Повысить эффективность работы зерноуборочных комбайнов позволит новый подход, разработанный специалистами ДГТУ. По их словам, проектирование и настройка рабочих органов уборочной техники с помощью специальной программы даст возможность уменьшить повреждение зерна и снизить износ агрегатов. Результаты представлены в издании "Инженерные технологии и системы".
Рабочий орган комбайна, перемещающий зерно внутри машины и осуществляющий его выгрузку, называется шнековым транспортером, рассказали инженеры Донского государственного технического университета (ДГТУ). Транспортировка в нем происходит за счет вращения вала со спиральными лопастями, которые перемещают убранный зерновой ворох.
Такая конструкция есть во всех современных зерноуборочных машинах, однако параметры и режимы ее работы определяются без учета многообразных свойств убираемой культуры. Например, зерна ячменя, льна, рапса, кукурузы, подсолнечника или пшеницы отличаются друг от друга по сыпучести, плотности и другим характеристикам, это нужно учитывать при настройке режимов эксплуатации, пояснил профессор Института перспективного машиностроения "Ростсельмаш" ДГТУ Андрей Бутовченко.
Для подбора оптимальных параметров работы шнекового транспортера в зерноуборочных комбайнах специалисты университета сформировали цифровую модель, учитывающую поведение единичного зерна выбранной культуры. В вузе уточнили, что данный подход универсален и позволяет произвольно менять геометрические параметры самого шнекового транспортера.
"Как в любом автомобиле есть руль, мотор и колеса, так и большинство шнековых транспортеров устроены однотипно. Однако их геометрические параметры зависят от диаметра и шага спирали, угла ее наклона – подобно тому, как мощность двигателя зависит от частоты вращения коленвала и объема двигателя. Наш подход позволяет выявить проблемные места в конструкции и оптимизировать их на стадии проектирования новой конструкции, используя реальные параметры конкретного шнекового транспортера, что делает его универсальным для любого комбайна", — добавил профессор.
Такой подход к проектированию рабочих органов зерноуборочных комбайнов позволит сократить путь зерен по шнековому транспортеру и снизить затрачиваемую машиной мощность, пояснил ученый. Уменьшится и нагрузка на вал и спираль, что продлит их срок службы и снизит эксплуатационные затраты.
Результаты работы являются частью проекта, реализуемого Донским инжиниринговым центром ДГТУ, по созданию цифрового двойника зерноуборочного комбайна – виртуального аналога реальной машины, с помощью которого можно будет оптимизировать сбор урожая разных культур.