Висвітлено історію комбайнобудування, технології збирання зернових культур, конструктивні особливості комбайнів, що працюють на полях України. Значну увагу приділено питанням підготовки до роботи вітчизняних комбайнів "Славутич" та "Лан".

Освещены история комбайностроения, технологии собирания зерновых культур, конструктивные особенности комбайнов, работающих на полях Украины. Значительное внимание уделено вопросам подготовки к работе отечественных комбайнов "Славутич" и "Лан".

Проаналізовано конструкторсько-технологічні схеми та основні робочі органи комбайнів для збирання біологічного врожаю кукурудзи на зерно. Наведено агротехнічні та експлуатаційно-технічні вимоги до різального апарату кукурудзозбирального комбайну. Визначено фактори, що впливають на втрати зернової частини врожаю.

Проанализированы конструкторско-технологические схемы и основные рабочие органы комбайнов для сбора биологического урожая кукурузы на зерно. Приведены агротехнические и эксплуатационно-технические требования к режущему аппарату кукурузоуборочного комбайна. Определены факторы, влияющие на потери зерновой части урожая.

Наведено загальну характеристику та висвітлено перспективні принципи удосконалення зернозбиральних комбайнів. Описано теорію та розрахунок жнивних частин, молотильних апаратів та пристроїв, очистки зернозбирального комбайну, вентиляторів його очистки, сепараторів грубого вороху. Викладено рекомендації щодо налагодження робочих органів молотарок, основи теорії руху вороха та насіння, розрахунку відцентрового вентилятора, конструкції ротаційних молотильно-сепарувальних пристроїв.

Приведена общая характеристика и освещены перспективные принципы усовершенствования зерноуборочных комбайнов. Описаны теория и расчет частей жаток, молотильных аппаратов и устройств, очистки зерноуборочного комбайна, вентиляторов его очистки, сепараторов грубого вороха. Представлены рекомендации по налаживанию рабочих органов молотилок, основы теории движения вороха и семян, расчета отцентрового вентилятора, конструкции ротационных молотильно-сепарирующих устройств.

Розглянуто способи механізації збирання зернових культур, перспективи їх розвитку. Наведено загальну характеристику і класифікацію комбайнів, їх технологічні схеми. Висвітлено техніко-економічну ефективність зернозбиральних комбайнів.

Рассмотрены способы механизации уборки зерновых культур, перспективы их развития. Приведены общая характеристика и классификация комбайнов, их технологические схемы. Освещена технико-экономическая эффективность зерноуборочных комбайнов.

Рассмотрены характеристика и принцип работы очистных комбайнов (ОК), определены условия их работы и нагрузки. Проанализировано влияние неравномерности нагрузки, разброса параметров двигателей и условий их питания на устойчивый момент. Приведены динамическая характеристика двигателей привода, диссипативная характеристика привода. Показано, что в ОК применяются, так называемые высокомоментные двигатели, перегрузочная способность которых, как правило, превышает регламентированные стандартом для асинхронных двигателей величины и интенсивное охлаждение с тем, чтобы увеличивать их тепловую мощность и продолжительность включения, более интенсивное использование ОК во времени.

Висвітлено актуальні проблеми насичення регіону зернозбиральними комбайнами. Викладено результати вивчення вітчизняної і зарубіжної зернозбиральної техніки.

Проаналізовано причини виникнення додаткових витрат під час збиральної кампанії. До процесів збирання та транспортування зерна використано логістичний підхід, сформульовано основні завдання логістичного управління. Запропоновано автоматизовану систему управління збирально-транспортними роботами.

Обгрунтовано аналітичні залежності продуктивності зернозбиральних комбайнів (ЗК) від основних характеристик процесу збирання. Установлено залежність урожайності від потужності двигуна та пропускної здатності молотарки. Аналітично обгрунтовано вплив основних характеристик процесу збирання на час і шлях розгону комбайна з працюючою молотаркою. Обгрунтовано аналітичну залежність коефіцієнта використання часу зміни від коефіцієнта готовності ЗК. Експериментально визначено залежності годинного та річного наробітку, кількості відмов, наробітку між відмовами, тривалості простоїв між відмовами, трудомісткості їх усунення та коефіцієнта готовності від строку експлуатації ЗК. Розроблено основні положення методики нормування роботи зернозбирального комбайна з урахуванням їх технічного стану, тобто ступеня зношення за термін попередньої експлуатації.

Розглянуто існуючі конструкції очисток і сепаруючих поверхонь комбайнів. Встановлено їх недоліки, які полягають у недостатній продуктивності, низькій надійності, і є одними з головних джерел втрат зерна у комбайні. На підставі теоретичних та експериментальних досліджень обгрунтовано доцільність уніфікації сепарувальних поверхонь. Розроблено конструкцію уніфікованих сепарувальних поверхонь, визначено їх раціональні параметири.

Розглянуто питання підвищення якості транспортування зерна підйомним елеватором зернозбиральних комбайнів РСМ-10 "ДОН-1500А" та КЗС-9 "Славутич". Висвітлено основні види існуючих конструкцій вертикальних і круто нахилених елеваторів з точки зору можливості використання на комбайні. Проаналізовано сучасні методи контролю зернових потоків. Виявлено недоліки конструкцій елеваторів - неповноту відцентрового розвантаження та підвищені енергетичні витрати на транспортування в процесі збирання комбайнами маловрожайних сільськогосподарських культур. Теоретичними та експериментальними дослідженнями обгрунтовано та підтверджено пропозицію модернізації підйомного елеватора шляхом збільшення сектора розвантаження на 140 °. Установлено рухомий напрямний верхній кожух і комп'ютерне обладнання для визначення продуктивності та нерівномірності проходження зернового потоку, двоступеневого кінематичного режиму роботи зернової групи.

Проаналізовано конструктивні особливості, параметри та умови роботи існуючих качановідокремлювальних апаратів кукурудзозбиральних машин. Визначено основні чинники, які характеризують якість виконання технологічного процесу відокремлення качанів від стебел пікерно-стриперними качановідокремлювальними апаратами. Досліджено фізико-механічні властивості кукурудзи в ланці стебло - качан у період її повної стиглості. Розглянуто динаміку відокремлення качанів кукурудзи від стебел методом математичного моделювання. Визначено вплив основних конструктивних параметрів пікерно-стриперного апарата на якісні показники відокремлення качанів кукурудзи від стебел. Доведено техніко-економічну ефективність застосування нового пікерно-стриперного качановідокремлювального апарата під час збирання кукурудзи на зерно.

Вивчено питання застосування деталей, виготовлених з вуглепластиків у рухомих з'єднаннях зернозбиральних комбайнів. Проведено дослідження з метою підвищення довговічності деталей рухомих з'єднань шляхом визначення оптимальних технологічних засобів, які забезпечують необхідні властивості вуглепластикових елементів за заданих умов експлуатації. Розглянуто аспект проектування і здійснення розрахунків конструктивних параметрів деталей. Наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень. Доведено доцільність застосування вуглепластика у зазначених вузлах. Розраховано оптимальні параметри підшипника клавіші соломотряса, вічка шнека жатки. Проведено синтез існуючих і розроблених підшипників клавішного соломотряса.

На підставі аналізу сучасних технологій збирання, конструкцій для здійснення обмолоту рослин на корені, теоретичних та експериментальних досліджень визначено конструктивну схему очісувального пристрою, раціональні параметри та режими його роботи, що дозволяє збільшити продуктивність серійного зернозбирального комбайна в 1,5-2,0 рази, знизити загальні втрати зерна під час збирання пшениці на 0,8-1,6 %, під час подрібнення бункерного зерна на 0,8-1,2 %, на збиранні рису загальні втрати на 1,45-2,70 %, під час роздрібнення зерна в бункері на 1,0-4.0 %, обмолот рису здійснити за один прохід. За результатами досліджень розроблено та виготовлено експериментальний очісувальний пристрій до комбайна СК-5 "Нива" з очісувальним барабаном і бітером-відбивачем, виробнича перевірка якого підтвердила перспективність обраного напрямку досліджень.

Наведено методики вибору основних параметрів шнекового апарата різання (ШАР), який використовується під час збирання зернових колосових культур за методом обчісування рослин на корені. Розроблено критерій, який дозволяє оцінювати ступінь впливу конструктивних і кінематичних параметрів ШАР на енергетичні та якісні показники його роботи, а також аналітичні залежності, що відображають взаємозв'язок оцінювального критерію з конструктивними, кінематичними й енергетичними параметрами нового пристрою. Оцінено вплив параметрів гвинтового ножа на якість різання обчесаних рослин і формування валка. Проведено експлуатаційно-технологічні випробування збирального агрегату, обладнаного ШАР. Наведено рекомендації щодо вибору параметрів шнекового апарата різання. Встановлено, що його застосування у складі агрегату для збирання зернових колосових культур за методом обчісування на корені забезпечує зниження витрат соломи на 25 %.

З метою підвищення ефективності використання зернозбиральних комбайнів визначено шляхи удосконалення системи забезпечення їх працездатності з урахуванням технічного рівня надійності й умов експлуатації. Обгрунтовано організаційно-технічні заходи забезпечення працездатності даного виду сільськогосподарських машин. Удосконалено методику оцінки надійності складних машин та одержано аналітичні залежності для встановлення періодичності виконання основних операцій технічного обслуговування. Розроблено математичні моделі визначення потреби запчастин і функціонування пересувних засобів обслуговування й усунення відмов. Досліджено надійність зернозбиральних комбайнів у понаднормативний термін експлуатації та запропоновано способи її підвищення. Здійснено виробничу перевірку розроблених організаційно-технічних засобів, підтвердежно їх ефективність й адекватність результатів наукового дослідження.

Розглянуто питання узгодження взаємодії між підприємствами технологічного сервісу та господарствами, що обслуговуються на підставі визначення оптимальної сезонної програми централізованого збирання ранніх зернових окремим комбайном. Розроблено нові методи, моделі та методики, які уможливлюють розкриття сукупної дії на ефективність збирання агротехнічних, організаційних, природно-виробничих і кліматичних чинників, їх ймовірного характеру. Проаналізовано та узагальнено результати виробничих і машинних експериментів. Оптимізовано сезонну площу комбайна Домінатор "МЕГА - 208" для відомої структури програми збирання зернових за умов Львівщини з урахуванням ризику.

Обгрунтовано шляхи підвищення ефективності випробувань молотарки зернозбирального комбайна з барабанною молотильно-сепаруючою системою та клавішним типом сепаратора грубого вороху. Проведено багатофакторні експериментальні дослідження складових елементів системи "молотарка" (технологічних систем і процесів, показників якості роботи, технічних і технологічних параметрів) та макросистеми "комбайн" з урахуванням факторів "умови роботи". За допомогою методів математичного та графічного моделювання здійснено ідентифікацію молотарки за основними показниками призначення - оціночними (якості роботи), технічними параметрами, технологічними режимами та встановлено між ними залежність. Дані методи використано на всіх етапах випробувань: обгрунтування та впровадження базових параметрів у реальну модель комбайна визначеної продуктивності, оптимізації технологічних режимів його систем залежно від вологості соломи та зерна, соломистості, а також під час дослідження економічності технологічного процесу комбайна.

Розроблено методи та моделі для ідентифікації конфігурації парку комбайнів у проектах систем централізованого збирання ранніх зернових культур. Розкрито системно-технологічні засади ідентифікації конфігурації парку комбайнів, зокрема, на підставі системного підходу визначено множину основних задач, методів і моделей їх розв'язання за стохастичності предметних, природно-виробничих та агрометеорологічних умов проектного середовища. Запропоновано узагальнений алгорим ідентифікації конфігурації та статистичні моделі складових проектного середовища. Розроблено комп'ютерну програму статистичного імітаційного моделювання віртуальної системи комбайн - сезонна множина полів для визначення системних функціональних показників об'єктів конфігурації. Проведено комп'ютерні експерименти та проаналізовано результати моделювання. Узгоджено фізичні показники об'єктів конфігурації з керованими характеристиками проектного середовища, встановлено оптимальні значення сезонної програми. З'ясовано, що парк комбайнів у проектах систем централізованого збирання ранніх зернових культур за умов Львівщини необхідно укомплектувати машинами з пропускною здатністю 6 кг/с., сезонна площа збирання одним таким комбайном має становити 175 га.

Розглянуто робочі процеси самоскидного бункера збирального комбайна. Проаналізовано рух частинки (зерна) впродовж поверхні скочення. Встановлено, що форма поверхні скочення може бути одержана за допомогою застосування методів варіаційного числення. Запропоновано аналітичні рівняння руху сипучих середовищ під дією зсуву з урахуванням властивостей сільськогосподарських зернових матеріалів.

Теоретично обгрунтовано й експериментально підтверджено новий спосіб уникнення послаблення різьбових з'єднань шляхом вибору крутного моменту загвинчування, жорсткостей і коефіцієнтів тертя з'єднуваних деталей і гвинтової пари. Виявлено, що у разі наближення робочого вібраційного режиму до резонансного наробіток різьбового з'єднання до послаблення зменшується. Теоретично встановлено момент початку послаблення різьбового з'єднання внаслідок дії поперечних збурюючих сил довільних амплітуд, частот і початкових фаз, що дозволяє визначити оптимальні параметри різьбового з'єднання за умови заданого зовнішнього впливу. Обгрунтовано раціональну орієнтацію різьбового з'єднання за характером траєкторії точки контакту послабленого різьбового стрижня з отвором з'єднуваних деталей, що дозволяє одержати додатково понад 56 мотогод. наробітку з'єднання. Теоретично визначено й експериментально підтверджено, що підвищення сили тертя між з'єднаними деталями для уникнення послаблення повинно супровожуватись підвищенням сили тертя на опорних поверхнях головки болта та гайки.