WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ...»

-- [ Страница 2 ] --

Наличие внутренней выточки в кольце для расположения пружины не сколько ослабляет сечение кольца, но приспособляемость кольца к по верхности цилиндра улучшается. Однако и такой расширитель обладает теми недостатками, что и другие известные расширители поршневых ко лец. Это относительно быстрая потеря упругих свойств под действием прорывающихся в заколечное пространство раскаленных газов и от кон такта с нагретым до высокой температуры поршневым кольцом. А распо ложение расширителей непосредственно за кольцом вынуждает увеличи вать глубину заколечного пространства канавок поршня, что в свою оче редь способствует увеличению количества прорывающихся газов в зако лечное пространство. По этим причинам для верхнего компрессионного кольца существующие расширители не применяются.

Авторами статьи разработаны оригинальные конструкции расширите лей поршневых колец, принципиально отличающиеся от известных совре менных расширителей поршневых колец. Все упругие части радиальных расширителей находятся за пределами поршневой канавки, а именно в теле поршня. В результате упругие элементы расширителя не контактируют с нагретыми поршневыми кольцами, а прорвавшиеся в заколечное простран ство раскаленные газы напрямую не действуют на упругие элементы рас ширителя, что снижает и стабилизирует их температуру. При этом, из-за отсутствия упругих элементов в заколечном пространстве можно умень шить его объем и тем самым создать значительное гидравлическое сопро тивление прорывающимся раскаленным газам.

Рис. 1. Конструкция расширителя для поршневого кольца Так, например, в одной из предлагаемой конструкции радиального расши рителя для усиления радиального давления поршневого кольца 1 в задней стенке 13 поршневой канавки 2 по ее окружности выполнены попарно глухие отверстия 11 и 12, куда установлены спиральные пружинные витки 6 и (рис. 1). Каждая пара спиральных пружинных витков 6 и 7 одновременно упирается своей дугообразной частью 10 во внутреннюю поверхность поршневого кольца 1, а торцами 16 и 17 в дно 18 и 19 цилиндрических глухих отверстий 11 и 12. На расширитель поршневых колец получен па тент РФ № 2399819, опубликованный 20.09. 2010 г., бюл. № 26.

Главной отличительной особенностью другого предлагаемого расшири теля является то, что упругие элементы, воздействующие на уплотнитель ное кольцо в радиальном направлении, так же располагаются за пределами поршневой канавки, но на внутренней окружной части поршня и полно стью изолированы от воздействия высокой температуры поршневого коль ца и горячих газов, которые прорываются в поршневые канавки (рис. 2).

Уплотнительное кольцо 1 имеет по своей внутренней окружности вы точку 5, куда свободно входят выгнутые по окружности выточки 5 спинки П-образных закаленных и жестких проволок 7. Концы 8 жестких П образных проволок 7 свободно входят в сквозные отверстия 9 и частично выходят в цилиндрические отверстия 10, которые выполнены с внутренней поверхности 11 поршня 4. В цилиндрических отверстиях 10 установлены в сжатом состоянии цилиндрические пружины 12, которые с внутренней стороны поршня 4 подпираются самопружинящим в радиальном направле нии плоским разрезным кольцом 13, установленным в окружной канавке поршня 4, а с противоположной стороны цилиндрических отверстий сжатые цилиндрические пружины 12 воздействуют через шайбы 15 на концы 8 П-образных жестких проволок 7. В результате П-образные прово локи 7 действуют в радиальном направлении на уплотнительное кольцо 1, прижимая его к зеркалу цилиндра 2.

Рис. 2. Новая конструкция расширителя для поршневого кольца Вся конструкция расширителя состоит из описанных выше узлов, кото рые равномерно распределены по окружности внешнего самопружинящего кольца 1. На данную конструкцию радиального расширителя поршневых колец получен патент РФ № 2451852, опубликованный 27.07.2012 г., бюл.

№ 15.

Рис. 3. Конструкция поршневого кольца с вспомогательной Следующий радиальный расширитель, представленный на рисунке 3, является значительно упрощенным вариантом выше описанной конструк ции (рис. 2). С этой целью каждую пару цилиндрических пружин заменяют одной сжатой пружиной 6 (рис. 3). Эти пружины будут действовать по ра диусу поршня 3 на цилиндрические штоки 16, расположенные в цилинд рических отверстиях 7. Через дугообразные полосы 18 штоки 16 воздейст вуют на внутреннюю окружную поверхность 19 поршневого кольца 1. Ду гообразные полосы 18 жестко прикреплены к торцам цилиндрических штоков 16, а дугообразность полос 18 выполнена по радиусу внутренней окружной поверхности 19 поршневого кольца 1. На данную конструкцию радиального расширителя имеется положительное решение на выдачу па тента на изобретение.

Новизна предлагаемых расширителей заключается в том, что все упру гие детали располагаются внутри поршня. Отсюда и их преимущества:

возможность уменьшения пространства за кольцом, что создает со противляемость проникновению горячих газов в поршневые канавки и существенно понизит температуру поршня в районе установки компресси онных и маслосъемных колец;

возможность установки предлагаемого расширителя для 1-го ком прессионного кольца в головке поршня;

возможность охлаждения расширителя смазочным маслом из картера двигателя, например, взбалтыванием;

стойкость упругости расширителя и как следствие долговечность расширителя по причине отсутствия контакта упругих элементов расши рителя с горячим поршневым кольцом и раскаленными газами, которые прорываются в поршневые канавки;

более дешевое изготовление расширителей, так как не требуется из готавливать расширители более теплостойкими и более упругими;

уменьшение сил трения поршневых колец и как следствие увеличе ние срока службы колец и цилиндра двигателя.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Болтинский В.Н. Теория, конструкция и расчет тракторных и автомобильных двигателей. – М.: Из-во сельскохозяйственной литературы, 1962. – 390 с.

2. Энглиш К. Поршневые кольца, Т. 1. – М.: Машиностроение, 1962. – 582 с.

УДК 621.456-242. В.Н. Горшков, А.В. Хохлов Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г. Саратов, Россия

ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО С ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ УПРУГОСТЬЮ

Поршневые кольца работают в тяжелых условиях. Они совершают воз вратно-поступательное движение вместе с поршнем при высокой скорости скольжения и при значительной нагрузке от сил давления газов и сил инерции. Особенность расположения колец на поршне и характер движе ния колец относительно поверхности цилиндра затрудняет возможность осуществления жидкостной смазки. Поршневые кольца, особенно ком прессионные, расположенные на головке поршня, работают в условиях высокой температуры. Высокая температура снижает механические каче ства металла колец и вызывает коксование масла. По этим причинам поте ри на трение поршневых колец и поршня составляют 50–65 % от всей ра боты трения двигателя. Указанные условия работы приводят к значитель ному сокращению срока службы поршневых колец.

Температура колец значительно возрастает при прорыве через них га зов. Прорыв газов может происходить через замок кольца, через просвет между кольцом и стенкой цилиндра, а также через торцевые зазоры коль ца. Это резко ухудшает показатели работы двигателя. Газы высокой тем пературы, прорываясь через просвет – зазор с весьма высокой скоростью, значительно повышают в этом месте температуру кольца и поршня, пре вышающую температуру коксования масла. Кольца обрастают коксом, те ряют упругость, подвижность (кольца «залегают»), в результате чего гер метичность у цилиндра нарушается еще больше.

Отсутствие надежного уплотнения приводит к сдуванию масляной пленки с поверхности цилиндра и работа трения сильно возрастает, а в связи с этим, возрастает износ колец, поршней и гильз, падает мощность, увеличивается удельный расход топлива и расход масла.

Срок службы кольца ограничивается временем, когда силы упругости кольца станут недостаточными для обеспечения абсолютного прилегания его к цилиндру. Падение давления колец на стенку цилиндра от сил упру гости, происходящее при их износе, можно компенсировать применением расширителей. Расширитель представляет собой стальную пружину, уста навливаемую за кольцом в поршневой канавке для усиления радиального давления кольца на стенку цилиндра в первую очередь у замка.

Для верхних компрессионных колец расширители не применяют, так как наличие расширителя увеличивает объем пространства за кольцом, ку да попадает горячий газ, а это существенно повышает температуру поршня в области расположения верхнего кольца и самого расширителя. В резуль тате верхние кольца с расширителями оказываются неработоспособными.

Потеря упругости расширителей под действием нагрева от прорываю щихся горячих газов и высокой температуры трения уплотняющих колец наблюдается во всех поршневых канавках, где установлены расширители.

Это является основным и общим недостатком расширителей любых конст рукций, так как их расположение на поршне всегда предполагается за мас лосъемным или компрессионным кольцом в поршневой канавке и обязате лен контакт упругой части расширителя с кольцом.

На кафедре «Детали машин, ПТМ и сопротивление материалов» СГАУ им. Н.И. Вавилова разработана оригинальная конструкция расширителя для маслосъемных и компрессионный колец. Главной отличительной осо бенностью предлагаемого расширителя является то, что упругие элементы, воздействующие на уплотнительное кольцо в радиальном направлении, располагаются за пределами поршневой канавки, а именно на внутренней окружной части поршня и не подвергаются воздействию высокой темпера туры трения кольца и горячих газов, которые прорываются в поршневые канавки. При этом появляется возможность эффективно охлаждать расши ритель смазочным маслом, например, взбалтыванием.

Предлагаемое поршневое кольцо с вспомогательной радиальной упру гостью работает следующим образом.

При возвратно-поступательном движении поршня 3 (рис.) высокая ско рость скольжения поршневого кольца 1 по поверхности цилиндра двигате ля 5, значительные нагрузки на поршневое кольцо 1 от раскаленных газов и сил трения при отсутствии жидкостной смазки повышают температуру поршневого кольца так, что со временем механические качества металла последнего снижаются и радиальное давление его на поверхность цилинд ра двигателя 5 уменьшается.

Компенсирует падение радиального давления поршневого кольца 1 на поверхность цилиндра двигателя 5 радиальный расширитель, состоящий из упругих, не связанных между собой цилиндрических пружин 6, которые располагаются в сжатом состоянии в соответствующих цилиндрических отверстиях 7, выполненных в поршне 3 по его радиальным осям 8 от про дольной оси Z. Сжатые цилиндрические пружины 6, опираясь своими тор цами 11 на самопружинящее в радиальном направлении от продольной оси Z поршня 3 плоское разрезное запорное кольцо 12, воздействуют на поршне вое кольцо 1 через цилиндрические штоки 16 с дугообразными полосами 18, прижимая его к поверхности цилиндра двигателя 5 по всей ее окружности.

Именно так передается дополнительное радиальное давление поршневому кольцу 1 от радиального расширителя.

Конструкция поршневого кольца с вспомогательной радиальной упругостью Новизна предлагаемого расширителя заключается в том, что все упру гие детали располагаются внутри поршня – на внутренней его стороне. От сюда и его преимущества:

возможность уменьшения пространства за кольцом, что создает со противляемость проникновению горячих газов в поршневые канавки и существенно понизит температуру поршня в районе установки компресси онных и маслосъемных колец;

возможность установки предлагаемого расширителя для 1-го ком прессионного кольца в головке поршня;

возможность охлаждения винтовых пружин расширителя смазочным маслом из картера двигателя, например, взбалтыванием;

стойкость упругости расширителя и как следствие долговечность расширителя по причине отсутствия контакта упругих элементов расши рителя с нагретым до высокой температуры поршневым кольцом и раска ленными газами, которые прорываются в поршневые канавки;

более дешевое изготовление расширителей, так как не требуется из готавливать расширители более теплостойкими и более упругими;

уменьшение сил трения поршневых колец и как следствие увеличе ние срока службы колец и цилиндра двигателя.

Патент на изобретение № 2451852 РОССИЯ, МПК F16j 9/06 Поршневое кольцо с вспомогательной радиальной упругостью / В.Н. Горшков, А.В. Хохлов. Опуб. 27.07.1012, Бюл. № 15.

УДК 631. Р.Р. Девликамов, Н.П. Ларюшин Пензенская государственная сельскохозяйственная академия, г. Пенза, Россия

ПРОБЛЕМА КАЧЕСТВА ПОСЕВА ЗЕРНОВЫМИ СЕЯЛКАМИ

Агротехника возделываемых культур, начиная с подготовки почвы, вне сения удобрений и посева семян должна быть, направлена на обеспечение равномерного распределения между растениями всех факторов жизнедея тельности.

На жизнедеятельность растений существенное влияние оказывают спосо бы и сроки посева, глубина и густота размещения семян, равномерность их распределения с оптимальной площадью питания каждого растения и др. [1].

По мнению профессора Эвальда Вольни (Германия, 1885) и академика И.И. Синягина наибольший урожай, может быть, достигнут только при оп ределенной площади питания. По некоторым сведениям, для зерновых культур оптимальной считается площадь питания в виде квадрата со сто ронами 4х4 или 4.5х4,5 см.

Равномерность распределения семян зависит в основном от следующих факторов: выбранного способа посева, типа сошников и высевающих ап паратов.

Наиболее распространенными в стране является рядовой однострочный способ посева зерновых культур с междурядьями 15 см. Данный способ не обеспечивает равномерное распределение семян – площадь питания имеет форму вытянутого прямоугольника со сторонами примерно 15х1,0 см. При таком посеве растениями используется не более 30 % площади, основная часть площади предоставлена сорной растительности.

При узкорядном посеве с междурядьями до 7,5 см, равномерность рас пределения семян по площади питания повышается, уменьшаются количе ство сорняков, потери влаги и прибавки урожая – 1,0–5,0 ц/га. При повы шенной влажности почвы, способ не получил широкого распространения.

К тому же сеялки с двухдисковыми сошниками имеют повышенный уро вень тягового сопротивления, поэтому трудно адаптируются с комплексом машин для энергосберегающих технологий.

В прошлом столетии широко применялся перекрестный посев, выпол няемый проходами сеялки типа СЗ-3,6 в двух направлениях: вдоль и попе рек. Однако недостатки, связанные с двойным проходом агрегата по полю (переуплотнение и иссушение почвы, двойные затраты труда и горючего, растягивание сроков посева), ограничили применение способа.

Агробиологической наукой доказана эффективность полосного посева, который обеспечивает более равномерное распределение семян по площа ди, создавая этим условия для повышения урожайности сельхозкультур.

Рассмотренные способы посева выполняются двухдисковыми и одно дисковыми сошниками.

Исследованиями в ВИМе установлено, что, в сравнении с двухдиско выми, однодисковые сошники с плоскими дисками также выполняют ря довой посев, но имеют лучшие качественные показатели: равномерность распределения семян по глубине, отсутствие выноса семян на поверхность, более ровный профиль поверхности поля и лучшие условия прорастания. В результате – на 4–5 % увеличивается полевая всхожесть семян.

Однако, однодисковый сошник, как и двухдисковый, не обеспечивает рациональную площадь питания, плотное ложе для семян и одинаковую глубину их заделки, что отрицательно влияет на равномерность и силу всходов, и их дальнейшее развитие.

П.В. Сысолин при изучении вопроса повышения качества высева в за висимости от конструктивных параметров высевающего аппарата [2] ис следовал высевающие катушки с 5, 6, 8, 10, 12 и 14 желобками, глубину желобков увеличивал с 3 до 7 мм. Применял донышки различной кривизны сеялки СЗ-3,6 и плоские – с регулируемой заслонкой. Желобки всех кату шек хорошо заполнялись и устойчиво высевали мелкие семена, размеры которых значительно меньше размеров желобков. С увеличением глубины и уменьшением количества желобков увеличивалась пульсация мелких се мян. Поэтому для высева мелких семян катушка должна иметь большее количество мелких желобков. При высеве крупных сыпучих семян запол нение желобков улучшается при ширине желобков больше средней длины семян. Движение семян в виде активного слоя происходит за счёт действия на них рёбер желобков, а при малой их глубине – за счёт воздействия вы ступающих из них семян. Толщина активного слоя при изменении количе ства и глубины желобков практически не меняется.

Высевающая катушка универсального высевающего аппарата должна отвечать следующим условиям: ширина желобков – не меньше средней длины крупных семян;

глубина желобков – минимальная, но не менее по ловины толщины крупных семян;

количество желобков – максимально большое. Чтобы одновременно удовлетворить все этим требованиям, предлагается катушка с чередующимися разновеликими ребрами, чтобы увеличить вдвое их число и, в то же время, хорошо высевать крупные се мена, которые будут высеваться крупными ребрами через одно ребро.

Толщина активного слоя зависит от расстояния между катушкой и доныш ком, а также от зазора на выходе. Если минимальная из этих величин пре вышает 4-кратную толщину высеваемых семян, под активным слоем обра зуется мёртвый слой семян.

Исследованиями [3] доказано, что катушечные высевающие аппараты с горизонтальными желобками (рифлями) из-за перегородок толщиной 2 мм дают на дне бороздок разрывы зернового потока в 2–4 см в зависимости от передаточного числа. Семена подаются пульсирующей струёй, размеще ние их в рядах неравномерное. При этом колебания сеялки несколько уменьшают эту пульсацию. Устранить эти недостатки можно донышком с косым срезом или катушкой с наклонными желобками. У аппаратов с ко сым срезом донышка пульсация подачи всё же наблюдается, хот и в мень шей степени. Кроме того, от толчков при переездах высыпаются семена.

Лучше – винтовые желобки. Коэффициент вариации высева семян обыч ной катушкой при уменьшении её длины с 30 до 5 мм увеличивается с до 105 %, а у винтовой катушки – с 24 до 94 % [3].

Отдельные производители [4] сейчас комплектуют сеялки комбиниро ванными катушками (крупные и мелкие штифты). Высевающие аппараты, подобного типа позволяют равномерно высевать разные по крупности се мена. Одна половина катушки предназначена для высева крупносеменных культур. Вторая половина катушки позволяет вести посев мелкосемянных культур, доводя норму высева семян до 1 кг/га. Коробка и катушка такого аппарата сделана из пластмассы.

В пневматических сеялках разделение технологического материала для последующего его транспортирования в сошники с помощью воздушного потока осуществляется, в основном, с помощью распределительных головок типа «Аккорд» с применением в них разнообразных элементов отражающего действия. К основным недостаткам пневмосеялок следует отнести:

повышенную неравномерность распределения семян по сошникам (4–9 % при вертикальном положении трубопровода, 12–18 % – при его на клоне до 15 градусов, на высеве мелкосеменных культур показатели еще более ухудшаются);

значительные потери мелких семян из-за сноса воздушным потоком в связи с малой глубиной их заделки (1,5–3 см) и наличием на поверхности неровностей в виде борозд, гребней и др.;

повышенное травмирование семян из-за неоднократных соударений, биений при движении по трубопроводу с искусственными неровностями (гофры, гребни, шипы, сужения и расширения – с целью создания одно родности потока) и лобовой встречи с поверхностью делительной головки в условиях скоростного движения семян по пневмосемяпроводам, увели ченного по сравнению с механическим с 1,6 до 25 м/с.

На основе анализа проведенных исследований установлено, что за счет ак тивного слоя катушечный высевающий аппарат высевает 49–61 % семян [5] и при этом толщина активного слоя, а, следовательно, и количество семян в активном слое непостоянное [6, 7, 8, 9], что оказывает существенное влия ние на равномерность распределения семян по площади рассева.

Количество семян в активном слое зависит от числа ребер высевающей катушки, толщины ребра катушки, радиуса желобков, частоты вращения катушки, длины рабочей части катушки, расстояние между катушкой и до нышком, а также зазор на выходе и других факторов.

На основе проведенных исследований в ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» разработан, изготовлен и исследован высевающий аппарат, кото рый включает корпус, клапан с донцем, кожух формирователь направитель, высевающую катушку. При работе данного высевающего ап парата активный слой семян отсутствует и при дальнейших исследованиях не учитывается. На высевающий аппарат подана заявка на патент, поэтому конструкция высевающего аппарата не представлена.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Рекомендации по модернизации отечественных зернотуковых сеялок семейства СЗ-3,6 и СЗП-3,6 для выполнения полосового посева сельскохозяйственных культур. – /ГНУ ВИМ, г. Москва. Электронный ресурс. [Режим доступа]: www.tc-laishevo.ru/ art_ recomends.html (дата обращения: 28.03.2013).

2. Сысолин П.В. и др. Повышение качества высева и универсальности катушечного аппарата сеялок. //Тракторы и сельхозмашины. – 1973. – № 12.

3. Грищенко Ф.В. Анализ работы высевающих аппаратов зерновых сеялок.

//Вестник сельскохозяйственной науки. – 1962. – № 5. – С. 97–103.

4. АгроТехноДар. Электронный ресурс. [Режим доступа]: www.agrotehnodar.ru/ articles/zernovye-seyalki (дата обращения: 01.04.2013).

5. Семенов А.Н. Методы технологического расчета рабочих органов зерновых сея лок в связи с закономерностями зернового потока //Труды/ Кишиневский СХИ, 1966.

Том 40. – С. 13–28.

6. Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. – М.:

Колос. 1980. – 135 с.

7. Кленин Н.И., Киселев С.Н., Левшин А.Г. Сельскохозяйственные машины. – М.:

КолосС, 2008. – 816 с.

8. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины. – М.: Сельхозгиз, 1965. – 735 с.

9. Листопад Г.Е., Демидов Г.К., Зонов Б.Д. и др. Сельскохозяйственные и мелиора тивные машины / Под общ. ред. Листопада Г.Е. – М.: Агропромиздат, 1986. – 688 с.

УДК 631.354. Е.Е. Демин, А.С. Старцев, А.А. Серебряков Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г. Саратов, Россия

РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ

И МАССЫ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ

Зерноуборочные комбайны должны обеспечивать максимальную эф фективность на уборке зерновых культур при минимальных трудовых, энергетических и материальных затратах и минимуме отрицательного воз действия на окружающую среду, в том числе и на почву.

Одним из основных направлений в развитии и совершенствовании ком байнов является увеличение мощности двигателей [4]. По данным иссле дований [1] при увеличении мощности двигателей энергонасыщенных мо бильных систем возрастает и их масса.

Надо учитывать тот факт, что развитие технического прогресса внесло существенные коррективы в конструкцию и параметры комбайнов. В на стоящее время существует множество разнообразных моделей и модифи каций зерноуборочных комбайнов с отличающимися параметрами и пока зателями. Известно, что наиболее сильно изменяющиеся величины задают ся законами распределения.

В этой связи нами обследованы величины мощности (Р, кВт) установ ленных двигателей и массы (m0, т) комбайнов без жаток с классической бильной молотильно-сепарирующей системой из технических характери стик 231 модели и модификации отечественных и зарубежных компаний производителей сельскохозяйственной техники (табл. 1).

Основные компании–производители зерноуборочных комбайнов № Компания-производитель Количество модификаций, моделей ООО «Комбайновый завод «Ростсельмаш»

ОАО «ПО Красноярский завод комбайнов»

ПО «Гомсельмаш «Полесье»

Для объективной оценки достижений мирового опыта при разработке и совершенствовании зерноуборочных комбайнов с целью последующего прогнозирования путей повышения их эффективности полученные данные обработаны методами математической статистики. Они предусматривают замену опытных закономерностей аналитическими, что является процес сом выравнивания статистической информации.

В данном случае мы применили закон нормального распределения (Га усса). Он характеризуется дифференциальной и интегральной функциями. Отличительной особенностью этой функции является симмет ричное рассеивание частных значений величин технических параметров комбайнов относительно среднего значения. В результате распределения мощности двигателей и массы зерноуборочных комбайнов имеют нор мальный закон, описываются уравнением (1) [3] и отличаются математиче ским ожиданием и средним квадратичным отклонением, которые определены и приведены в таблице 2.

Сравнение статистического и теоретического законов распределения мощности двигателей и массы комбайнов (рис. 1, 2) выполнено с помощью критерия Пирсона [2].

Статистика мощности установленного двигателя Показа- Число Математическое Стандарт, Доверительный Коэффици тель наблюдений, ожидание, интервал среднего ент вариа Рис. 1. Распределение мощности зерноуборочных комбайнов:

У ряда распределения мощности установленных двигателей зерноубо рочных комбайнов коэффициент вариации составляет 29,22 %. Для 95 % рассмотренных моделей комбайнов величина мощности двигателей нахо дится в пределах 79–300 кВт (рис. 1–2). Изменяется она примерно в 3, раза, что свидетельствует о наличии множества различных факторов, су щественно влияющих на конструктивные особенности комбайнов, в том числе это может быть связано и с запросами потребителей.

Теоретический и эмпирический законы ряда распределения массы зер ноуборочных комбайнов представлены на рисунке 2. Данный показатель имеет коэффициент вариации равный 21,15 %. При доверительной вероят ности равной 0,95 вычислено, что масса комбайнов составляет 6,71–16,55 т (рис. 2–2), то есть изменяется она в 2,5 раза.

Рис. 2. Распределение массы зерноуборочных комбайнов:

В результате можно сделать выводы:

1. Определены теоретические законы распределения мощности уста новленных двигателей и массы зерноуборочных комбайнов.

2. Полученные данные позволят выполнить линейный корреляционно регрессионный анализ технических параметров комбайнов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дубинин В.Ф., Демин Е.Е. Повышение технического уровня фронтального ков шового погрузчика // Транспортное обслуживание агропромышленного комплекса: сб.

науч. тр. Т. 121. – М., 1989. – С. 138–144.

2. Литтл Т.М., Хиллз Ф.Д. Сельскохозяйственное опытное дело. Планирование и анализ / пер. с англ. Б.Ф. Кирюшина под ред. и с предисловием Д.В. Васильевой – М.:

Колос, 1981 – 320 с.

3. Справочник по производственной эксплуатации машинно-тракторного парка / С.В. Старцев, А.С. Старцев, Д.Г. Горбань. – ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Сара тов, 2011. – 322 с.

4. ФГБНУ «РОСИНФОРМАГРОТЕХ» [Электронный ресурс] : Современное со стояние и тенденции развития сельскохозяйственной техники: научно-аналитический обзор Ежевский А.А., Черноиванов В.И., Федоренко В.Ф. – М.: ФГНУ «осинформагро тех», 2005. – 222 с.: ил.- ISBN 5-7367-0535-4. Шифр 06-1206Б С-Х ТЕХНИКА. Режим доступа : http://www.rosinformagrotech.ru/rj/index.php?topic=2006_4&page=rj%0A (01.03.2013).

УДК 628.921/. П.П. Долгих, Е.Г. Якушев Красноярский государственный аграрный университет, г. Красноярск, Россия

ПЕРЕХОД ОТ СИСТЕМ ОСВЕЩЕНИЯ С ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫМИ

ЛАМПАМИ К КОМБИНИРОВАННОМУ ОСВЕЩЕНИЮ

Одним из важнейших санитарно-гигиенических факторов, влияющих на работоспособность человека, является световой режим, который включает освещенность помещения и освещенность рабочего места, а также спек тральный состав света. Снижение освещенности приводит к возрастанию ошибок в различении сигналов, необходимости напряжения зрительного анализатора и отсюда – к падению работоспособности. С другой стороны, слишком яркое освещение рабочей зоны может вызвать ослепление, отри цательно сказывающееся на работоспособности [1, 2, 8].

Освещение влияет не только на аппарат зрения, но и на общую актив ность, что, скорее всего, связано с экологическими факторами и воздейст вием света через гипофиз. В последние годы все большее внимание иссле дователей привлекают сведения о важной регуляторной роли эпифиза и его основного гормона мелатонина в различных физиологических функци ях организма. Мелатонин выполняет следующие функции: облегчает засы пание, восстанавливает ритм сна, обладает антистрессовым свойством, за медляет процесс старения, усиливает защитные силы организма (иммуни тет), принимает участие в регуляции кровяного давления, функции ЖКТ (желудочно-кишечного тракта), работы клеток головного мозга, имеет противоопухолевый эффект, избавляет от некоторых видов головной боли, участвует в регуляции веса тела [4].

Синтез и секреция мелатонина зависит от освещенности – избыток све та тормозит его образование, вызывая состояние активности, а снижение освещенности или её отсутствие способствуют его выработке, приводя к состоянию расслабления и сна. Большое влияние на выработку мелатонина оказывает и спектральный состав освещения [3].

Последние исследования концентрации мелатонина при воздействии излучения на восьми длинах волн: 440, 460, 480, 505, 530, 555, 575 и нм (рис. 1). Наблюдается особая чувствительность пигмента ретин альде гид (витамин А1), максимум спектральной чувствительности которого приходится на 464 нм. Коэффициент корреляции между чувствительно стью этого светочувствительного пигмента и уменьшением секреции мела тонина чрезвычайно высок (R2 =0,91) [4].

График на рисунке 1 (запатентованная кривая) показывает, что спек тральная чувствительность фоторецепторов третьего рода, которые влияют на работу шишковидной железы, отличается от спектральной чувствитель ности зрительного восприятия человеческого глаза (колбочки и палочки).

Рис. 1. Относительный спектр действия для подавления секреции мелатонина Данные, отражающие влияние восьми длин волн на подавление секре ции мелатонина, очень хорошо ложатся на кривую спектральной чувстви тельности опсина (белок) витамина А1. Чувствительность этого опсина наиболее велика в диапазоне длин волн 446–447 нм, и под воздействием этих длин волн опсин оказывает наибольшее циркадное влияние на секре цию мелатонина. Исходя из полученных данных, можно утверждать, что открытый недавно светочувствительный пигмент глаза в первую очередь отвечает за регулирование содержания мелатонина [4].

На сегодняшний день большинство офисов коммерческих компаний и общественных организаций в нашей стране освещают встраиваемые пото лочные светильники типа ЛВО с четырьмя люминесцентными лампами.

Они удобны и просты в эксплуатации, имеют эстетичный внешний вид. В данных светильниках преимущественно используются люминесцентные лампы белого света. Спектр излучения люминесцентных ламп белого света приведен на рисунке 2.

Рис. 2. Спектр излучения «стандартных» люминесцентных ламп Сопоставление данных рисунков 1 и 2 на рисунке 3 показывает, что спектр свечения люминесцентных ламп входит в диапазон волн активно влияющих на выработку мелатонина.

Рис. 3. Пересечение спектра излучения люминесцентных ламп с кривой спектра подавления секреции мелатонина В то время как уровень мелатонина падает концентрация другого гор мона – серотонина в мозгу возрастает. Не смотря на то, что мелатонин од на из производных форм серотонина, эти гормоны друг друга подавляют.

Применение светильников с люминесцентными лампами белого света для освещения офисных и производственных помещений ведет к повыше нию работоспособности работников, улучшению их настроения и самочув ствия. Есть в этом и свои минусы. Канал биологических часов в том или ином виде существует у всех живых организмов и является следствием длительной эволюции в условиях суточной цикличности солнечного осве щения. Последние медико-биологические исследования подтверждают, что отклонения от естественных суточных колебаний содержания мелато нина в крови, сложившихся в ходе биологической эволюции, не исчерпы ваются нарушениями психического состояния (бессонница, депрессия, тревога), но, накапливаясь в течение длительного времени, ведут к тяжё лым последствиям для общего здоровья человека: преждевременное старе ние, потеря репродуктивной функции, развитие рака груди, повышение давления, ухудшение зрения, повышение хрупкость костей, развитие скле роз, нарушение памяти, развитие диабета, артрита или остеопороза, разви тия сердечно-сосудистых заболеваний, развитие аденомы предстательной железы у мужчин и развития опухоли молочной железы у женщин, повы шение чувствительности к климатическим изменениям [3, 8].

Не следует забывать и о том, что освещение является важным элемен том среды обитания человека. Оно также является важным фактором, влияющим на его физическое и психологическое состояние. Искусствен ное освещение должно быть максимально приближено к естественному, тогда оно будет лучше влиять на психологическое состояние и работоспо собность человека. В частности, для естественного освещения помещений начинают применять полые трубчатые световоды (ПТС) – светопровод ные устройства, содержащие приёмник светового излучения, светопровод ный полый трубчатый канал, передающий свет (не обязательно по прямой) путём многократных отражений, а также светораспределительное устрой ство, передающее свет из указанного канала в помещение (рис. 4) [5, 6, 7].

Рис. 4. Применение трубчатых световодов для освещения помещений:

А – принцип действия;

Б – пример применения трубчатых световодов ПТС были впервые разработаны в 1980-х гг. в СССР Ю. Б. Айзенбер гом, Г. Б. Бухманом, В. М. Пятигорским, А. А. Коробко и др. В целом, бла годаря простоте конструкции, энергоэффективности, сравнительно не большой цене и практическому отсутствию необходимости в систематиче ской замене элементов, устройства с ПТС находят всё большее примене ние в школах и детских учреждениях, складах, гаражах и др. [6, 7].

Современные архитекторы все чаще стали использовать световые фо нари в своих проектах. Световые, или зенитные, фонари можно установить даже в тех зданиях, где они не были предусмотрены проектом изначально (рис. 5). Все это возможно благодаря простой конструкции светового фо наря: он состоит всего лишь из двух частей: купола и металлического ос нования. Фактически благодаря установке системы зенитных фонарей, вы получаете частично светопрозрачную кровлю, которая способна эффек тивно обеспечивать помещение светом в течение всего дня.

Еще одним решением для внутреннего освещения помещений – использо вание новых моделей окон, объединенных с кровельными окнами (рис. 6).

Увеличенная площадь остекления создает ощущение расширенного про странства данный вариант освещения нашел свое широкое применение для освещения верхних этажей зданий офисов и в городе Красноярске.

Рис. 6. Пример использования кровельных окон для освещения здания Конечно, приведенные выше примеры использования солнечного света хорошо применимы в светлое время суток, но в темное время суток необ ходимо поддерживать уровень освещения, соответствующий гигиениче ским требованиям. На рисунке 7 приведен пример суточного цикла приме нения освещения. На рисунке приведен уровень освещенности с 6 утра до 22 часов. Колоколообразная кривая, показанная на рисунке 8, соответству ет естественному освещению. Согласно графику, с 9 часов утра до 17 часов (зона B) нет необходимости в искусственном освещении. С 6 до 9 утра и с 17 до22 часов естественного освещения недостаточно, необходимо вклю чать искусственное освещение (зоны A). При этом нет необходимости включать освещение не на полную мощность. Нужно задействовать его ровно на столько, чтобы восполнить недостаток естественной освещенно сти (смотрите области с вертикальной штриховкой) и в тоже время адап тировать глаза человека к искусственному освещению, за счет плавного перехода от естественного освещения к искусственному [9].

Рис. 7. Суточный цикл освещенности помещения Естественно, что картина, показанная на рисунке 7, не является постоян ной, а подвержена календарным и погодным изменениям. Настройка системы освещения на определенный режим позволяет добиться нужных характери стик освещения. Примером интеллектуальной системы комбинированного освещения является схема освещения, приведенная на рисунке 8.

Рис. 8. Пример схемы интеллектуального управления освещением В заключение хочется отметить, что человеческий организм в ходе сво ей эволюции развивался под действием солнечного света. C появлением электрических источников света, человек продлил свой световой рабочий день, но приобрел массу заболеваний, которые вызванным влиянием этих источников света на физиологические процессы в его организме. На сего дняшний день это глобальная проблема человечества. Развитие электриче ских источников света происходило на протяжении 150 лет, но организм человека на смог приспособиться к влиянию искусственного света, что не однократно доказано исследованиями. Последствия дальнейшего исполь зования искусственных источников света могут быть губительны. Переход на комбинированное освещение будет способствовать протеканию процес са адаптации человеческого организма к искусственному освещению, ко торый будет травмировать организм человека в меньшей степени, нежели при резком переходе от естественного освещения к искусственному. Про цесс «мягкой» адаптации организма человека к искусственному освеще нию позволит избежать возникновению и развитию различных заболева ний, а также будет способствовать энергосбережению, что является нема ловажной проблемой на сегодняшний день.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гоноболин Ф.Н. Психология. – М.: Просвещение, 1973. – 240 с.

2. Кузнецова Т.В., Санкина Л.В., Быкова Т.А.. Делопроизводство: Учебник для ву зов. – М., 2001. – 148 с.

3. Кукина П.П., Лапина В.Л. Безопасность жизнедеятельности. Производственная безопасность и охрана труда. – М.: Высшая школа, 2001. – 356 с.

4. Бижак Г., Кобав М.Б. Спектры излучения светодиодов и спектр действия для подавления секреции мелатонина // Светотехника. – 2012. – № 3.

5. Соловьёв А.К. Полые трубчатые световоды: их применение для естественного освещения зданий и экономия энергии // Светотехника. – 2011. – № 5.

6. Бартенбах К. Свет и здоровье. Концепция внедрения естественного освещения // Светотехника. – 2009. – № 3.

7. Оселедец Е.Ю., Кузнецов А.Л. Транспортировка света. Современные системы ес тественного освещения / Центр экологических инициатив. – М.

8. Свободная энциклопедия «Википедия». Электронный ресурс. [Режим доступа]:

http://ru.wikipedia.org 9. Гладштейн М. Интеллектуальные системы автоматического управления элек трическим освещением // Электронные компоненты. – 2009. – № 3.

УДК 621.314. А.С. Должикова Саратовский государственный технический университет имени Ю.А. Гагарина, г. Саратов, Россия

ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ УПРАВЛЯЕМОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

ДЛЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ АПК

В настоящее время российский агропромышленный комплекс интенсивно развивается. Важнейшую роль в этом играет применение электрооборудова ния, систем автоматизации и управления. Из-за увеличения объема и сложно сти оборудования, проблема надежности является актуальной.

Большинство отказов носит случайный характер и обусловлено многими трудно учитываемыми факторами (удары, температура и влажность окру жающей среды, несовершенством технологических процессов, перегрузки и аварийный режим работы и др.) В теории надежности используется математический аппарат теории веро ятностей, так как появление факторов, приводящих к отказу аппаратуры, можно предсказать только с определенной степенью достоверности.

Одними из основных параметров является вероятность безаварийной ра боты P(t) или надежность, среднее время безаварийной работы T0 и интен сивность отказов.

В качестве примера произведем расчет надежности схемы управляемого выпрямителя, который является основным блоком в преобразователях час тоты, сварочных аппаратах, импульсных источников освещения, обработ ки семян и т.п.

Интенсивность отказов всей системы находится по формуле:

где i – значение интенсивности отказов i-го элемента, которые можно найти расчетным путем или в справочных материалах, n – количество элементов системы, в структурной схеме для расчета на дежности.

Полученные расчетным путем, интенсивности отказов управляемого выпрямителя приведены в таблице.

Интенсивности отказов блоков выпрямителя Интенсивность отказов всей системы равна Среднее время безаварийной работы определяется из выражения:

Надежность системы или вероятность безотказной работы за время t, которая в случае независимых отказов подчиняется закону Пуассона, на ходится по формуле:

Данное соотношение позволяет определить вероятность того, что система проработает безотказно в течение времени t. В нашем случае t=1000 ч. Сле Для повышения надежности системы необходимо проводить мероприя тия, такие как резервирование, профилактические работы и др.

УДК 41. С.А. Жигунов Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г. Саратов, Россия

ОПТИМИЗАЦИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

СТРЕЛЫ ФРОНТАЛЬНОГО ПОГРУЗЧИКА

Повышение эффективности универсальных фронтальных погрузчиков, имеющих широкую номенклатуру сменных рабочих органов, является ре зультативным путем снижения доли ручного труда в сельском, лесном хо зяйстве и других отраслях промышленности.

От правильного определения нагрузок на элементы рабочего оборудо вания погрузчика и выбора коэффициентов запаса прочности зависят рабо тоспособность конструкции в целом, ее надежность и масса, а также энер гоемкость рабочего процесса.

Из литературных источников известно, что у большинства выпускаемых погрузчиков около 70 % энергии, расходуемой стрелоподъемным меха низмом, приходится на подъем самого рабочего оборудования и лишь око ло 30 % – на подъем самого груза (2). Фронтальный погрузчик является динамичной машиной, и разгон или торможение с рабочим оборудовани ем, а иногда и с грузом – это характерная часть рабочего цикла. Поэтому минимизация массы элементов рабочего и навесного оборудования и энер гоемкости операций цикла представляет собой актуальную задачу.

Реакция конструкции стрелы погрузчика на внешние воздействия опре деляется рядом сложных физических процессов, адекватное описание ко торых на протяжении всего времени действия нагрузок достаточно про блематично. Имеющегося в распоряжении расчетчика, проектировщика данных о работе конструкции, детальной теории явлений (сложное нагру жение конструкции в пластической области, усталостное разрушение кон струкции, весь спектр параметров, характеризующих поведение материа ла) в большинстве случаев недостаточно.

Более дательную картину можно получить только при натурных испы таниях конструкции в комплексе с современными измерительными ком плексами. У данного метода есть существенный недостаток – это высокая его стоимость и сложность модификации геометрических параметров уже готовой конструкции. В этом случае вполне применим численный экспе римент, с использованием современных расчетных методов и программ ных комплексов.

Расчетные методики и программные комплексы на их основе должны удовлетворять следующим требованиям:

методы расчета должны основываться на реальных формах дефор мации конструкций, подтвержденных опытом;

расчетная гипотеза, которая может быть вполне условной, должна ставить конструкцию в несколько менее выгодные условия, чем реально существующие;

расчетные методики должны обеспечивать не только расчет на проч ность и устойчивость, но и давать экономическое обоснование конструкции.

С учетом этого был выбран в качестве основного расчетного метода – метод конечных элементов, как наиболее точный, распространенный и наиболее поддающийся алгоритмизации. Стоит также отметить, что де тальное исследование напряженно-деформированного состояния металло конструкции машины лучше всего может быть оценено на основе метода конечных элементов, реализованного программно.

В качестве программной реализации данного метода был выбран ком плекс SolidWorks.

Проектирование и прочностной анализ конструкции возможно силами одного этого комплекса, не прибегая к сторонним программам, что суще ственно удешевляет программный анализ конструкции.

Ниже представлена имитационные модель конструкции стрелы погруз чика (рис.). Цветом выделены области с превышением допускаемого ко эффициента запаса прочности.

Расчетная имитационная модель конструкции стрелы погрузчика Благодаря применению подобных программных комплексов возможна адекватная оптимизация геометрических параметров стрелы погрузчика.

Полученные конструктивные решения по усилению металлоконструк ции стрелы погрузчика позволяют с минимальными затратами получить прирост в эффективности погрузчика.

На основе представленных методов за счет оптимизации геометрических параметров стрелы погрузчика можно существенно снизить ее металлоем кость и за счет этого снизить и энергопотребление погрузчика в целом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Александров А.П. Грузоподъемные машины. Учебник для ВУЗов. – М., 2002.

2. Павлов В. Анализ расчетных положений рабочего оборудования экскаватора в среде SolidWorks – visualNASTRAN. САПР и графика. – № 2. – М., 2007.

УДК 631. С.А. Жулидов Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г. Саратов, Россия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ЗУБЬЕВ

ОЧИЩАЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА

ОЧИСТИТЕЛЯ ПЛОДОВ ТЫКВЫ

В процессе работы зубья рабочего органа очистителя совершают два вида движения – вращательное и поступательное и, как следствие, траек тория движения каждой точки очистителя зависит от окружной и поступа тельной скоростей. Траекторией движения двух последовательно вра щающихся зубьев и направлением вращения терки определяются размеры и форма срезаемой стружки с поверхности плода тыквы. При вращении терки сверху вниз сечение срезаемой стружки уменьшается от максимума до нуля, а при обратном вращении – увеличивается от нуля до максимума (рис. 1) [1, 2].

Рис. 1. Схема образования стружки коры плода тыквы В случае движения терки с вертикальной осью вращения зубья также движутся по циклоидальной траектории, но расположена это траектория не в вертикальной, а в горизонтальной плоскости. Стружка плода снимает ся зубом в течение поворота на 180°, а ее сечение увеличивается от нуля до максимума и затем вновь уменьшается до нуля.

Для определения основных параметров траектории составляют уравне ния трохоиды.

Скорость любой точки терки представляет собой геометрическую сум му окружной vокр и поступательной vп скоростей этой точки (рис. 2, а).

Проекции скоростей точки на оси координат можно выразить парамет рическими уравнениями.

где = t – угол поворота зуба (здесь – угловая скорость вращения терки;

t – время поворота зуба). Окружная скорость vокр = R.

Знак плюс перед членом vокрcos принимают при врезании зуба в кору тыквы сверху вниз, знак минус – при обратном вращении.

После подстановки значений и vокр в систему уравнений (1) и ее ин тегрирования, получим уравнения траектории движения зуба:

Постоянные интегрирования С и С1 можно определить, подставив в эти уравнения значения начальных условий, т. е. при t = 0, x = 0 и y = 0.

При этом получим C = 0 и С1 = R, а уравнения (2) примут вид Сечение стружки, срезаемой одним зубом (рис. 2, б) в определенный момент, где b – ширина захвата одного зуба;

s sin – толщина стружки в исследуемом положении зуба.

Ввиду того, что в работе одновременно принимают участие несколько зубьев, находящихся под различными углами, суммарное сечение стружки, снимаемое зубом, где i – количество одновременно работающих зубьев.

В среднем за цикл количество одновременно работающих зубьев где к – угол контакта зуба с поверхностью плода (рис. 2, а);

z – число зубьев в одном раду.

Угол контакта зуба с поверхностью плода где а – глубина очистки плода.

При работе зуба с горизонтальной осью вращения поверхность плода тыквы получается гребнистой, что нежелательно, поэтому при проектиро вании очищающего рабочего органа необходимо выбрать такие парамет ры, которые обеспечили бы минимальную высоту гребней (рис. 3).

Рис. 3. Схема для определения параметров траектории движения зубьев тёрки Из уравнения (4) находим высоту гребней Вторая координата вершины гребня x. Подставив это значение в уравнение (3), заменив t = c и t, получим Для малых значений углов можно с небольшой погрешностью принять sinс с. Тогда Подставив в последнюю формулу окр, получаем а подставив найденное значение с в выражение (9), определим высоту гребней

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин / Под ред. д-ра техн.

наук проф. Е.С. Босого, издание 2-е, переработанное и дополненное. – М.: Машино строение, 1978. – 152 с.

2. Гильштейн П.М., Стародинский Д.З., Циммерман М.З. Почвообрабатывающие машины и агрегаты. – М.: Машиностроение, 1969. – 191 с.

УДК 631.3.004. С.Ю. Журавлев Красноярский государственный аграрный университет, г. Красноярск, Россия

РАСЧЕТ И ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ

Проблемная ситуация, обусловленная противоречием между необходимо стью повышения урожайности сельскохозяйственных культур и необходимо стью снижения энергоматериальных затрат на их производство, приводит к постановке весьма актуальной проблемы интенсификации процессов расте ниеводства при снижении затрат энергоматериальных ресурсов [1].

Целью исследований, результаты которых представлены в статье, яв ляется разработка методики снижения энергозатрат при использовании машинно-тракторных агрегатов (МТА) за счет оптимизации параметров и режимов их работы.

Для этого необходимо решить ряд задач:

рассмотреть методику оценки влияния переменных внешних воздей ствий на производительность и расход топлива МТА с трактором, осна щенным двигателем постоянной мощности;

провести анализ структуры энергозатрат технологического процесса;

рассмотреть современные методики определения совокупных энер гозатрат при использовании МТА.

Методы и результаты исследований. Математическое ожидание часо вой производительности МТАопределяем следующим образом [2]:

где M (WЧ ) – математическое ожидание производительности агрегата, га/ч;

T – тяговый КПД трактора;

K a – удельное сопротивление агрегата, кН/м;

– степень использования времени работы агрегата, кН/м;

M ( N е ) – математическое ожидание эффективной мощности двигателя, кВт.

Математическое ожидание эффективной мощности двигателя в выра жении (1) находим с помощью формулы [3] где M к – текущее среднее значение крутящего момента, Нм;

(t П ) 2 2 exp 0,5t П – плотность распределения аргумента tП;

M – стандарт крутящего момента, Нм;

MН – номинальное значение крутящего момента, Нм;

MП – предельное значение крутящего момента, Нм;

a1, b1, a, b, а2, b2 – расчетные коэффициенты, определяемые при аппрок симации характеристики двигателя в зависимости от крутящего момента на коленчатом валу.

Для расчета математических ожиданий часового расхода топлива двига теля постоянной мощности используем следующее выражение:

где GT – математическое ожидание часового расхода топлива, кг/ч;

a, b, a, b, a, b – расчетные коэффициенты, определяемые при ап проксимации тяговой характеристики трактора по расходу топлива.

Для расчета математических ожиданий часовой производительности МТА в зависимости от переменной силы тяги трактора используется сле дующее выражение[2]:

где M (WЧ ) – математическое ожидание производительности агрегата, га/ч;

K a – удельное сопротивление агрегата, кН/м;

– степень использования времени работы агрегата;

M ( N КР ) – математическое ожидание тяговой мощности, кВт.

Математическое ожидание тяговой мощности в выражении (4) находим следующим образом [4]:

( П ) 2 2 exp 0,5 П – плотность распределения аргумента П;

( Н ) 2 2 exp 0,5 Н – плотность распределения аргумента Н;

P КР – текущее среднее значение силы тяги, кН;

P – стандарт силы тяги трактора;

a1, b1, a, b, а2, b2 – расчетные коэффициенты, определяемые при аппрок симации тяговой характеристики трактора;

P КР. П – значение силы тяги трактора на данной передаче, соответст вующее предельному крутящему моменту, кН;

P КР. Н – номинальное значение силы тяги трактора на данной передаче, кН.

Аналогично рассчитываются математические ожидания часового расхо да топлива GT [4].

где GT – математическое ожидание часового расхода топлива, кг/ч;

a1, b1*, a2, b2, a *, b * – расчетные коэффициенты, определяемые при аппрок симации тяговой характеристики трактора по расходу топлива. Суммарные энергозатраты при использовании МТА можно определить по формуле [5] где Емта – энергозатраты при использовании МТА, мДж/га;

ЕОПР – основные прямые топливно-энергетические затраты, мДж/га;

ЕА – энергозатраты, обусловленные несоблюдением оптимальных пара метров и режимов работы агрегатов, мДж/га.

Основные прямые энергозатраты определяются по следующему соот ношению [6]:

где Е опр – математическое ожидание основных прямых топливно энергетических затрат;

СЕ (Т К а ) /(0,36Т ) – коэффициент;

Т – энергетический эквивалент дизельного топлива, мДж/кг;

Ка – удельное тяговое сопротивление рабочих машин, кН/м;

Т – тяговый КПД трактора на рабочем режиме;

– коэффициент использования времени смены.

N e – математическое ожидание эффективной мощности дизеля, кВт;

GТ – средний часовой расход топлива, кг/ч.

Нарушение агросроков выполнения операций по возделыванию культур происходит, как отмечалось ранее, при несоблюдении оптимальных пара метров и режимов работы МТА (кроме прочих причин) и является предме том более детального изучения.

Для определения ЕА в работе [7] предлагается использовать выражение:

где СПi – коэффициент потерь урожая, мДж/га·день;

где Y – планируемая урожайность, кг/га;

y – потери урожая в % на 1 день увеличения агросроков выполнения операций;

Ni – число целых дней в N1;

S0 – объем работы на данной операции, га;

W – производительность агрегата, га/ч;

Q – энергоемкость одного килограмма продукта, МДж/кг.

где N1 – число дней, необходимых для выполнения объёма S0;

nсм – число смен в одном рабочем дне;

Тсм – продолжительность смены, час.

Определение величины потерь энергии ЕА с использованием выраже ния (9) необходимо осуществлять путем сравнения базового значения производительности Wб, которое соответствует номинальному режиму ра боты МТА и оптимального значения Wопт, которое соответствует опти мальному режиму работы агрегата с учетом негативного влияния колеба ний внешней погрузки.

Базовое значение производительности МТА Wб и оптимальное значение Wопт. необходимо, в данном случае, определять по выражениям (1) и (4).

Коэффициент, учитывающий степень влияния переменной внешней на грузки на производительность МТА, определяется по формуле где W ч – среднее значение часовой производительности, соответст вующее оптимальному нагрузочному режиму двигателя, га/час;

W чн – среднее значение часовой производительности агрегата в области номинального режима.

Оптимальное и базовое значения топливно-энергетических затрат g eопт и g еб с учетом переменных внешних воздействий на агрегат определяются по выражению [2]:

где g e – среднее значение удельного расхода топлива, г/кВт·ч;

GT – средний часовой расход топлива, кг/ч;

N е – среднее значение мощности дизеля, кВт.

Коэффициент, учитывающий степень влияния переменного крутящего момента на удельный расход топлива g e, определяется по формуле где g e – среднее значение удельного расхода топлива, соответствую щее оптимальному нагрузочному режиму двигателя, г/кВт·ч;

g eн – среднее значение удельного расхода топлива в области номи нального режима, г/кВт·ч.

Обобщающий критерий оценки влияния оптимальных параметров и ре жимов работы МТА на энергозатраты технологического процесса Е МТА оп ределяется по соотношению[5]:

где ЕМТА – оптимальное значение коэффициента оценки величины энергозатрат при использовании МТА;

Е МТА – среднее значение энергозатрат при использовании МТА в об ласти оптимального нагрузочного режима работы двигателя, мДж/га;

ЕМТАб – базовое значение энергозатрат при использовании агрегата в области номинального режима работы двигателя, мДж/га.

Общая энергопродуктивность урожая Еп определяется с помощью сле дующего выражения [1]:

Е Э – экологическая энергия, мДж;

Э – биоэнергетический КПД растений;

Е пi – прибавка энергопродуктивности при энерготехнологических воздействиях Е аi.

где аi – биоэнергетический КПД оценки антропогенных воздействий.

Из выражения (17) получаем [1]:

Энергозатраты антропогенных воздействий Е аi формируются прежде всего из затрат на семена и удобрения, на горюче-смазочные материалы, а также из энергии, затраченной при использовании техники.

Поэтому коэффициент аi с учетом эффективности использования оп тимальных режимов работы МТА можно рассчитать по формуле [5] Выводы На основании представленных в статье материалов можно сделать сле дующие выводы:

1. Результаты анализа энергозатрат позволяют утверждать, что основу энергозатрат при использовании МТА составляют прямые топливно энергетические затраты и потери энергии урожая по причине нарушения агросроков выполнения технологических операций.

2. Изучение современных методик определения величины энергозатрат при использовании МТА позволило определить основные пути оценки влияния оптимальных параметров и режимов на уровень энергозатрат тех нологического процесса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Цугленок Н.В. Энерготехнологическое прогнозирование: Учеб. пособие. – Крас нояр. гос. аграр. Ун-т. – Красноярск, 2004. – 276 с.

2. Агеев Л.Е., Шкрабак В.С., Моргулис-Якушев В.Ю. Сверхмощные тракторы сельско хозяйственного назначения. – Л.: Агропромиздат, Ленинградское отделение, 1986. – 415 с.

3. Журавлев С.Ю. Влияние переменных внешних факторов на производительность машинно-тракторных агрегатов // Вестник КрасГАУ. – 2011. – № 7. – Красноярский го сударственный аграрный университет. – С. 148–153.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |
 




Похожие материалы:

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СБОРНИК нормативных материалов на работы, выполняемые машинно-технологическими станциями (МТС) Москва 2001 УДК 631.173.2 ББК 40.72 С23 В подготовке сборника приняли участие сотрудники ГОСНИТИ: д-р техн. наук В. М. Михлин, канд. техн. наук Л. И. Кушнарев, канд. техн. наук Н. М. Хмелевой, канд. техн. наук И. Г. Савин, научный сотрудник С. Е. Бутягин Использованы материалы, подготовленные канд. техн. наук Н. В. Забориным Ответственный за выпуск ...»

«Российская Академия наук Институт общей генетики имени Н. И. Вавилова НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ ВАВИЛОВ В КОНТЕКСТЕ ЭПОХИ Автор-составитель чл.-корр. РАН И. А. Захаров-Гезехус Москва Ижевск 2012 УДК 57(092) + 63(092) ББК 28г(2)6.д + 4г(2)6.д В121 Оглавление Интернет-магазин •физика •математика ПРЕДИСЛОВИЕ •биология •нефтегазовые КРАТКИЙ ОЧЕРК НАУЧНОЙ, НАУЧНО-ОРГАНИЗАЦИОННОЙ технологии http://shop.rcd.ru И ОБЩЕСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Н. И. ВАВИЛОВА Исследования в области растениеводства Исследования в ...»

«ФГБОУ ВПО Иркутская Государственная Сельскохозяйственная Академия БИБЛИОТЕКА БЮЛЛЕТЕНЬ НОВЫХ ПОСТУПЛЕНИЙ За 2011 год ИРКУТСК 2011 Содержание 1. Агрономический факультет. ……………………………………………….3 2. Инженерный факультет. …………………………………………….……….14 3. Литература по гуманитарным и естественным наукам ….….…….…20 4. Факультет Биотехнологии и ветеринарной медицины……………………37 5. Факультет охотоведения. ………………………………………………….47 6. Экономический факультет. …………………………………………….……58 7. Энергетический ...»

«Леопольдович Ларри Необыкновенные приключения Карика и Вали Необыкновенные приключения Карика и Вали: Юнацтва; Минск; 1989 ISBN 5-7880-0230-3 Ян Ларри: Необыкновенные приключения Карика и Вали Аннотация Обыкновенные ребята, Карик и Валя, по воле случая становятся крошечными и попадают в совер шенно незнакомую и страшную обстановку: их окружают невиданные растения, отовсюду угрожают чудовищные звери. В увлекательной приключенческой форме писатель рассказывает много любопытного о растениях и ...»

«Министерство сельского хозяйства РФ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Мичуринский государственный аграрный университет ПРОИЗВОДСТВО И ПЕРЕРАБОТКА ГОВЯДИНЫ Допущено учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по агрономическому образованию в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности 110305 Технология сельскохозяйственного производства Мичуринск-наукоград РФ 2008 1 PDF created with FinePrint ...»

«Татьяна Нефедова СЕЛЬСКОЕ СТАВРОПОЛЬЕ ГЛАЗАМИ МОСКОВСКОГО ГЕОГРАФА РАЗНООБРАЗИЕ РАЙОНОВ НА ЮГЕ РОССИИ Ставрополь 2012 МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ Татьяна Нефедова СЕЛЬСКОЕ СТАВРОПОЛЬЕ ГЛАЗАМИ МОСКОВСКОГО ГЕОГРАФА Разнообразие районов на юге России Ставрополь – 2012 УДК 911.63 (470.6) ББК 65.04 (2Рос-4) Н 58 Автор доктор географических наук, ведущий научный сотрудник Института ...»

«В. А. Недолужко Конспект дендрофлоры российского Дальнего Востока Дальнаука 1995 УДК 581.9:634.9 (571.6) В. А. Недолужко. Конспект дендрофлоры российского Дальнего Востока. - Владивосток: Дальнаука, 1995.- 208 с. Работа является результатом многолетних исследований автора и подводит итоги таксономического и хорологического изучения арборифлоры российского Дальнего Востока. Основная часть книги изложена в виде конспекта, включающего: 1) названия и краткие справки о семействах и родах, 2) ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ НАУКА - ПРОИЗВОДСТВУ Научно-техническое обеспечение цельномолочной и молочно-консервной промышленности 2011 УДК 637.1 НАУКА – ПРОИЗВОДСТВУ. Информационный бюллетень №1/2011. М.:, ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии, 2011. – 62 стр. Бюллетень подготовлен к печати к.т.н. Будриком В.Г. В издании предоставлена информация об итогах ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. АКМУЛЛЫ ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ УНЦ РАН БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Л.Г. Наумова, Б.М. Миркин, А.А. Мулдашев, В.Б. Мартыненко, С.М. Ямалов ФЛОРА И РАСТИТЕЛЬНОСТЬ БАШКОРТОСТАНА Учебное пособие Уфа 2011 1 УДК 504 ББК 28.088 Н 45 Печатается по решению учебно-методического совета Башкирского ...»

«0 НАУЧНОЕ СООБЩЕСТВО СТУДЕНТОВ XXI СТОЛЕТИЯ. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ Электронный сборник статей по материалам XIII студенческой международной заочной научно-практической конференции № 7 (10) Ноябрь 2013 г. Издается с сентября 2012 года Новосибирск 2013 0 УДК 50 ББК 2 Н 34 Председатель редколлегии: Дмитриева Наталья Витальевна — д-р психол. наук, канд. мед. наук, проф., академик Международной академии наук педагогического образования, врач-психотерапевт, член профессиональной психотерапевтической ...»

«Реки с заповедными территориями в уезде Вирумаа 2 Куру–Тарту 2010 Издание финансировано Норвегией При посредничестве норвежского финансового механизма © Keskkonnaamet (Департамент окружающей среды) Составители: Анне-Ли Фершель и Эва-Лийс Туви Редакторы: Юхани Пюттсепп, Эха Ярв Литературный редактор: Катрин Райд Переводчик: Марина Раудар Фотография на обложке: Анне-Ли Фершель Фотографии: Анне-Ли Фершель, Эва-Лийс Туви, Эстонский национальный музей, Нарвский музей, частные коллекции Оформление и ...»

«Республиканский общественный благотворительный фонд возрождения лакцев им. шейха Джамалуддина Гази-Кумухского Баракат фонд поддержки культуры, традиций и языков Дагестана Айтберов Т.М. Надир-шах Афшар и дагестанцы в 1741 году Махачкала - 2011 УДК 94(470.67) ББК 63.2(2Рос-Даг) А15 Айтберов Т.М. Надир-шах Афшар и дагестанцы в 1741 году. Махачкала: А15 ИД Ваше дело, 2011. – 200 с. Под редакцией И.А. Каяева. Привлекая ранее неизвестные письменные источни ки, а также по новому толкуя опубликованные ...»

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства Энергоресурсосберегающие технологии и технические средства для их обеспечения в сельскохозяйственном производстве Материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых (Минск, 25–26 августа 2010 г.) Минск НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства 2010 УДК 631.171:631.3:620.97(082) ББК 40.7я43 Э65 ...»

«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: ...»






 
© 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.