Підвищення надійності висіваючих апаратів пневматичних просапних сівалок резервуванням

Abstract

Актуальність теми. Сучасний етап розвитку агропромислового комплексу України вимагає впровадження високоефективних технологій вирощування просапних культур (соняшнику, кукурудзи, цукрових буряків тощо), успіх реалізації яких суттєво залежить від якості та строків проведення посівної кампанії. Провідне місце у структурі парку посівної техніки посідають високопродуктивні пневматичні вакуумні просапні сівалки вітчизняного та іноземного виробництва, зокрема такі як «Лідагропроммаш» СТВ-12, «Техніка-сервіс» ТС-М8000, «John Deere» 1710, «Maschio Gaspardo» ST-8R, «MaterMacc» 3 XL 800, «Monosem» NG Plus, «Kuhn» Planter II та інші. Спільним конструктивним рішенням для більшості зазначених агрегатів є використання дискових висіваючих апаратів, де змінні дозуючі диски забезпечують високу точність дозування насіннєвого матеріалу. Конструктивна тенденція до нижнього розташування висіваючих апаратів дозволяє мінімізувати або повністю виключити використання насіннєпроводів, що позитивно впливає на рівномірність розподілу насіння у рядку. Проте таке компонування зумовлює функціонування вузлів у зоні надмірної запиленості повітря. Висока концентрація пилоподібного абразиву, потрапляючи в зону спряження пари тертя «дозуючий диск – ущільнювальна прокладка», спричиняє інтенсивне абразивне зношування їхніх робочих поверхонь. Оскільки посівні роботи обмежені жорсткими агротехнічними строками, до надійності висіваючих систем висуваються підвищені вимоги. Експлуатація техніки із гранично зношеними елементами призводить до дестабілізації процесу висіву, виникнення пропусків («розрідження») або двійників («загущення»), що безпосередньо знижує потенційну врожайність та спричиняє перевитрату дорогого посівного матеріалу. З іншого боку, передчасна (попереджувальна) заміна компонентів призводить до недовикористання їхнього фактичного ресурсу та суттєвого зростання експлуатаційних витрат, що є критичним для деталей імпортного виробництва в умовах обмеженого постачання. Аналіз інструкцій з експлуатації сучасної посівної техніки свідчить про відсутність чітко регламентованих критеріїв оцінки технічного стану та вибракування дозуючих дисків. Наявні рекомендації мають усереднений характер і не враховують варіативність виробничо-кліматичних умов та динаміку річного навантаження. У зв'язку з цим виникає потреба в обґрунтуванні нових підходів до забезпечення безвідмовності цих вузлів, зокрема шляхом застосування методів структурного або функціонального резервування, розробки ефективних технологій відновлення їхньої працездатності та оптимізації стратегій технічного обслуговування. Зазначене окреслює науковий і практичний інтерес дослідження та зумовлює актуальність теми магістерської кваліфікаційної роботи. Зв’язок роботи з науковими програмами, темами. Дослідження виконувалось відповідно до наукових напрямів кафедри надійності техніки щодо підвищення надійності сільськогосподарської техніки, а також у межах роботи наукового студентського гуртка «Надійність технологічних систем». Мета і завдання дослідження. Метою кваліфікаційної роботи є підвищення надійності та безвідмовності функціонування пневматичних висіваючих апаратів просапних сівалок шляхом обґрунтування параметрів резервування та розробки технологічних рішень із відновлення працездатності елементів висівного комплекту. Для досягнення поставленої мети визначено такі завдання: 1. Проаналізувати стан питання щодо надійності висіваючих систем пневматичних сівалок та існуючих методів її підвищення. 2. Дослідити характер і закономірності процесу зношування робочих поверхонь пари тертя «дозуючий диск – ущільнювальна прокладка». 3. Обґрунтувати математичну модель надійності висівного комплекту з урахуванням механізмів резервування вузлів. 4. Розробити та удосконалити технологічний процес відновлення працездатності зношених дозуючих дисків. 5. Оцінити техніко-економічну ефективність запропонованих рішень. Об’єкт дослідження – робочі поверхні деталей пари тертя «дозуючий диск – ущільнювальна прокладка» пневматичної просапної сівалки, які визначають її міжремонтний ресурс та рівень безвідмовності. Предмет дослідження – закономірності процесу абразивного зношування робочих поверхонь деталей дозуючого диска і ущільнювальної прокладки, а також показники надійності висіваючого апарату за умов застосування технологічного та структурного резервування. Методи досліджень. Для вирішення поставлених завдань застосовано комплексний системний підхід, положення теорії ймовірностей та математичної статистики, основні положення теорії надійності технічних систем, а також стандартні методики мікрометрування поверхонь тертя.