WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 12 |

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ Республиканское унитарное предприятие «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по ...»

-- [ Страница 4 ] --

Сушка сельскохозяйственной продукции – важное звено в цепи меропри ятий, предназначенных для сохранения и улучшения ее качества. При сушке не только удаляется влага, но и изменяются свойства материалов (структурно механические, технологические и биологические). Так, при переработке на мельницах сухого зерна увеличивается выход муки и уменьшается расход энергии на ее получение. Такая мука лучше сохраняется. Сушка семенного зерна позволяет повысить всхожесть семян. Уменьшение массы сельскохозяй ственной продукции в результате ее сушки приводит к уменьшению транс портных расходов.

К зерну, продаваемому государству, предъявляются высокие требования по содержанию влаги. Принимается зерно влажностью 14%. При повышенной или пониженной влажности, кроме натуральных скидок, взимается дополни тельная плата. За каждый процент влажности, отличной от 14%, хозяйства платят 0,4% от стоимости зерна кондиционной влажности.

Особо остро стоит проблема контроля влажности зерна в потоке при суш ке зерновых культур сушилками различных типов. В настоящее время измере ние влажности в процессе сушки зачастую производится операторами вруч ную. При этом используются влагомеры различных типов и классов точности.

Сами измерения проводятся периодически и порциально, что не позволяет су дить о фактической влажности высушиваемого продукта. В случае недосуши вания зерна получают низкое качество продукции, а в случае даже незначи тельной пересушки наряду с ухудшением качества происходит перерасход энергоресурсов, увеличение амортизации оборудования и уменьшение произ водительности установок в период уборочных работ.

В качестве примера (таблица 11) можно привести результаты изучения опыта использования ЗСК–40Ш на предприятии «Вишневка–2002». На основе расчетов получены расчетно-удельные значения потребления природного газа, составляющие 30383,09 м3 при снижении влажности до 14%, при фактическом расходе 33689,99 м3. Средняя влажность за период измерений составила 12,67%, перерасход газа – 3306,9 м3 или 9,7%. Перерасход электроэнергии со ставил 2109,42 кВт или 9,8%.

Известно, что для увеличения КПД сушки необходимо увеличить долю затрат теплоты на испарение влаги. Потери теплоты с отработавшим агентом сушки составляют 51,1% всех потерь. Для их уменьшения целесообразно ис пользовать рекуперацию тепла отработавших газов. Возможен вариант ис пользования теплоутилизатора. Известно, что современные теплообменники имеют КПД 60% и более, а использование отработавшего сушильного агента напрямую нерационально из-за его переувлажнения.

Таблица 11 – Параметры работы ЗСК–40Ш Дата Производи изм. тельность, число, т,ч.

5, 6,08 122,5/102, 7, 8, 9, 10, 24, В связи со сложившейся ситуацией актуально проводить модернизацию имеющегося сельхозоборудования, что поможет в экономии средств на необ ходимое перевооружение и в предотвращении дальнейшего спада производ ства продовольственных товаров и сельскохозяйственного сырья, в стабилиза ции экономической ситуации в АПК и обеспечении рынка продовольствия за счет собственного производства.

С учетом изложенного выше ставится задача проанализировать различ ные способы энергоснабжения зерносушильных комплексов (далее – ЗСК), разработать способы оптимизации энергопотребления, провести экономиче ское обоснование, разработку требований и обоснование рациональных спо собов энергообеспечения энергопотребления ЗСК, что позволит снизить энер гоемкость производства зерна на 10–15%.

1. Серегин, М.Ю. Организация и технология испытаний / М.Ю. Серегин. – Тамбов: Изд-во ТГПУ, 2006. – 83 с.

2. Олейников, В.Д. Агрегаты и комплексы для послеуборочной обработки зерна / В.Д. Олей ников, В.В. Кузнецов. – М.: Колос, 1977. – 109 с.

3. Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Планирование наблюде ний: ГОСТ 27.502–83. – Введ. 26.07.83. – М.: Изд-во стандартов, 1983. – 23 с.

4. Русан, В.И. Энергетическая ситуация и основные направления эффективного энергообес печения АПК: аналитический обзор / В.И. Русан. – Минск: РУП «БНИВНФХ в АПК», 2003.

5. Руководство по эксплуатации СЗК–15.00.00.00 РЭ. – Минск: ОАО «Амкодор», 2007. – 69 с.

6. Инструкция по эксплуатации ЗСК–40Ш РЭ. – Минск: ОАО «Амкодор», 2009. – 55 с.

УДК 631.365:631.53.01:633.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЕНТИЛИРОВАНИЯ

ВОРОХА СЕМЯН ТРАВ

Сушилки, используемые в большинстве хозяйств Украины для сушки растительных материалов, как физически, так и морально устарели. Они не обеспечивают оптимальные режимы сушки, в результате увеличиваются энер гетические затраты на процесс сушки и снижается его производительность.

Несоблюдение оптимальных режимов сушки приводит к ухудшению каче ственных показателей растительного материала. Необходимо, чтобы разраба тываемые сушилки отвечали следующим требованиям: низкая энергоемкость процесса сушки, высокая производительность, сохранение качественных по казателей материала, упрощение конструкции и снижение ее металлоемкости, автоматизация технологического процесса. Поэтому исследования процесса сушки, направленные на решение проблемы энергосбережения, имеют боль шое научное и практическое значение.

Для сушки вороха семян трав и других сыпучих растительных материа лов предлагается барабанная сушилка с перфорированной спиральной по верхностью для перемещения материала [1]. Рассмотрим процесс прохожде ния сушильного агента (далее – СА) в сушилке через слой материала беско нечно малой ширины, общей высотой H вдоль вертикальной оси y снизу вверх (рисунок 49). Общая высота слоя материала состоит из суммы высот слоев, размещенных на витках перфорированной спиральной поверхности вдоль вер тикальной оси, то есть:

где h1, h2, …, hn – высота n-го слоя материала вдоль вертикальной оси y.

Принимаем следующие пред положения: СА двигается через рассматриваемый слой материала снизу вверх вдоль оси y;

рассмат ривается установленный процесс сушки;

материал полностью за полняет пространство между вит ками спиральной поверхности вдоль оси y;

в пределах высоты каждого n-го слоя материал рав номерно распределен и имеет оди наковые свойства, параметры и со став;

потерями напора СА при прохождении через спиральную поверхность пренебрегаем.

Угловая скорость вращения спиральной поверхности c зави сит от длительности сушки мате риала c, начальных параметров Рисунок 49 – Расчетная схема процесса материала и СА, а также от общей высоты слоя H. Угловая скорость вращения спиральной поверхности:

где c – общее время сушки, с;

k – наибольший угол спирали, рад.

Количество слоев материала n, из которых складывается слой материала высотой H, определяется количеством полных витков спирали, то есть:

За время сушки c материал перемещается поверхностью в пределах угла ее скручивания (угол спирали) от = 0 до =k. Высоту каждого из слоев ма териала в зависимости от угла скручивания можно определить:

где – угол спирали в месте размещения рассматриваемого слоя материала (основы слоя), который можно записать таким образом:

r(), r( – 2), – радиусы спирали в полярных координатах с углом спира Радиусы r()и r( – 2) определяются из уравнения спирали, по которой скручена перфорированная поверхность [2]:

где r0 – наименьший радиус витка спирали, м;

m, t – коэффициенты, которые зависят от наибольшего радиуса витка спи рали rk и соответствующего ему угла k;

K – конструктивный коэффициент [2].

Коэффициенты m и t определяются следующим образом:

Учитывая зависимость (4), высоту каждого из слоев, которые в момент времени сушки находятся вдоль вертикальной оси y и образуют слой общей высотой H, можно определить:

В системе (7) время изменяется в пределах 2 / c 4 / c, то есть определяется длительностью пребывания слоя на верхнем витке спирали.

Влажность слоев, которые в момент времени сушки находятся вдоль вертикальной оси y и образуют слой общей высотой H, можно определить:

Время в системе (8) изменяется в тех же пределах, что и в системе (7).

Изменение скорости воздушного потока по высоте слоя материала со гласно [3] где 0 – начальная скорость воздушного потока, отнесенная к сечению всего – коэффициент аэродинамического сопротивления слоя;

h – коэффициент извилистости слоя материала;

Ks – коэффициент поверхностной площади частичек материала в слое, м2;

h – высота слоя материала, на которой определяется скорость СА, м;

– объемная пористость слоя материала.

Объединяя системы (7), (8) и учитывая зависимость (9), получим матема тическую модель, которая разрешает определить изменение скорости потока СА по высоте слоя материала в предложенной сушилке:

Используя полученную математическую модель (10), построим графики изменения скорости СА по высоте слоя материала в сушилке с перфорирован ной спиральной поверхностью (рисунок 50).

Рисунок 50 – Графические зависимости изменения скорости воздушного потока по высоте слоев вороха семян трав в сушилке (n = 6;

0 = 1,8 м/с;

Ks = 47,86;

W = 18…25%;

= 0,69…0,72) Таким образом, с помощью математической модели (10) можно опреде лить изменение скорости воздушного потока по высоте слоя материала с уче том его аэродинамических и структурных характеристик.

1. Барабанна сушарка: пат. на винахід №85766 Україна, МПК F26B11/00. / І.М. Дударєв, Р.В.

Кірчук, Л.Ю. Кокалюк;

заявл. 01.06.2007.;

опубл. 25.02.2009. // Бюл. – №4.

2. Кокалюк, Л.Ю. Обґрунтування параметрів барабанної сушарки / Л.Ю. Кокалюк, Р.В. Кір чук, І.М. Дударєв // Сільськогосподарські машини: зб. наук. ст. – Луцьк: Ред.-вид. відділ ЛНТУ, 2009. – Вип. 18. – С. 186-193.

3. Кокалюк, Л.Ю. Дослідження аеродинамічних характеристик шару вороху насіння трав / Л.Ю. Кокалюк, І.М. Дударєв, Р.В. Кірчук // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збір ник. – Вип. 39. – Кіровоград: КНТУ, 2009. – С. 230-237.

УДК 631.53.

ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ ОБОЛОЧКИ

ПРИ ДРАЖИРОВАНИИ СЕМЯН

Украинский научно-исследовательский институт прогнозирования и испытания техники и технологий для сельскохозяйственного производства имени Леонида (пгт. Дослидницкое, Киевская обл., Украина) Дражирование – один из видов предпосевной обработки семян. Дражиро вание – это нанесение на поверхность семян многослойной оболочки из фун гицида, инсектицида, регулятора роста, микроэлементов, разделенных нейтральной массой (наполнителем). Масса семян при этом может увеличи ваться от 10 до 25 раз [1, 2, 3]. Такую предпосевную обработку рационально применять с мелкими семенами, в основном с семенами овощных культур, так как для точного высева желательно иметь семена шарообразной формы. Семе на в оболочке можно высевать поштучно, что сокращает расход посевного ма териала в 1,5–2 раза и затраты труда на устранение «некачественного посева»

снижаются на 40–50 % [1].

При дражировании семена овощных культур загружают в барабан дражи ратора, установленный под углом к горизонту, и придают вращательное дви жение. Потом подают на семена клеящую жидкость и укатывают их до набу хания, после чего происходит их разделение друг от друга. Следующим эта пом дражирования является подача протравителя и сухого порошкового наполнителя. Такой цикл повторяется несколько раз до получения требуемого размера и качества драже [4].

Для механизированного посева являются важными два параметра дражи рованных семян: диаметр и механическая прочность драже. Диаметр драже зависит от количества подаваемого на семена наполнителя, а прочность зави сит от его дисперсности и времени накатывания (уплотнения) оболочки. При дражировании действуют следующие силы между драже и частицами напол нителя: капиллярные и поверхностно-активные силы на границе раздела твер дой и жидкой фаз;

адгезионные силы;

силы притяжения между твердыми ча стицами и др. [5], чем больше будут эти силы, тем быстрее будет формиро ваться оболочка.

Рассмотрим подробнее процесс образования оболочки на семенах, приняв драже и частицы наполнителя сферическими.

Драже до тех пор перекатывается через наполнитель, пока действуют сле дующие силы (рисунок 51) [6]:

где N1, N 2 – нормальные усилия;

T1, T2 – касательные усилия (сила Из уравнений (1) и (2) следует:

В предельном случае Tmax tg, При расчетах для используют меньшее из двух значений коэффициен та трения: частицы наполнителя – драже и частица – стенка барабана дражи ратора.

На основании рисунка 51 имеем:

Обозначим отношение величин диаметров драже и частицы наполнителя через Отсюда получаем граничное условие для величин драже и частиц, при котором еще происходит перекатывание:

Итак, зная коэффициент трения, можно определить, во сколько раз возрастет размер драже. В качестве наполнителя применяют глину, почву. Ко эффициент трения для этих материалов по стали (стенка барабана) составляет от 0,3 до 0,7 [8]. Значению =0,7 на основании формулы (3) соответствует =35 или =2=70. При =70, cos=0,342 получим предельные значения отношения величин драже и частицы (при =0,7) из формулы (5):

При коэффициенте трения =0,3 =3324', b=5,6.

Из соотношения (4) рассчитываются предельные величины частиц, увле каемых драже, и имеющих определенные размеры: при b=1,02 и 5,6 драже ра диусом 1,5 мм увлекают частицы, у которых d=1,47 мм и 0,27 мм соответ ственно. С возрастанием коэффициента трения увлекаются все бльшие ча стицы наполнителя. В момент перекатывания драже через частицу происхо дит толчок, уплотняющий драже и способствующий проникновению частицы в драже.

Чтобы получить дражированные семена нужного размера и с нужной прочностью, надо использовать наполнитель с размерами частиц, которые обеспечивают качественный процесс накатывания оболочки.

1. Каскулов, М. Дражирование – важный агроприем / М. Каскулов, М. Жинов, А. Сохроков // Сельский механизатор. – 2002. – №4. – С. 19-20.

2. Алексейчук, Г.Н. Современная технология предпосевной обработки семян и ее биологиче ские основы / Г.Н. Алексейчук, Н.А. Ламан, Ж.Н. Калацкая // Наука и инновации. – 2006. – Т. 43, № 9. – С. 37-41.

3. Мазурик, Л.І. Дражування насіння овочевих культур. Шляхи підвищення ефективності овочівництва / Л.І. Мазурик, С.П. Маринін // Матеріали V Міжн. наук.-практ. конференції студ. і мол. вчених «Перспективна техніка і технології–2009». – Миколаїв: МДАУ, 2009. – 4. Математическое моделирование движения дражируемых семян в барабане дражиратора / Н. Рашидов [и др.]. // Аграрная наука. – 2000. – № 9. – С. 23-24.

5. Классен, П.В. Основы техники гранулирования / П.В. Классен, И.Г. Гришаев. – М.: Химия, 1982. – 272 с.

6. Процессы гранулирования в промышленности / Н.Г. Вилесов [и др.]. – К.: Техніка, 1976. – 7. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики / С.М. Тарг. – М.: Высш. школа, 1986. – 8. Сысолин, П.В. Почвообрабатывающие и посевные машины: история, машиностроение, конструирование / П.В. Сысолин, Л.В. Погорелый. – К.: Феникс, 2005. – 264 с.

УДК 621.867.42.001.

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ БУНКЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА НА ОСНОВЕ

СПИРАЛЬНО-ВИНТОВОГО ПИТАТЕЛЯ

ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

В работе [1] показано, что синтез машин и система машин моделируются, исходя из иерархического подхода. Моделями самого низкого уровня являются модели оптимизации рабочих органов. Они производятся с целью определе ния значений параметров, которые при заданных ограничениях обеспечивают наилучшие показатели качества. Аналитическая оптимизация выполняется на основе математической модели рабочего органа, она может быть образована из аналитических уравнений, адекватно отражающих физическую природу вы полняемой технологической операции, или из регрессионных уравнений. Роль оптимизации структурного элемента машин и их систем, находящихся на нижнем иерархическом уровне, является исключительно важной, так как именно на начальном этапе закладывается потенциал машины и ее эффектив ность, а главное – ее энергоэффективность. Актуальность изыскания рабочего органа, обеспечивающего повышение энергоэффективности работы машин и их систем, особенно обостряется в контексте принятия Федерального закона «Об энергосбережении» [2], что подтверждает целенаправленное участие гос ударства в повышении эффективности использования ресурсов путем под держки реализации этого процесса на предприятиях.

Спирально-винтовой транспортер (далее – СВТ) и традиционный шнек являются конкурирующими техническими устройствами, так как при транс портировке веществ используются одинаковые физические принципы. В [3] показаны преимущества первых над последними и доказана эффективность использования СВТ для перемещения семян сельскохозяйственных культур.

Учитывая широкое распространение шнека как технического узла машин, це лесообразно проведение преемственной замены винтовых рабочих органов на спирально-винтовые, с учетом технических особенностей машин, а также кон струирование принципиально новых механизмов, способных заполнить мате риально-техническую базу технологических процессов.

В существующей и недавно дополненной [4-7] теории СВТ уделяется особое внимание таким характеристикам устройства, как производительность и энергоемкость. Подача СВТ характеризует перемещение массы вещества че рез площадь поперечного сечения в единицу времени. Энергоемкость процес са транспортировки имеет размерность работы и показывает расходуемую мощность за единицу времени.

Для того чтобы теоретически предсказывать данные характеристики, необходимо пользоваться определенными теоретическими подходами к опи санию поведения вещества при транспортировке и модельным представлени ем о технической системе.

Адекватное теоретическое сопровождение любого технического оборудо вания всегда важно, оно непрерывно совершенствуется при условии актуаль ности устройства. Это коснулось и СВТ. С первой половины XX века объясне ние эмпирики продиктовало необходимость выработки новой концепции. Ряд западных ученых, переосмысливших архимедов винт в плоскости механиза ции сельского хозяйства, дали первый импульс развитию теории СВП.

В основном, используются два подхода. Условность проведения грани между ними несомненна, но к первому подходу следует отнести систему взглядов на процесс, основанную на стандартной ньютоновской механике, теоретической механике. В этом случае рассматривается отдельная частица материала в кожухе СВП, определяется действующая на нее результирующая сила и решается уравнение движения. Ко второму подходу следует причислить представление о сыпучем материале как о псевдожидкости, с вытекающим от сюда гидромеханическим подходом с элементами механики сплошных сред.

Простота ньютоновской механики и возможность аналогий с гидромеха никой привлекают внимание ученых-теоретиков. Однако, проводя даже по верхностный анализ получаемых громоздких итоговых выражений, легко по нять, что они решаются только численными методами, причем на мощных ЭВМ. И это, конечно, усложняет видение ясного физического смысла за полу ченным решением, хотя искусственно формально он придается выражению.

Тем не менее, основываясь на фундаменте механики Ньютона, все более ши рокое применение находит численный метод дискретных элементов, использу емый для анализа устройств, так или иначе связанных с транспортировкой именно сыпучего материала.

Представляется, что неоправданно пренебрегают кинетическим подходом к описанию распространения сыпучего материала в СВТ [8]. В работах уче ных, практиков и теоретиков СВТ механистический и гидродинамический подходы к описанию перемещения сыпучего материала в СВТ часто встреча ется в виде комбинаций, позволяющих добиться адекватной полной теорети ческой картины поведения сыпучего материала в СВТ при малых количествах алгоритмических шагов с их существенным упрощением. Кинетический же подход, являясь, по существу, альтернативой вышеуказанным концепциям, может выступать основой при построении замкнутого и целостного описания транслирования сыпучего материала в СВТ. Последний вариант способа при ложения кинетического подхода к рассматриваемому объяснению перемеще ния видится наиболее универсальным для достижения намеченной цели.

Рисунок 52 – Схема зависимости производительности от энергоемкости наблюдается обратная зависимость между производительностью и энергоемкостью. За это ответ ственны резонанс и эффект вращательного движения сыпучего материала, ко торый уже проявляется во второй области. Наиболее энергоэффективным яв ляется тихоходный режим работы, который вполне подходит для большого числа машин и их систем, где используются шнеки и альтернативные транс портеры.

С другой стороны, простота изготовления спирального винта позволяет легко менять его геометрические параметры, что также повышает энергоэф фективность машин-резидентов.

Частным случаем машин, в ко торых используются гибкие шнеки, являются устройства, обеспечиваю щие приемно-разгрузочные работы.

К ним относятся бункерные устрой ства, агрегированные с питателем.

В настоящее время в бункерных устройствах, которые обладают формой, представленной ниже (ри сунок 53), при их разгрузке посред ством питателя наблюдается форми рование застойной зоны сыпучего материала (рисунок 54).

Рисунок 54 – Застойная зона и шахта разгружаемого Для достижения технического результата равномерного опорожнения бункера предлагается бункерное устройство [9-11] со спирально-винтовым пи тателем. Оно состоит из емкости 1, выпускной воронки 2 с наклонными стен ками, спирально-винтового питателя 3 для выгрузки сыпучего материала 4 из емкости 1. Бункерное устройство работает следующим образом. Емкость 1 за полняется сыпучим материалом, не склонным к сводообразованию. Включает ся привод питателя. Спирально-винтовой питатель 3, совершая вращательное движение, выбирает определенный объем сыпучего груза и обеспечивает его выпуск через разгрузочный патрубок. Отличительные признаки полезной мо дели позволяют повысить равномерность опорожнения бункера при меньшей металлоемкости, упрощении конструкционного исполнения и уменьшении энергоемкости процесса выгрузки.

Представленные доказательства свидетельствуют о том, что спирально винтовые рабочие органы являются действительно приоритетным транспор тирующим устройством в условиях современного состояния промышленности и сельского хозяйства. Была подчеркнута универсальность применения дан ных рабочих органов для реализации транслирования не только сыпучих и условно сыпучих веществ, но и неньютоновских жидкостей, сильновязких жидкостей и даже стандартных жидкостей (в том числе дистиллированной во ды) при угле подъема, достигающем 90 градусов, то есть в вертикальном по ложении кожуха относительно горизонта.

При этом возможно выстраивание транспортирующих систем, полностью основанных на использовании спирального винта в качестве рабочего органа, помещенного в кожух, трубку, гибкий рукав или желоб с унификацией спи ральных винтов и достижением их взаимозаменяемости. Но в настоящее вре мя доля устройств со спиральным рабочим органом неоправданно мала.

1. Zolotarev, P.S. Damping of granular materials’ density in a screw conveyor / P.S. Zolotarev // Современные проблемы математики, механики и их приложений: МК, посвященная летию ректора МГУ академика В.А. Садовничего. – М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2009. – С. 260-261.

2. Федеральный закон «Об энергосбережении» от 13 марта 1996 г. (в редакции от 18 декабря 2006 г.) // Справочная система «Консультант Плюс».

3. Золотарев, П.С. Достоинства СВТ как транслятора семян сельскохозяйственных культур / П.С. Золотарев // Агро XXI. – 2009. – № 10-12. – С. 47-48.

4. Золотарев, П.С. Скорость перемещения псевдожидкости в СВТ / П.С. Золотарев // Привод ная техника. – 2009. – № 5. – С. 49-56.

5. Золотарев, П.С. Бункерное устройство со спирально-винтовым питателем / П.С. Золотарев // Сельский механизатор. – 2009. – № 11. – С. 28.

6. Золотарев, П.С. СВТ для сыпучих материалов / П.С. Золотарев // Техника и оборудование для села. – 2009. – № 12. – С. 25-26.

7. Золотарев, П.С. Нагрев рабочего органа СВТ / П.С. Золотарев // Тракторы и сельхозмаши ны. – 2010. – № 3. – С. 31-36.

8. Золотарев, П.С. Интеграл столкновения для критических областей / П.С. Золотарев // Ло моносовские чтения–2009. – М.: Физ. фак. МГУ им. М.В. Ломоносова, 2009. – С. 125-127.

9. Бункерное устройство со спирально-винтовым питателем: пат. 87415 Российская Федера ция, МПК B 65 G 65/46 / П.С. Золотарев;

заявитель Золотарев П.С. – 2009126433/22;

заявл.

10.07.2009;

опубл. 10.10.2009 // Бюл. / ФИПС. – 2009. – № 28. – С. 205.

10. Бункерное устройство со спирально-винтовым питателем: пат. 89087 Российская Федера ция, МПК B 65 G 65/46 / П.С. Золотарев;

заявитель Золотарев П.С. – 2009131432/22;

заявл.

19.08.2009;

опубл. 27.11.2009 // Бюл. / ФИПС. – 2009. – № 33. – С. 105.

11. Бункерное устройство со спирально-винтовым питателем: пат. 89088 Российская Федера ция, МПК B 65 G 65/46 / П.С. Золотарев;

заявитель Золотарев П.С. – 2009131022/22;

заявл.

17.08.2009;

опубл. 27.11.2009 // Бюл. / ФИПС. – 2009. – № 33. – С. 105.

УДК 631.358.635.

ЛИСТООТДЕЛИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ КАПУСТОУБОРОЧНЫХ

КОМБАЙНОВ И СТАЦИОНАРНЫХ УСТАНОВОК

Республиканское унитарное предприятие «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»

Механизмы листоотделения капустоуборочных комбайнов и стационар ных установок предназначены для отделения от кочанов капусты свободных розеточных листьев. При технологии уборки всего биологического урожая ли стоотделители устанавливают на линии послеуборочной обработки, при убор ке в товарном виде – на комбайне. Применяют следующие виды листоотдели телей: листоотделительные транспортеры с вальцами-отбойниками, шнековые, штифтовые, наклонные горки.

Шнековый листоотделитель был установлен на комбайн МСК–1 (рису нок 55) и капустоуборочную машину МПК–2. Листоотделитель состоял из двух пар шнеков длиной 1480 мм. Диаметр шнека Dш =120 мм, шаг витка t=112 мм, зазор между шнеками =80 мм. В данной конструкции крайние шнеки приподняты относительно средних и имеют меньшую частоту враще ния (скорость бега витков средних шнеков 0,84 м/с, крайних – 0,42 м/с), благо даря чему обеспечивается более надежный захват примесей. Этот листоотде литель характеризовался повышенным травмированием кочанов [1].

Шнековые листоотделители нашли свое применение в машине УКМ–2Л (Россия) (рисунок 56).

В данном комбайне щеточный валец изготовлен из материала малой плотности, вследствие чего листоотделение кочанов проходит недостаточно эффективно. Эллипсовидные кочаны, один из диаметров которых равен шагу шнека, не совершают вращательное движение, а только поступательное, и в этом случае проходит некачественный процесс очистки.

Штифтовые листоотделители в последние годы широко распростране ны в импортных машинах для уборки и послеуборочной обработки капусты.

Такой листоотделитель нашел применение на комбайне МК и ТК различных модификаций датской фирмы «Asa-Lift». Но, как показали испытания капу стоуборочных комбайнов в хозяйствах республики УКАП «Фирма Днепр» и СПК «Рассвет им. Орловского», при работе машины происходит кратковре менный контакт резиновых штифтов с кочаном капусты, который не дает по ложительного эффекта. Одним из недостатков этих рабочих органов является их недолговечность – наблюдается обламывание штифтов (рисунок 57), срок их службы не более 2 лет. Также при повышенной засоренности поля сорны ми растениями происходит забивание листоотделителя (рисунок 58).

Рисунок 56 – Шнековый листоотделитель комбайна УКМ–2Л листоотделитель комбайна МК–1000 листоотделитель комбайна ТК– В современных комбайнах для листоотделения также используются ли стоотделительные транспортеры, которые совместно с активными вальца ми-отбойниками производят удаление листа (рисунок 59). Полотно транспор тера имеет структурное покрытие с повышенным коэффициентом трения. Та кой тип листоотделителя предназначен только для капусты, используемой для длительного хранения. При работе этого отделителя совершается лишь крат ковременный контакт кочана с полотном со структурным покрытием и с валь цом-отбойником.

Наклонная горка применялась на немецком комбайне Е–800 (рисунок 60).

При работе комбайна кочаны и сопутствующие отходы поступали от сопрово дительного транспортера 1 срезающего аппарата 2 на полотно транспортера 3, движущегося навстречу потоку. Далее капуста скатывалась на элеватор 4, а сопутствующие отходы уносились в обратном направлении полотна транс портера 3 и сбрасывались на землю.

Рисунок 59 – Листоотделительный транспортер с активным вальцом-отбойником Новым направлением в листоотделении кочанов и доработке капусты до товарного вида является очистка воздухом.

Немецкая очистительная машина NOSMA CC–2620 (рисунок 61) обеспе чивает полностью автоматическую чистку капусты. После срезки кочерыги (вручную или механизированно) кочаны капусты попадают в машину. С по мощью двух вращающихся профилированных валов кочаны приводятся во вращение и передвигаются в чистящем устройстве. Валы полностью покрыты специальным полимерным материалом, так что кочаны не могут механически повредиться, находясь внутри машины. По данным фирмы-изготовителя Bartschi-FOBRO, доочиститель капусты работает с минимальным травмирова нием кочанов. Скорость вращения валов регулируется вручную. Расстояние между валами регулируется с помощью рукоятки на внешней стороне маши ны так, чтобы оно соответствовало крупности кочанов. Для маленьких коча нов валы располагаются друг относительно друга ближе, чем для крупных.

Над валами находится канал подачи воздуха с дюзами, которые могут быть индивидуально настроены для сдувания неплотно покрывающих листьев. По внутренним сторонам машины находятся прорезиненные наклонные планки, угол их наклона легко меняется. Они служат для оптимального проведения кочанов через машину (рисунок 62). Производительность машины составляет до 10 т/ч, мощность вентилятора – 7,5 кВт·ч, число дюз – от 8 до 10 [2].

Рисунок 61 – Очистительная Рисунок 62 – Рабочие органы машина NOSMA CC–2620 очистительной машины NOSMA CC– 1. Диденко, Н.Ф. Машины для уборки овощей / Н.Ф. Диденко, В.А. Хвостов, В.П. Медведев. – М.: Машиностроение, 1973. – 280 с.

2. Портал компании «Bartschi-FOBRO» (Германия) [Электронный ресурс] / Режим доступа:

http:/ www.cabbage-cleaner.com. – Дата доступа: 25.01.2010.

УДК 631.3:635.

ПЕРСПЕКТИВНЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН

ДЛЯ ЛУКОУБОРОЧНОЙ ТЕХНИКИ

Украинский научно-исследовательский институт прогнозирования и испытания техники и технологий для сельскохозяйственного производства имени Леонида Погорелого (УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого) (пгт. Дослидницкое, Киевская обл., Украина) При производстве лука репчатого наиболее трудоемкими операциями технологии является уборка и послеуборочная доработка [1, 2, 3], так как уборка связана с необходимостью извлечения луковиц из почвы и последую щей сепарацией почвенных и других примесей. Этим определяется высокая трудоемкость уборки, составляющая 60...80% от всех трудозатрат на произ водство [4, 5, 6, 7].

В настоящее время в Украине этот вопрос встал остро, так как в связи с удорожанием ручного труда, а также увеличением площадей посева возникла необходимость применения специальных машин для механизации и техноло гических процессов в технологии производства лука репчатого. Отечественная промышленность такие машины не производит, поэтому комплектация парка машин для этих целей осуществляется за счет поставок из-за границы. Так как новая импортная техника не всегда по карману отечественному сельхозпроиз водителю, часто из-за границы поступает бывшая в употреблении техника, ко торая не намного дешевле новой. Но даже приобретая такую новую или б/у технику, фермер не всегда остается доволен качеством ее работы [8].

Чаще всего на лукоуборочных машинах применяются следующие рабочие органы (рисунок 63) [5].

а) сплошной лемех;

б) набор активных лемехов;

в) набор пассивных лемехов;

г) квадратный вал;

д) шнековый вал;

е) дисковые рабочие органы Рисунок 63 – Виды известных выкапывающих рабочих органов Анализ известных выкапывающих рабочих органов, применяемых на лу коуборочных машинах, показал, что при выкопке лука репчатого вместе с лу ковицами на сепарирующие рабочие органы поступает большое количество почвенных примесей, а также образование почвенных комьев, соизмеримых с размерами луковиц [9]. Активные рабочие органы, не приспособленные к поч венно-климатическим условиям Украины, повреждают луковицы, имеют низ кую надежность, высокую энергоемкость. Поэтому наиболее перспективными являются выкапывающие рабочие органы, производящие отделение части почвенных примесей уже в процессе извлечения луковиц из почвы, что обес печит повышение производительности труда и качества продукции.

В результате изучения технологии производства и требований к потребитель ским свойствам товарного лука репчатого [10] нами разработан и предложен до лотообразный рабочий ор Он представляет собой (ри сунок 64) набор долот 1, за- выкапывания лука репчатого крепленных на штабе 2.

Технологический процесс выкапывания происходит следующим образом: до лота подрезают, скалывают и разрыхляют слой почвы с луком. При этом зна чительная часть разрыхленной почвы сепарируется в зазорах между долотами.

А лук поступает на прутковый транспортер, где происходит его окончательная сепарация.

Зазор между долотами находится в пределах одного минимального диа метра товарного лука (для товарных сортов лука зазор не может быть больше 30 мм) Ширина долота принимается 2/3 одного минимального диаметра товарно го лука.

Опыт работы машин для уборки корнеплодов показывает, что угол уста новки долот () в зависимости от длины его рабочей поверхности целесооб разно выбирать в пределах 25 …32°.

Длина рабочей поверхности долота рассчитывается по формуле [11]:

где в – временное сопротивление почвы сжатию, МПа;

об – объемная насыпная плотность почвы, кг/м3;

K – коэффициент усадки пласта, равный отношению толщины h1 пласта на долоте к глубине подкапывания h.

Для определения сопротив лений, возникающих при подка пывании слоя почвы, рассмот рим силы, действующие на до лото (рисунок 65):

Rлез – сопротивление почвы разъединению связанных между собою частиц;

Rдеф – сопротивление почвы деформации;

Rин – сопротивление почвы преодолению инерции покоя;

RG – сопротивление, вызванное статическим давлением пласта [12].

При расчете тягового усилия можно считать, что горизонтальная состав ляющая силы Rлез пропорциональна длине лезвия:

где kлез – коэффициент, зависящий от состояния и типа почвы и толщины лезвия;

b – ширина долота.

Силу Rдеф принимают пропорциональной сечению срезаемого слоя поч вы:

где kдеф – коэффициент, зависящий от физических свойств почвы;

F – площадь сечения пласта.

Сопротивление Rин представляет собой усилие, необходимое для преодо ления лемехом инерции покоя подкапываемого слоя почвы. Его горизонталь ная составляющая Сопротивление RG, обусловленное силой тяжести подкапываемого пласта, определяется из соотношения:

где G – сила тяжести пласта, находящегося на долоте.

Тяговое усилие, необходимое для перемещения двухгранного клина при обработке почвы, равно сумме рассмотренных сопротивлений:

где n – количество долот.

1. Анализ известных выкапывающих рабочих органов лукоуборочных машин показал, что при выкопке лука репчатого вместе с луковицами на се парирующие рабочие органы поступает большое количество почвенных при месей, поэтому наиболее перспективными являются выкапывающие рабочие органы, производящие отделение части почвенных примесей уже в процессе извлечения луковиц из почвы, что обеспечивает повышение производитель ности труда и качества продукции.

2. В результате изучения технологии производства и требований к потре бительским свойствам товарного лука репчатого был разработан и предложен долотообразный рабочий орган для его выкапывания (на который подана за явка для получения патента).

1. Крецул, Н.Ф. Механизированная уборка и доработка лука – успехи и проблемы / Н.Ф. Кре цул // Плодоовощное хозяйство. – 1986. – № 9. – С. 47-49.

2. Накоенко, А.И. Механизация возделывания и уборка лука / А.И. Накоенко // Картофель и овощи. – 1982. – №8. – С. 23.

3. Посявин, А.Т. Технология производства лука / А.Т. Посявин. – М.: Россельхозиздат, 1984. – 4. Митин, В.Н. Совершенствование технологии и технических средств механизированной уборки лука: дис. … канд. техн. наук: 05.20.01 / В.Н. Митин. – Мелитополь, 1999. – 164 с.

5. Маринін, С.П. Механізоване збирання цибулі ріпчастої в умовах півдня України / С.П. Ма ринін, Л.І. Мазурик // Матеріали V міжн. наук.-практ. конф. студ. і мол. вчених «Перспек тивна техніка і технології–2009». – Миколаїв: МДАУ, 2009. – 257 с.

6. Логунов, В.В. Маточные луковицы из семян и из севка / В.В. Логунов // Картофель и ово щи. – 1993. – №1.

7. Рейгарт, Э.С. Обоснование параметров и разработка машин для корнеплодов и лука: дис.

…канд. техн. наук в форме научного доклада: 05.20.01 / Э.С. Рейгарт // Москва, 1995. – 76 с.

8. Машина для викопування цибулі WR–135: протокол державних випробувань № 983/309– 03–08. – Херсон, 2008. – 31 с.

9. Семикова, Н.М. Разработка выкапывающе-сепарирующего рабочего органа для выкопки лука-севка с обоснованием конструктивно-кинематических параметров: автореф. дис. … канд. техн. наук: спец. 05.20.01 / Н.М. Семикова;

Пензенская госуд. сельскохоз. академия. – Пенза, 2008. – 19 с.

10. Цибуля ріпчаста свіжа. Технічні умови: ДСТУ 3234–95.– Чинний від 1996.07.01. – К.: Держ стандарт України, 1996. – 19 с.

11. Диденко, Н.Ф. Машины для уборки овощей / Н.Ф. Диденко, В.А. Хвостов, В.П. Медведев. – М: Машиностроение, 1973. – 280 с.

12. Диденко, Н.Ф. Машины для уборки овощей / Н.Ф. Диденко, В.А. Хвостов, В.П. Медведев. – М: Машиностроение, 1984. – 320 с.

УДК 631.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА

МОРКОВИ СТОЛОВОЙ

Н.В. Романовский, ст.н.сотр., В.И. Шамонин, к.т.н., ст.н.сотр.

«Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Россельхозакадемии»

Производство столовой моркови связано с большими затратами ручного труда. Наибольшие трудозатраты приходятся на уборку: при ручной уборке – до 99%, при механизированной – до 96% [1]. В 80-е годы прошлого века была разработана механизированная технология уборки моркови, которая базиро валась на машинах отечественного производства и производимых в странах СЭВ. Разработанная технология охватывала только выращивание моркови и сбор урожая. Хранением и реализацией готовой продукции занимались специ ализированные предприятия.

В настоящее время система производства моркови столовой изменилась, рамки технологии расширились от производства до реализации. В связи с де фицитом рабочей силы вопрос снижения трудозатрат является наиболее акту альным. Известно, что основные трудозатраты приходятся на уборку моркови столовой (таблица 12).

Таблица 12 – Распределение затрат труда по операциям на уборке моркови столовой В связи с тем, что технология производства моркови в настоящий момент реализуется в рамках хозяйства, это дает возможность пересмотреть разрабо танную ранее механизированную технологию уборки. Проведенный анализ сбыта моркови столовой овощеводческими хозяйствами Ленинградской обла сти показывает, что примерно до 10% продукции реализуется в осенний пери од. По предложению ГНУ СЗНИИМЭСХ в 2000 г. в хозяйстве ЗАО «Ручьи»

Ленинградской области была произведена закладка вороха корнеплодов непо средственно из-под уборочных машин на хранение в контейнерах. Как пока зали наблюдения, наличие в ворохе моркови свободной ботвы и земли не от разилось на сохранности продукции (при условии содержания свободной бот вы в ворохе не более 3% и хранения в камерах с искусственным холодом).

Продукция дорабатывается до требований заказчика непосредственно перед реализацией при снятии с хранения. Предлагаемая технология представлена на блок-схеме (рисунок 66). На схеме черными стрелками показано движение продукции по предлагаемой технологии, белыми – по существующей.

Рисунок 66 – Блок-схема технологий механизированной уборки Предлагаемая технология дает возможность снизить трудозатраты на до работку продукции в осенний период на 34%, или на 74 чел.-ч/га. Как видно из таблицы 12, основные затраты ручного труда приходятся на подготовку поля под механизированную уборку. Подготовка поля заключается в уборке моркови с поворотных полос и полос первого прохода. Как показывает ана лиз, при длине гона от 300 до 400 м (наиболее распространенный размер по лей в Северо-Западной зоне РФ) и разбивке участка на оптимальные загоны площадь поля, убираемая вручную, может достигать 11,5% [2]. При ширине первого прохода машин, равной 8 м, и ширине разворотной полосы 6 м затра ты труда распределяются примерно одинаково. Значительно снизить затраты на подготовку поля можно благодаря оптимальному выбору конструктивной схемы уборочной машины.

В настоящий момент на российском рынке сельхозтехники имеются мор ковоуборочные машины ведущих европейских производителей, например фирмы «Asa-Lift» (Дания), в навесном и прицепном исполнении. При реали зации в 2005–2008 гг. Российско-Белорусской программы по производству сельскохозяйственной техники была разработана навесная морковоуборочная машина теребильного типа ММТ–1М (рисунок 67).

Применение навесных убо рочных машин, обслуживаемых одним механизатором, снижает трудозатраты на 6,5 чел.-ч, а также дает возможность избежать под готовки разворотной полосы, так как она практически совпадает с разворотной полосой всех агрега тов, используемых при выращи вании моркови. Соответственно, трудозатраты снижаются 40 чел.-ч/га. В конструкциях навесных машин ММТ–1М и МЕ 45 «Asa-Lift» предусмотрена возможность регулировки колеи опорных колес, что обеспечивает движение агрегата по неубранному полю. При подборе сопутствующего транспортного средства с регулируемой колеей или колеей, кратной ширине междурядий, возможна подготовка полос первого прохода механизированным способом. При незна чительной доработке, заключающейся в расстановке колес на ширину между рядий, возможно применение комбайна ЕМ–11–1 для уборки моркови с полос первого прохода. Соответствующим подбором техники можно снизить трудо затраты на уборке на 80 чел.-ч/га, или на 37,5%.

Применение при предпосевной обработке почвы фрезерного гребнеобра зователя с формированием гребней профильным катком и высевом семян се ялкой точного высева создает благоприятные условия для работы уборочных машин. Машины теребильного типа обеспечивают полноту сбора урожая кор неплодов до 95…97%, при этом потери значительно ниже, чем при ручной уборке. Последние, в зависимости от погодных условий, могут достигать 15%.

Соответственно, если пренебречь потерями, трудозатраты можно снизить еще на 22 чел.-ч/га.

Применение контейнеров при перевозке позволяет существенно снизить трудозатраты на погрузочно-разгрузочных операциях, поэтому в хозяйствах нашли широкое применение большегрузные контейнеры вместимостью до 1 т. При загрузке в контейнеры высота падения составляет 1,5 м, что вызыва ет повреждения моркови. Так, например, повреждения корнеплодов моркови на дне контейнера могут достигать 30% [3]. Высокий процент повреждений вызван также и физико-механическими свойствами сортов и гибридов морко ви, в основном, иностранной селекции, применяемых в хозяйствах.

При механизированной уборке неизбежно происходит повреждение продукции, поэтому его снижение повышает эффективность уборки.

Чтобы уменьшить повреждения, ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии предложена конструкция прицепа контейнеровоза с загрузкой продук ции на боковую стенку контейнера Рисунок 68 – Прицеп-контейнеровоз (рисунок 68). Проведенные исследо- с загрузкой моркови столовой вания показали, что повреждения на боковую стенку контейнера моркови снижаются в два раза.

Таким образом, внедрение предлагаемой технологии и рационального комплекса машин при уборке моркови столовой позволяет снизить трудоза траты до 30 чел.-ч/га, или в 7 раз, а повреждения моркови уменьшить в 2 раза.

1. Романовский, Н.В. Результаты исследования технологий механизированного производства столовой моркови / Н.В. Романовский, В.И. Шамонин, С.В. Пантелеев // Технологии и тех нические средства механизированного производства продукции растениеводства и живот новодства: сб. науч. тр. / ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии. – СПб., 2003. – Вып. 74. – С. 83-87.

2. Механизированные возделывание и уборка столовой моркови на гребнях: методические рекомендации. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – Л.: НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР, 1983 г.

3. Романовский, Н.В. Проблемы и перспективы совершенствования машинных технологий производства овощей / Н.В. Романовский, В.И. Шамонин // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства:

сб. науч. тр. / ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии. – СПб., 2008. – Вып. 80. – С. 51-55.

УДК 633/635:(631.674.5+631.347.1)(043.3)

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ

БАРАБАННО-ШЛАНГОВОЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

«НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»

Основным недостатком барабанно-шланговых дождевальных установок (далее – БШДУ) являются повышенные гидравлические потери в водопрово дящей системе. В результате теоретических исследований установлено, что гидравлические потери БШДУ являются функцией расхода (или производи тельности) и зависят от значительного количества факторов, взаимодействие которых аналитически выразить не представляется возможным. Их совмест ное влияние можно учесть только экспериментально.

Цель настоящей работы – экспериментально обосновать гидравлические и конструктивные параметры БШДУ, обеспечивающие максимальную ее про изводительность при минимальных энергозатратах.

Для проведения исследований была изготовлена экспериментальная уста новка. Ее электрогидравлическая схема, а также используемые оборудование и контрольно-измерительные приборы представлены на рисунке 69.

1 – источник воды;

2 – сетчатый фильтр-клапан;

3 – насос;

4, 9, 11 – манометры;

5 – расходомер;

6 – запирающий дроссель;

7 – регулирующий дроссель;

8 – гидротурбина;

10 – барабан;

12 – дождевальный аппарат;

13 – датчик останова;

14 – датчик скорости;

15 – электронный блок;

16 – электрическая линия;

17 – гидравлическая линия Рисунок 69 – Электрогидравлическая схема экспериментальной установки Экспериментальная установка состоит из рамы, на которой смонтирован барабан 10, имеющий возможность поворачиваться относительно горизонталь ной и вертикальной осей, электронной системы управления, гидромеханическо го привода, включающего в себя гидротурбину 8, которая механически через клиноременную передачу, редуктор и цепную передачу сообщена с бараба ном 10. Электронная система управления содержит электронный блок 15, дат чики скорости 14 и останова 13, запирающий 6 и регулирующий 7 дроссели.

На гидропривод установки под давлением подается вода от гидранта за крытой оросительной сети или водяного насоса 3, установленного возле водо ема и приводимого в действие через карданный телескопический вал с помо щью вала отбора мощности трактора. От напора нагнетаемой воды гидротур бина 8 приводится во вращение и через редуктор передает вращение барабану посредством цепной передачи. На барабан 10 намотано 370 м гибкого трубо провода диаметром 0,09 м (согласно расчетам), по которому вода подается непосредственно к дождевальному аппарату (далее – ДА) 12. Падение напора в водопроводящей системе контролируется манометрами 4, 9, 11, установлен ными после насоса 3, гидротурбины 8 и на ДА 12. Расход воды измеряется расходомером 5, установленным после насоса 3 на подводящем трубопроводе.

Компенсация увеличивающихся в процессе орошения потерь напора, измене ние скорости наматывания гибкого трубопровода на барабан 10, а значит, и скорости перемещения ДА 12 по полю достигаются за счет направления части потока воды от нагнетающего насоса 3 мимо гидротурбины 8 через регулиру ющий дроссель 7. С помощью электронной системы управления фиксируется длина намотанной и размотанной частей гибкого трубопровода и полное вре мя орошения.

На начальной стадии исследования был отобран 31 фактор, влияющий на выбранный критерий оптимизации (производительность), из которых априор но значимыми признаны 6. Далее для первых трех факторов на основании теоретических исследований и агротехнических требований были намечены их уровни варьирования, а остальные факторы зафиксированы на оптималь ном уровне (таблицы 13–14).

Таблица 13 – Основные факторы, влияющие на показатель производительности, и их условные обозначения Напор на входе в водопроводящую систему, м Отношение среднего радиуса осевой линии намотки к наружному диаметру гибкого трубопровода Количество витков в слое Длина гибкого трубопровода, м Диаметр барабана, м Диаметр выходного сечения сопла ДА, м Таблица 14 – Интервалы и уровни варьирования факторов В результате исследования была реализована матрица полнофакторного эксперимента. Математическая модель поверхности отклика записывается в следующем виде:

в кодированном в зависимости от натуральных значений (в раскодированном) Графическая интерпретация поверхности отклика изображена на рисунке 70.

Согласно теоретическим иссле дованиям, для образования искус ственного дождя, соответствующего агротехническим требованиям, ми нимально допустимый напор на ДА в диапазоне значений выходного се чения сопла 21,110-3–27,510-3 м должен быть не менее 55 м [1]. То гда максимально возможную произ водительность (в м3/ч) определим по Рисунок 70 – Поверхность отклика формуле:

где – коэффициент расхода, равный 0,95;

d0 – диаметр выходного сечения сопла ДА, равный 0,022 м (по условию g – ускорение свободного падения, м/с2;

H0 – напор в выходном сечении ДА, м.

Подставив в формулу (3) необходимые значения, вычисляем, что произ водительность БШДУ должна быть 42,7 м3/ч. Для обоснования необходимого напора H на входе в водопроводящую систему по полученному уравнению ре грессии (2) построен график зависимости Q = f(H) для параметров, имеющих максимальные гидравлические потери (n = 13, Rн/dн= 10,81), так как такого напора будет достаточно и для параметров с меньшими потерями (рису нок 71). Как видно из рисунка 71, при указанном Q напор H = 90,4 м.

При известных Q и H Q, м3/ч определим значения Rн/dн и n (рисунок 72). Как видим из гра- 42, фиков, при таких гидравличе- ских параметрах Rн/dн = 10,8 и n = 12,9 13. Зная Rн/dн и n, определим длину наматываемой части барабана по формуле: где k2 – поперечный коэффици ент овальности гибкого тру бопровода, равный 1,01 [2].

Рассчитывая по формуле (4), BН = 1,2 м.

Q, м3/ч Таким образом, для образования искусственного дождя, соответствующего агротехническим требованиям, и получения максимальной производительности при минимальных гидравлических потерях установка с длиной трубопровода 370 м и диаметром барабана 1,5 м должна иметь следующие параметры: напор на входе в водопроводящую систему – 90,4 м, отношение среднего радиуса осе вой линии намотки к наружному диаметру гибкого трубопровода – 10,8, коли чество витков в слое – 13, длина наматываемой части барабана – 1,2 м.

1. Дашков, В.Н. Обоснование оптимальных выходных гидравлических параметров водопро водящей системы барабанно-шланговой дождевальной установки / В.Н. Дашков, А.Н. Ба саревский // Изв. Нац. акад. наук Бел. – 2007. – № 3. – С. 93-100.

2. Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия: ГОСТ 18599–2001. – Введ. 01.01.03. – Минск: Межгос. совет по станд., метр. и сертиф., Бел. гос. ин-т станд. и сертиф., 2003. – 21 с.

УДК 631.361:635.

МАШИНА ДАВИЛЬНОГО ТИПА ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СЕМЯН

ОВОЩЕБАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР В УКРАИНЕ

Николаевский государственный аграрный университет Производство семенного материала овощебахчевых культур является од ной из важных проблем отрасли семеноводства Украины, отличающейся вы сокими показателям трудоемкости и недостаточностью механизации произ водственных процессов. Оборудование, которое раньше использовалось в тех нологическом процессе, по уровню своего совершенства отвечает требовани ям прошлого столетия, но для современных нужд отрасли устарело как мо рально, так и физически и не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к качеству конечного продукта. Как правило, для доведения семенных плодов до измельченной массы используют устройства для измельчения семенников, конструктивное исполнение и принцип действия которых может быть доволь но разнообразным и главным образом зависеть от способа взаимодействия ра бочего органа измельчителя с плодами. В отечественных машинах измельче ние семенных плодов овощебахчевых культур осуществлялось посредством удара (штифтовые барабаны машин ИБК–5, ВНБ–5, ВБЛ–20) или резания (ножевые барабаны машин ВТЛ–10, ВТЛ–16, УСБ–8) с последующим перети ранием измельченной массы бичевым барабаном (отделители ВБЛ–20, ВТЛ– 10...16). Основными недостатками этих способов измельчения являются: вы сокий уровень энергоемкости технологического процесса;

наличие в измель ченной массе большого количества раздробленной мелкой корки, частички ко торой равновелики размерам семян;

высокий процент травмирования семен ного материала [1, 2].

Проблема усовершенствования имеющихся и создания современных ком плексов машин, которые используются в области механизации процессов вы деления семян овощебахчевых культур, является актуальной и имеет важное народнохозяйственное значение, поскольку качественный семенной материал – это одно из условий, позволяющее повысить урожайность и снизить себе стоимость выращиваемой продукции.

Для решения изложенной выше задачи проблемной научно исследовательской лабораторией конструирования энергоэффективной сель скохозяйственной техники и технологий Николаевского государственного аг рарного университета создана новая машина для выделения семян овощебах чевых культур (рисунок 73), обеспечивающая реализацию механизированной технологии их получения. В отличие от предыдущих разработок она оснащена рабочими органами, которые отделяют семена путем раздавливания семенни ков и протягивания рабочей массы между барабаном и декой в зазоре «бара бан–решето». Именно такая конструкция, как показали результаты проведен ных нами аналитических исследований, может обеспечить существенное по вышение качественных показателей семян. На данную конструкцию был по лучен патент Украины на изобретение [3].

Машина состоит из транспортера подачи плодов 6, над рабочей поверх ностью которого, в зависимости от культуры, устанавливаются ножи 7, кото рые оборачиваются с противорежущими пластинами. В зоне разгрузки транс портера установлен наклонный лоток, одна из сторон которого упирается в решетную деку 2. Решетная дека устанавливается шарнирно на осях. Для ре гулирования зазора между цилиндрической поверхностью барабана и декой используется винтовое устройство 12. Дека имеет удлинитель 13, который мо жет перемещаться в пазах, тем самым увеличивая или уменьшая площадь ра бочей зоны. Дека своей поверхностью охватывает вращающийся барабан 1, на цилиндрической поверхности которого под углом к образующим барабана установлены бичи. Для изменения угла наклона бичей один конец каждого из них жестко закреплен в пальце, который установлен на цилиндрической по верхности барабана и имеет возможность поворачиваться. Второй конец бича установлен в отверстии пальца, а сам палец может перемещаться в пазах, ко торые устроены на поверхности барабана.

а) общий вид машины давильно-сепарирующего типа;

б) конструктивная схема машины для выделения овощебахчевых культур Рисунок 73 – Выделитель семян овощебахчевых культур Увеличение технологической зоны в машине предусмотрено с помощью установленного удлинителя деки 13.

С целью улучшенного прохождения семян сквозь отверстия решетной де ки и их отделения от раздавленной массы плодов на входе и выходе из рабочей зоны попарно установлены форсунки 17 для подачи воды под давлением.

Машина работает таким образом. Плоды, двигаясь по транспортеру 6, по даются в зону предварительного измельчения, где, благодаря взаимодействию с ножом 7 и противорежущей пластиной, происходит вскрытие семенных пло дов. Плоды по наклонному лотку 18 попадают в зазор между барабаном 1 и декой 2. Деформация плодов происходит благодаря их раздавливанию в зазо ре, который уменьшается, между декой и барабаном. Вода под давлением ин тенсивно подается в рабочую зону, вследствие чего происходит улучшенное отделение семян от корки и мезги с последующей их сепарацией сквозь отвер стия деки.

Семена попадают в поддон 9 и задерживаются на сетчатой поверхности, а сок стекает дальше в поддон.

Благодаря тому, что бичи установлены под углом, кроме осевого переме щения плодов вдоль технологической зоны в зазоре «барабан–решето» семен ники имеют возможность перемещаться в направлении, перпендикулярном основному направлению движения, которое удлиняет их путь в этой зоне и обеспечивает более интенсивное отделение семян.

Испытания машины, проведенные в условиях научно-исследовательской лаборатории и в полевых условиях, позволили определить опытные данные о ее работоспособности. Материалом исследований выступили семенные плоды дыни и огурца. Для проведения эксперимента был избран 3-уровневый факторный квази-D оптимальный план Хартли второго порядка. В нем факто ры получили такую градацию: частота вращения барабана (Х1), уровень пода чи технологической массы (Х2), величина зазора «барабан–решето» (Х3), раз меры отверстий решета (Х4) и угол обхвата барабана удлинителем деки (Х5).

После статистической обработки эксперименталь ных данных были составле ны математические модели, которые описывают техно логический процесс выде ления семян при проведе нии лабораторных испыта ний новой машины.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 12 |
 




Похожие материалы:

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ В.Е. Мусохранов, Т.Н. Жачкина ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ: ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО, ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО, РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕЧНОГО СТОКА Учебное пособие Часть III Допущено УМО по образованию в области природообустройства и водопользования в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, ...»

«Российская Академия Наук Институт философии И.И. Мюрберг Аграрная сфера и политика трансформации Москва 2006 УДК 300.32+630 ББК 15.5+4 М 98 В авторской редакции Рецензенты доктор филос. наук Р.И. Соколова кандидат филос. наук И.В. Чиндин Мюрберг И.И. Аграрная сфера и политика М 98 трансформации. — М., 2006. — 174 с. Монография представляет собой опыт политико-фило софского анализа становления сельского хозяйства развитых стран с акцентом на тех чертах истории современного земле делия, которые ...»

«В.Г. МОРДКОВИЧ • СТЕПНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ В. Г. МОРДКОВИЧ СТЕПНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ В. Г. МОРДКОВИЧ СТЕПНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ 2-е издание, исправленное и дополненное Новосибирск Академическое издательство Гео 2014 УДК 574.4; 579.9; 212.6* ББК 20.1 М 792 Мордкович В. Г. Степные экосистемы / В. Г. Мордкович ; отв. ред. И.Э. Смелянский. — 2-е изд. испр. и доп. Новосибирск: Академическое изда тельство Гео, 2014. — 170 с. : цв. ил. — ISBN 978-5-906284-48-8. Впервые увидевшая свет в 1982 г., эта книга по сей день ...»

«АДЫГЕЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ А.А. Хатхе НОМИНАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА В КОГНИТИВНОМ И ЛИНГВОКУЛЬТУРОЛОГИЧЕСКОМ АСПЕКТАХ (на материале русского и адыгейского языков) Майкоп 2011 АДЫГЕЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ А.А. Хатхе НОМИНАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА В КОГНИТИВНОМ И ЛИНГВОКУЛЬТУРОЛОГИЧЕСКОМ АСПЕКТАХ (на материале русского и адыгейского языков) Монография Майкоп 2011 УДК 81’ 246. 2 (075. 8) ББК 81. 001. 91 я 73 Х 25 Печатается по решению редакционно-издательского совета Адыгейского ...»

«O‘zbekiston Respublikasi Vazirlar Mahkamasi huzuridagi gidrometeorologiya xizmati markazi Центр гидрометеорологической службы при Кабинете Министров Республики Узбекистан Gidrometeorologiya ilmiy-tekshirish instituti Научно-исследовательский гидрометеорологический институт В. Е. Чуб IQLIM O‘ZGARISHI VA UNING O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASIDA GIDROMETEOROLOGIK JARAYONLARGA, AGROIQLIM VA SUV RESURSLARIGA TA’SIRI ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ И ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ К 135-летию Томского государственного университета С.А. Меркулов ПРОФЕССОР ТОМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ВАСИЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ САПОЖНИКОВ (1861–1924) Издательство Томского университета 2012 УДК 378.4(571.16)(092) ББК 74.58 М 52 Редактор – д-р ист. наук С.Ф. Фоминых Рецензенты: д-р биол. наук А.С. Ревушкин, д-р ист. наук М.В. Шиловский Меркулов С.А. Профессор Томского университета Василий Васильевич Са М 52 пожников (1861–1924). – Томск: ...»

«Вавиловское общество генетиков и селекционеров Научный совет РАН по проблемам генетики и селекции Южный научный центр РАН Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН Институт аридных зон Южного научного центра РАН Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ В ТАКСОНОМИИ И ЭКОЛОГИИ Тезисы докладов научной конференции 25–29 марта 2013 г. Ростов-на-Дону Россия Ростов-на-Дону Издательство ЮНЦ РАН 2013 УДК 574/577 М75 Редколлегия: чл.-корр. РАН Д.Г. Матишов ...»

«Российская академия наук Отделение биологических наук Институт экологии Волжского бассейна Русское ботаническое общество Тольяттинское отделение Министерство лесного хозяйства, природопользования и окружающей среды Самарской области МОГУТОВА ГОРА И ЕЕ ОКРЕСТНОСТИ Подорожник Под ред. С.В. Саксонова и С.А. Сенатора Тольятти: Кассандра 2013 2 Авторский коллектив Абакумов Е.В., Бакиев А.Г., Васюков В.М., Гагарина Э.И., Евланов И.А., Лебедева Г.П., Моров В.П., Пантелеев И.В., Поклонцева А.А., Раков ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пензенская государственная сельскохозяйственная академия ОБРАЗОВАНИЕ, НАУКА, ПРАКТИКА: ИННОВАЦИОННЫЙ АСПЕКТ Сборник материалов международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО Пензенская ГСХА 27…28 октября 2011 г. ТОМ I Пенза 2011 УДК 378 : 001 ББК 74 : 72 О-23 ОРГКОМИТЕТ КОНФЕРЕНЦИИ Председатель – доктор ...»

«Агрофизический научно-исследовательский институт Россельхозакадемии (ГНУ АФИ Россельхозакадемии) Сибирский физико-технический институт аграрных проблем Россельхозакадемии (ГНУ СибФТИ Россельхозакадемии) Учреждение Российской академии наук Центр междисциплинарных исследований по проблемам окружающей среды РАН (ИНЭНКО РАН) Российский Фонд Фундаментальных Исследований МАТЕРИАЛЫ ВСЕРОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (с международным участием) МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ...»

«УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ МОЛОДЕЖЬ И ИННОВАЦИИ – 2013 Материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых (г. Горки, 29–31 мая 2013 г.) Часть 1 Горки 2013 УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ МОЛОДЕЖЬ И ИННОВАЦИИ – 2013 Материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых (г. Горки, 29–31 мая 2013 г.) Часть Горки УДК ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений Российской академии сельскохозяйственных наук (ВИЗР) Санкт-Петербургский научный центр Российской академии наук Национальная академия микологии Вавиловское общество генетиков и селекционеров Проблемы микологии и фитопатологии в ХХI веке Материалы международной научной конференции, посвященной 150-летию со дня рождения члена-корреспондента АН СССР, профессора Артура Артуровича Ячевского ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (ГНУ ВИМ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) Открытое акционерное ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АГРОХИМИИ им. Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ им. В. В. ДОКУЧАЕВА УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ Министр сельского хозяйства Президент Российской академии Российской Федерации сельскохозяйственных наук _А. В. Гордеев _Г. А. Романенко 24 сентября 2003 г. 17 сентября 2003 г. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ ...»

«МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно- производственной конференции Москва 2006 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно-производственной конференции, посвященной 40-летию начала осуществления широкомасштабной программы мелиорации Москва 2006 УДК 631.6 М 54 ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.