Анотація до роботи:

Деркач О.Д. Обґрунтування параметрів обертових елементів робочих органів зернозбиральних комбайнів – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – “Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва” – Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя. Тернопіль, 2006.

Дисертацію присвячено питанню застосування деталей, виготовлених із вуглепластиків у рухомих з’єднаннях зернозбиральних комбайнів. Дослідження проводились з метою підвищення довговічності деталей рухомих з’єднань шляхом визначення оптимальних технологічних засобів, які забезпечують необхідні властивості вуглепластикових елементів при заданих умовах експлуатації з подальшим проектуванням і розрахунками конструктивних параметрів деталей.

У роботі наведені результати теоретичних та експериментальних досліджень, які доводять доцільність застосування ВП у вказаних вузлах. Розраховані оптимальні параметри підшипника клавіші соломотряса, вічка шнека жатки. Проведено синтез існуючих та розроблених підшипників клавішного соломотряса.

Основні результати роботи реалізовані в підприємствах: ННЦ ІМЕСГ, у якому також видана рекомендація на впровадження розроблених деталей у серійне виробництво для зернозбиральних комбайнів КЗС-9-1 “Славутич”; АТЗТ “Агро-Союз”, ПП “Мир”, ТОВ “Троїцьке”, Дніпропетровська обл.

1. Аналіз конструкцій та полімерних матеріалів, що використовуються у комбайнобудуванні показав, що задачі зниження металоємності, а також підвищення довговічності рухомих з’єднань зернозбиральних комбайнів не можуть успішно вирішуватись без застосування нових полімерних матеріалів, а саме - вуглепластиків.

2. Показано, що зношення у рухомих з’єднаннях та їх деталей у сільськогосподарських машинах, виготовлених із традиційних матеріалів (метал, дерево, ненаповнені полімери) відбувається за нормальним законом розподілення, при цьому відхилення функції експериментального розподілення l_n (0,24) менше від теоретичної величини l^* (1,52), встановленої для довірчої вірогідності g = 0,98.

3. За допомогою розробленої математичної моделі функціонування вічка шнека жатки з урахуванням зміни подачі хлібної маси встановлено, що максимальний тиск у парі тертя «вічко-палець» не перевищує 0,45 МПа.

4. Встановлено, що розроблена математична модель адекватно описує вплив режимів експлуатації (тиск, швидкість ковзання, шорсткість контртіла) на триботехнічні характеристики деталей з вуглепластиків. Показано, що оптимальний режим експлуатації деталей з вуглепластиків при терті без змащення після первинної, вторинної та третинної переробки буде реалізовуватись при значеннях фактора PV, відповідно 1,0; 0,6 і 0,8 МПа м/с. При експлуатації деталей в умовах змащення мастилами значення фактора PV зростає до 14 МПам/с.

5. Встановлення раціональних характеристик вуглепластикових деталей (ударна в’язкість 35-40 кДж/м², зносостійкість 10^-8, усадка в межах 0,68-0,83%, границя міцності при стиску 127-152 МПа) забезпечують такі технологічні заходи:

- сушка (висота шару матеріалу 15 мм, температура 393 К, тривалість 4 год);

- температурний діапазон лиття первинної та вторинної переробки (533 – 553 та 513 – 543 К відповідно);

- тиск лиття в межах 10 – 12 МПа;

- термообробка у середовищі силіконового мастила марки ПФМС протягом 2 год. Для одержання максимальної міцності і ударної в’язкості при температурі 393 і 433 К, відповідно.

6. Показано, що при контакті деталей з вуглепластиків із сталевими контртілами їх шорсткість (палець шнека жатки, вал клавішного соломотряса) повинна бути в межах 0,07...2,5 мкм. При зростанні шорсткості пальця шнека жатки та вала соломотряса з 10 по 5 клас знос вічок зростає в 1,6 рази, а підшипників клавішного соломотряса в 2 рази.

7. Встановлено, що кліматичні фактори не впливають на ударну в’язкість деталей із вуглепластиків, що дає можливість зберігати їх на відкритих ділянках. Встановлені максимальні значення реакцій у підшипникових вузлах:

R_a = 861 Н і R_b = 582 Н, що дозволило встановити значення фактору PV, яке дорівнює в даному випадку 0,12 МПа м/с і довести доцільність застосування вуглепластиків, що розглядаються.

8. Доведено, що найбільш ефективною конструкцією підшипникової опори клавішного соломотряса, яка дозволила збільшити строк служби опори вдвічі, є розбірна. Вона прийнята КБ "Південне" для ресурсних польових випробовувань з метою впровадження у конструкцію зернозбирального комбайна КЗС-9-1 "Славутич".

9. Повний технічний ресурс вуглепластикових вічок шнека жатки дорівнює 1428 га. Зношення вуглепластикових вічок шнека жатки відбувається за нормальним законом, при цьому відхилення функції експериментального розподілення l_n (0,14) менше від теоретичної величини l^* (1,52) для довірчої вірогідності g = 0,98.

10. Багаторічні польові випробовування деталей, виготовлених з вуглепластиків і встановлених на вітчизняних (КЗС-9-1 “Славутич”) та зарубіжних (СК-5 “Нива”, Дон-1500, “Домінатор”) зернозбиральних комбайнах, свідчать, що вони переважають за довговічністю серійні аналоги в 2 – 3 рази. За результатами польових випробовувань, вічка шнека жатки впроваджені у підприємствах: приватному “Мир” у конструкцію комбайнів Дон-1500 та акціонерному закритого типу “Агро-Союз” у конструкцію комбайнів „Домінатор” Дніпропетровської області і рекомендовані у серійне виробництво Національним науковим центром “Інститут механізації і електрифікації сільського господарства” у конструкцію зернозбирального комбайна “Славутич”.

Основні положення дисертації викладено в роботах:

1. Буря О.І., Деркач О.Д., Ярмашев О.І., Ніколаєнко О.І. Застосування вуглепластиків у рухомих з’єднаннях вала соломотряса. Сільськогосподарські машини // Луцьк: ЛДТУ. 2000. Вип. 7.

2. Буря О.І., Деркач О.Д., Рибак Т.І. Ідентифікація деталей у рухомих з’єднаннях зарубіжних зернозбиральних комбайнів // Вісник Тернопільського державного технічного університету, 2003, Том 8, №1 - С.55-61.

3. Буря А.И., Шемавнев В.И., Деркач А.Д., Дудин В.Ю. Свойства и применение углепластиков на основе ПА-6 в машиностроении // Вопросы химии и химической технологии, №3, 2002 - С. 161-165.

4. Буря А.И., Деркач А.Д. Применение углепластиков в узлах трения зарубежных зерноуборочных комбайнов и машинах для хранения зерна // Хранение и переработка зерна, №10, 2001. – С. 51 –54.

5. Буря О.І., Науменко М.М., Деркач О.Д., Недовєсов В.І. Розрахунок підшипника ковзання клавішного соломотряса, виготовленого з вуглепластика // Хранение и переработка зерна, №8, 2003. – С.62 – 64.

6. Буря А.И., Деркач А.Д., Яковлев В.М., Бондарь А.М. Использование углепластиков в конструкции зерноуборочного комбайна «Славутич» / Вісник ДДАУ №1, 2002. – С. 36-41.

7. Буря А.И., Пелешенко Б.И., Деркач А.Д. Расчет нагрузок и давлений в зоне контакта сопряжения “глазок-палец” жатки зерноуборочного комбайна // Трение и износ, Том 25, №5,2004, с. 504-511.

8. Буря О., Деркач О., Рибак Т., Чурсінов Ю. Синтез конструкцій підшипникової опори клавішного соломотряса. Вісник Тернопільського державного технічного університету, №3, Том 9, 2004, с. 48-52.

9. Буря А.И., Деркач А.Д., Шемавнев В.И. Разработка математической модели влияния режимов эксплуатации на трение и изнашивание углепластиков на основе полиамида 6 // Трение и износ, №1-2006, с.94-101.

10. Патент UA 44164 А А01 F12/30. Клавішний соломотряс / Буря О.І., Деркач О.Д., Ніколаєнко А.І. - № 2001064006; заявлено 12.06.2001; опубліковано 15.01.2002, Бюл.№1.

11. Патент UA 48570А А01 F12/30. Клавішний соломотряс / Буря О.І., Деркач О.Д., Яковлєв В.М., Бедін А.С. - № 2001106969; заявлено 12.10.2001; опубліковано 15.08.2002, Бюл.№8.

12. Патент UA 48837А А01 F12/30. Клавішний соломотряс / Буря О.І., Деркач О.Д., Недовєсов В.І. - №2001128832.; заявлено 20.12.2001; опубліковано 15.08.2002, Бюл.№8.

13. Патент UA 54077А А 01 D37/00. Вічко шнека жатки / Буря О.І., Ніколаєнко А.І., Деркач О.Д., Проценко О.М. – №2002043644; заявлено 30.04.2002; опубліковано, 17.02.2003, Бюл.№2.

14. Патент UA 66620А А01 F 12/30. Клавішний соломотряс / Буря О.І., Деркач О.Д., Богуславський В.П.. – №2003087428; заявлено 06.08.2003; опубліковано, 17.05.2004, Бюл.№5.