зношуванні; виконання статистичної обробки [2], дослідження зврівноваженості на удар [5, 8], аналіз та узагальнення результатів експериментальних досліджень; проведення техніко - економічної оцінки ефективності впровадження результатів роботи.

Особистий внесок здобувача. Основні результати дисертаційної роботи отримані автором самостійно. Зокрема: теоретичні дослідження взаємодії молотка з зерновою масою в камері подрібнення, формування профілів зношування серійних молотків та обгрунтування їх багатошарового локального зміцнення; моделювання зношення робочих поверхонь молотків; розробки програми та методики експериментальних досліджень; вивчення динаміки вимірювання форм серійних і зміцнених молотків та визначення їх граничного значення при зношуванні; виконання статистичної обробки, аналіз та узагальнення результатів експериментальних досліджень; проведення техніко - економічної оцінки ефективності впровадження результатів роботи.

Апробація результатів досліджень. Результати дисертаційної роботи доповідались Всеукраїнській науково-практичній конференції "Українська наука XXI століття" (Київ, 2006 р.); Міжнародній науково-практичній конференції "Проблеми та перспективи розвитку механізації агропромислового виробництва" (Полтава, 2006 р.), Міжнародній науково-практичній конференції "Проблеми технічного сервісу сільськогосподарської техніки" (Харків, 2007 р.); Міжнародній науково-практичній конференції "Проблеми надійності машин та засобів механізації сільськогосподарського виробництва" (Харків, 2008 р.).

Похожие статьи




Загальна характеристика роботи - Розробка молотків кормодробарок з локальним зносостійким покриттям

Предыдущая | Следующая