Файл: В. Г. Борулько, ведущий инженер, доцент не. Денисова.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 199
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Keywords: Atomizer, diesel engine, injection process, combustion of the fuel.
УДК 123:456 ОСОБЕННОСТИ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННОГО УВЛАЖНЕНИЯ
Смелик В.А.
1
, Новиков МА, Ерошенко ЛИ, Перекопский А.Н.
2
Санкт-Петербургский ГАУ
1
, ИАЭП
2
Аннотация. Представлен анализ состояния и основные направления развития послеуборочной обработки зерна в условиях Северо-Западного региона. Предложены научные принципы, обеспечивающие формирование поточной послеуборочной обработки зерновых культур. Приведены примеры комплексов послеуборочной обработки семенного и фуражного зерна. Ключевые слова влажность зерна, сушка, послеуборочная обработка. В условиях Северо-Западного региона РФ основными предприятиями послеуборочной обработки зерна остаются и должны быть универсальные пункты, работающие как с семенным, таки фуражным зерном. Большие колебания влажности поступающего материала (как в течение сезона, таки в течение дня) обуславливают необходимость изменения технологии обработки не только в зависимости от назначения зерна, но и от его влажности. Особенностями зернового вороха, поступающего на пункты послеуборочной обработки зерновых культур, являются [1, 2]:
137
- неблагоприятные метеорологические условия в период уборки зерновых культур обуславливают высокую влажность вороха при уборке. Расчетная влажность вороха при уборке в условиях региона принята равной 26%;
- календарный срок уборки составляет в среднем 41 день с колебаниями от 36 до 49 дней. Коэффициент использования календарного срока уборки составляет 0,75, те. в течение 25 % дней в период уборки она невозможна по метеорологическим условиям
- ворох на пункты послеуборочной обработки поступает неравномерно. В отдельные дни его может поступать в 2 – 3 раза больше расчетного среднего поступления. Таких дней в течение сезона уборки более 50 %. Исходя из состояния характера поступления зернового вороха при разработке технологии должны быть соблюдены следующие основные принципы
1
. Отсутствие жесткой связи между уборкой зерновых культур и послеуборочной обработкой зерна и равномерная загрузка предприятий при неравномерной подаче на него зернового вороха.
2. Независимость проведения друг от друга основных технологических операций.
3. Гибкость технологии, позволяющая изменять режимы обработки в зависимости от состояния и назначения обрабатываемого зерна. В большинстве разработанных типовых проектов заложена поточная технология обработки зерна. Опыт работы в зоне повышенного увлажнения показал, что из-за изменчивости состояния материала и характера его поступления на обработку, поточность ее, эффективная в сухой зоне, практически не может быть обеспечена. Поэтому, в регионах повышенного увлажнения целесообразно применять технологию, в которой при сохранении поточности обработки между машинами, осуществляющими основные технологические операции предварительная очистка, сушка, окончательная очистка, установлены накопительные емкости, позволяющие выполнять независимо от других любую из этих технологических операций. В настоящее время строятся и реконструируются комплексы по индивидуальным проектам исходя из конкретных хозяйственных условий финансового состояния хозяйства, валового сбора зерновых культур в перспективе, назначения и видового состава зерна, наличия оборудования и помещения [3, 4, 5]. Как пример можно привести комплекс послеуборочной обработки зерновых культур в СПК «Кобраловское». Для этого использовался сенной ангар м высотой м. Вследствие этого, в схеме предусмотрены укороченные, до емкости 25 тонн, вентилируемые бункера БВ-40. После пуска в работу комплекса появилась возможность расширить посевные площади зерновых, тем самым полнее обеспечить потребность в концентрированных кормах собственного производства. Годовая загрузка комплекса составляет
1000 т зерновых.
138 Аналогичные комплексы по послеуборочной доработке зерна на базе сушилки СКМ-15 спроектированы и построены в ОАО Красногвардейский, ЗАО «Оредежский», ЗАО «Осьминское» Ленинградской области и ряде других хозяйств. Библиографический список
1. Перекопский АН, Могильницкий В.М. Развитие механизации послеуборочной обработки зерна в Северо-Западном регионе России / Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2012. – №3. – С. 7-9.
2. Дианов Л.В., Смелик В.А., Ширяев АС. Механизация сушки урожая зерновых и кормовых культур (монография) // Ярославль ЯГСХА. – 2005. –
150 с.
3. Новиков МА, Ерошенко ЛИ. Формирование технологических схем послеуборочной обработки зерна // Технологии и средства механизации сельского хозяйства. – СПб.: СПГАУ. – 2005. – С. 75-78.
4. Смелик В.А., Ерошенко ЛИ, Сайда С.К. Проектирование и строительство пунктов по послеуборочной обработке и хранению продукции растениеводства для типовых хозяйств Северо-Запада / Крупный и малый бизнес в АПК: роль, механизмы взаимодействия, перспективы. – СПб.: СПГАУ.
– 2009. – С. 124.
5. Perekopskiy A.N., Smelik V.A. Variables of the wheat seeds drying process in a carousel type dryer // British Journal of Innovation in Science and Technology,
2016. – Т. – №2. – P. 11-20.
Abstract. The basic directions of development of post-harvest processing of
grain in the Northwest region. Proposed scientific principles to ensure the formation
of technology of processing of grain. Examples of complexes of post-harvest handling
of seed and forage grain in the Leningrad region.
Keywords: grain moisture, drying, post-harvest processing.
УДК 631.417 ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ТЯГОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЛУЖНОГО КОРПУСА
Старовойтов СИ. Брянский ГАУ Аннотация. Величина тягового сопротивления режущей кромки лемеха учитывает угол ее трансформации в сторону лицевой сложной геометрической поверхности. Напряжение смятия на режущей кромке получено с помощью реологической модели Фойгта и второй классической
139 теории прочности. Величина тягового сопротивления поверхности лемеха включает удельную потенциальную энергия разрушения почвенных частиц. Тяговое сопротивление отвала выражено через работу элементарных кривых крошения продольно - вертикальной проекции сложной геометрической поверхности. Ключевые слова лемех, отвал, режущая кромка, реологическая модель, прочность. Состояние вопроса. Обработка почвы является важнейшим звеном в системе агротехнических мероприятий по производству продукции растениеводства. Существуют выражения В.П. Горячкина, Г.Н. Синеокова, В.В.
Кацыгина, Н.В. Щучкина, АТ. Вагина. Эти выражения позволяют рассчитать тяговое сопротивление почворежущих рабочих органов, ноне учитывают возможность работы лезвия лемеха плужного корпуса в сложном характере нагружения и различную степень нагруженности отвала. Цель исследования. Целью исследований является разработка методики расчета горизонтальной составляющей тягового сопротивления плужного корпуса с учетом работы режущей кромки лемеха в режиме смятия и растяжения, различной степени нагружености отвала.
Методика исследований. Методика исследований предполагает определение тягового сопротивления режущей кромки лезвия и поверхности лемеха, отвала. Тяговое сопротивление режущей кромки учитывает угол ее трансформации в сторону лицевой поверхности [1, 2]. Напряжение смятия на режущей кромке получено с помощью реологической модели Фойгта и второй классической теории прочности. Величина тягового сопротивления поверхности лемеха включает удельную потенциальную энергия разрушения почвенных частиц. Тяговое сопротивление отвала выражено через сумму работ элементарных кривых крошения продольно - вертикальной проекции сложной геометрической поверхности. Результаты исследований. Горизонтальная составляющая тягового сопротивления плужного корпуса
,
пк
ин
пк
пов
лл
рк
пк
x
P
P
P
R
+
+
=
λ
(1) где
пк
x
R
- горизонтальная составляющая тягового сопротивления плужного корпуса, Н
лл
рк
Р
- тяговое сопротивление режущей кромки лезвия лемеха, Н
пк
пов
Р
- тяговое сопротивление поверхности плужного корпуса, Н
пк
ин
Р
- тяговое сопротивление на преодоление сил инерции, Н
λ
- коэффициент взаимовлияния лезвия режущей кромки и поверхности лемеха. Тяговое сопротивление лезвия лемеха
,
2
'
2 1
2 2
6 3
2 2
3 3
2 1
2 1
sin
α
σ
µ
α
α
α
β
α
β
α
β
π
η
ρ
γ
∆
×
×
×
×
×
−
−
+
−
+
−
−
−
+
×
×
×
=
р
Д
K
h
L
H
v
E
v
E
t
L
P
лл
рк
(2)
140 где ???? - длина фрагментированной части лемеха, Н
????- угол между лезвием лемеха и стенкой борозды, град
???? - толщина режущей кромки, м
???? - модуль упругости первого рода, Па
???? - скорость движения пахотного агрегатам с
???? - плотность почвы, кг/м
3
;
???? - коэффициент динамической вязкости, Пас- глубина обработки, м
???? - коэффициент, учитывающий углы внешнего и внутреннего трения
????
1
- угол резания вначале тела деформатора, град
????
2
- угол резания в конце тела деформатора, град
ℎ′ - величина разреза фрагментированной части лемехам Д - коэффициент динамичности нагружения р- предел прочности почвы на растяжение [3], Па
???? - коэффициент Пуассона
Δ???? - угол трансформации лезвия лемеха, град. Тяговое сопротивление поверхности плужного корпуса
,
отв
пов
л
пов
пк
пов
P
P
P
+
=
λ
(3) где
л
пов
Р
- тяговое сопротивление поверхности лемеха, Н
отв
пов
Р
- тяговое сопротивление поверхности отвала, Н. Тяговое сопротивление поверхности лемеха
(
)
,
2 2
γ
α
tg
k
tg
J
b
k
J
H
z
E
u
P
бв
y
бв
z
ч
л
пов
×
+
×
×
+
×
×
×
×
=
(4) где ????� - удельная потенциальная энергия разрушения частицы, Дж/м
3
; ч- длина частицы, м
????
????
, у - геометрические характеристики сечениям Тяговое сопротивление поверхности отвала плужного корпуса
,
1
∑
=
=
n
i
i
отв
пов
P
P
(5) где
i
P - элементарная горизонтальная составляющая тягового сопротивления кривой поверхности отвала, Н. Элементарная горизонтальная составляющая
,
∆
=
i
i
A
P
(6) где
∆
- единичное перемещение кривой поверхности отвалам- величина работы кривой поверхности отвала, Дж. Величина работы кривой поверхности отвала
(
)
[
]
,
0 0
1 2
0 1
x
x
b
x
a
f
k
b
H
A
внеш
н
i
+
+
×
×
×
×
×
−
=
σ
(7) где
i
A - величина работы кривой поверхности отвала, Дж.
σ
- нормальное давление на кривой поверхности отвала, Па
141
o
x
- горизонтальная координата точки кривой, расположенной на верхнем обрезе отвала плужного корпусам. внеш- коэффициент внешнего трения почвы
b
- ширина кривой поверхности отвалам- коэффициенты кривой отвала н- коэффициент нагруженности кривой отвала. Выводы. Разработана методика расчета горизонтальной составляющей тягового сопротивления плужного корпуса с учетом работы режущей кромки лемеха в режиме смятия и растяжения, различной степени нагружености отвала.
Библиографический список
1. Старовойтов СИ, Старовойтова Н.П. Лемех плуга // Патент на изобретение №2562528, А 01 В 15/04, опубл, бюл. №25.
2. Лобачевский Я.П., Старовойтов СИ, Чемисов Н.Н. Энергетическая и технологическая оценка рабочего органа // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2015. – №5. – С.
3. Лобачевский Я.П., Старовойтов СИ. Физические аспекты суглинистой почвы // Монография. – Брянск Издательство Брянского ГАУ. – 2015. – С.
Abstract. The size of traction resistance of the cutting edge of a ploughshare
considers the angle of her transformation towards a front difficult geometrical
surface. Tension a smyatiya on the cutting edge is received by means of the
rheological Foygta model and the second classical theory of durability. The size of
traction resistance of a surface of a ploughshare includes specific potential energy of
destruction of soil particles. Traction resistance of a dump is expressed through work
of elementary curves of dyeing is longitudinal - a vertical projection of a difficult
geometrical surface.
Keywords: aploughshare, a dump, the cutting edge, rheological model,
durability.
УДК 635.21:631.17 ДИНАМИКА ПАРАМЕТРОВ ГРЕБНЯ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КЛУБНЕНОСНЫХ КУЛЬТУРНА ПРИМЕРЕ КАРТОФЕЛЯ
Старовойтов В.И.
1
,Старовойтова О.А.
1
, Манохина А.А.
2
1
ФГБНУ ВНИИКХ,
2
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Картофель – растение требовательное к влажности, рыхлости и температуре почвы. Междурядья 140 (150) см удерживают большее количество влаги в засушливые периоды, и более равномерно поддерживают оптимальную влажность вовремя выпадения большого
142 количества осадков. Увеличением параметров гребня можно благоприятно воздействовать на влажность и температуру почвы в зоне клубневого гнезда. Ключевые слова картофель, гребни, гряды, влажность, плотность и температура почвы. Картофель - социально значимая культура, которая занимает большое значение в рационе питания россиян. Гребень, как среда, в которой развивается корневая система и клубневое гнездо, оказывает влияние на параметры растения за счет микробиологических, температурно-влажностных и аэрационных динамических процессов, которые происходят под воздействием метеорологических и техногенных воздействий. Клубни должны быть хорошо защищены от прямого солнечного излучения, излишнего нагрева поверхности почвы [1, 2, 3]. Как и плодородие, влажность, плотность и другие параметры почвы имеют важное значение для формирования урожая клубней [4]. Наши исследования выполнены в 2002-2004 гг. на базе СПК «Агрофирма Элитный картофель Раменского района Московской области на дерново- подзолистой среднесуглинистой почве. А также в 2015-2017 годах на экспериментальной базе ВНИИКХ Коренёво Люберецкого района Московской области на дерново-подзолистой супесчаной почве. В Раменском районе средняя температура воздуха за вегетационные периоды составила 15,1
о
С…17,1
о
С. Всего осадков за вегетационные периоды выпало 126 – 279 мм. ГТК составил 0,6…1,5. Средняя температура воздуха в
Коренево - составила 15,8…18,6
о
С. Осадков за вегетационные периоды выпало
302…470 мм. ГТК составил – 1,5…2,2. Картофель – растение требовательное к влажности почвы. Наибольшее количество воды картофель потребляет во второй половине вегетации. Оптимальная влажность почвы для картофеля – 70 – 80 % от ППВ [4]. Проведенные исследования показали, что при междурядьях 140 (150) см создаются лучшие условия для развития растений картофеля в засушливые периоды удерживается большее (на 2-8%) количество влаги, более равномерно поддерживается оптимальная влажность вовремя выпадения большого количества осадков. Оптимальная величина плотности почвы для суглинков 1,1 – 1,2 г/см
3
, для супесей 1,4 – 1,5 г/см
3 и все агротехнические приемы должны быть направлены на сохранение ее в течение вегетационного периода на этом уровне
[4, 5]. Известно, что глубина проникновения давления тем глубже, чем влажнее почва. Стечением времени от момента посадки и до уборки величина плотность почвы изменяется, происходит уплотнение почвы. Но часто плотность почвы к периоду уборки становится ниже, чем в фазу цветения в связи стем, что почвенные частицы под действием растущих клубней и корней раздвигаются и происходит разрыхление верхних слоев почвы. По полученным нами данным значительные различия от сложившихся условий не выявлены. Значения плотности почвы в зоне клубневого гнезда составили на суглинках –
143 0,81-
1,03 г/см
3
, на супесях 1,12 – 1,38 г/см
3
. В целом можно отметить, что плотность почвы под картофелем в слоях 0-10 и 10-20 см поддерживалась в оптимальных пределах. Это следствие своевременных и качественно проводимых операций по уходу за междурядьями [6]. Нормальное клубнеобразование у картофеля происходит при температуре почвы +С. При повышении температуры почвы до более +С клубнеобразование тормозится, а при +С прекращается. Поэтому температура почвы в зоне формирования клубневого гнезда имеет большое практическое значение [4]. Максимальные температуры в почве зафиксированы в фазу бутонизации. Почва нагревалась до температуры СВ жаркие периоды при ширине междурядий 140 (150) см температура оказалась на 0,5 – С ниже, чем на междурядьях 70 (75) см. Выводы. Междурядья 140 (150) см удерживают большее количество влаги в засушливые периоды, и более равномерно поддерживают оптимальную влажность вовремя выпадения большого количества осадков. Увеличением параметров гребня можно благоприятно воздействовать на влажность и температуру почвы в зоне клубневого гнезда. Библиографический список
1. Старовойтов В.И. Осваивать технологии с учётом конкретных условий Картофель и овощи. – 1993. – № 2. – С. 5.
2. Старовойтов В.И. Концепция развития ресурсосберегающих технологий производства картофеля // Картофель и овощи. – 2005. – № 7. – С. 6.
3.
Старовойтова О.А. Агротехническое обоснование грядовой технологии возделывания картофеля и топинамбура / В сб. научн. докладов Междунар. науч. – технич. конференц. Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства. – 2015. – С. 260-263.
4. Лорх А.Г. Динамика накопления урожая картофеля. М Сельхозиздат.
– 1948. –
191 с. Манохина А.А. Разработка технологического процесса посадки картофеля с применением гранулированных органических удобрений /А.А.
Манохина// Автореферат диссерт. на соиск. уч. степени канд. сельскохозяйственных наук.
6. Старовойтов В.И., Минин В.Б., Устроев А.А., Логинов ГА, Воронов
Н.В. Технические вопросы обеспечения органического земледелия в России / В сб. Картофелеводство Материалы науч. – практич. конференц. под ред. СВ. Жеворы. МС periods, and more
uniformly welcomed the group optimum moisture content during loss large amounts
of rain. Increasing the parameters of the ridge it is possible to favorably influence the
humidity and temperature of the soil in the area of tuberous nests.
Keywords: potato, ridges, ridges, humidity, density and temperature of the soil.
144
УДК 635.21:631.17:577.11 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ СУПЕРАБСОРБЕНТОВ В КАРТОФЕЛЕВОДСТВЕ
Старовойтова О.А.
ФГБНУ ВНИИКХ Аннотация. Полученные данные позволяют повысить урожайность и качество картофеля при влагосберегающей технологии возделывании. Суть данной технологии заключается в снижении стрессов, влияющих на урожайность картофеля в условиях глобального и локального изменения климата, путём внесения влагосберегающих препаратов, что позволяет сократить количество поливов и удержать часть удобрений в почве вовремя роста и развития растения. Ключевые слова картофель, водные суперабсорбенты, метеоусловия, урожайность. Картофель – сельскохозяйственная культура массового потребления, объёмы производства которой стабильно остаются на высоком уровне [1]. В зависимости от почвенно-климатических условий, исходного состояния, ресурсных возможностей, целей и задач гибкость технологий должна проявляться как в выборе комплекта машин, таки в проведении конкретных технологических операций [2, 3]. Известно, что биополимеры удерживают не только влагу почвы, но и минеральное питание, находящееся в ней [4]. Цель исследований – изучить влияние применения водных суперабсорбентов в сочетании с дробно-локальным внесением минерального удобрения на формирование урожая. Биополимеры находят все более широкое распространение в мировой практике растениеводства. Применение биополимеров с экономической точки зрения может быть перспективным [5]. На Российском рынке широко представлены полимерные суперабсорбенты, гидрогели, агрогели, агрогид- рогели, акваагросорбы, влагоабсорбенты, водоносы, водосилы итак далее, для растениеводства, лесоводства, сельского и садового хозяйства. Немецкие BASF и EVONIK, Американские Terawet Green Technologies Inc., Японские Nippon
Shokubai, Sumitomo Seika, San-
Dia Polymers, Южно-Корейские San-Dia Polymers фирмы - мощнейшие драйверы химической индустрии всего мира, создавшие новое поколение гидрогелей для растениеводства. В России пока только два завода производят гидрогели ООО Саратовский химический завод акриловых полимеров «Акрипол» и ООО «ПКФ Сингер» совместно с ПАО
«Татнефтехиминвест-холдинг» (Республика Татарстан).
145 Вносить абсорбенты можно в смеси с минеральными удобрениями либо при нарезке гребней культиватором-окучником либо картофелесажалкой, оборудованными туковысевающими аппаратами. Исследования выполнены на экспериментальной базе ФГБНУ ВНИИКХ в
Коренёво Люберецкого района Московской области в рамках плана НИР. Почва дерново-подзолистая супесчаная. Средняя температура воздуха за вегетационные периоды за 2012-2017 гг. составила 15,8…18,7
о
С при среднемноголетней - 16,5
о
С. Всего осадков за вегетационные период выпало
206…470 мм при среднемноголетней норме 260,5 мм. ГТК составил 1,0…2,2 при среднемноголетнем 1,3. Изменение климата характеризуется сильными ливнями и засухами, что вызывает температурные и влажностные стрессы растений, размывание гребней и сложности при осенней уборке урожая. При этом плодородие, влажность, плотность и другие параметры почвы имеют важное значение для формирования урожая клубней. За все годы исследований отмечена тенденция повышения урожайности при увеличении дозы биополимера. В среднем затри года 2012-2014 гг. на сорте Жуковский ранний - до 33,0 т/га, на сорте Удача - до 37 т/га, на сорте Невский - до 32 т/га, что, соответственно, на 3,6-25,2% выше урожайности, полученной на контрольном варианте. При этом более отзывчивыми оказались варианты сортов Удача и Невский. При исследовании влияния водных суперабсорбентов на урожайность картофеля разных сроков созревания в 2015-2017 годах на сортах Жуковский ранний, Крепыш, Метеор, Любава (ранние Сантэ, Гала, Красавчик
(среднеранние); Голубизна, Накра (среднеспелые Лорх, Рагнеда
(среднепоздние) в среднем затри года получено, что при использовании гидрогелей при посадке урожайность исследуемых сортов увеличилась на
1,0...4,0 т/га (4...13%). Выводы. Биополимеры удерживают не только влагу почвы, но и минеральное питание, находящееся в ней. В засушливый период корневая система растений продолжает получать влагу с удержанными биополимерами минеральные удобрения, но уже не из почвы, а из разбухших биополимеров. Использование биополимеров значительно повышают урожайность картофеля при отсутствии осадков в течение двух-трёх недель. Библиографический список
1. Старовойтов В.И., Старовойтова О.А. Переработка картофеля экономически целесообразна // Картофель и овощи. – 2008. – № 7. – С. 2–3.
2.
Старовойтов В.И. Обоснование процессов и средств механизации производства картофеля в системе «поле-потребитель» // Автореферат диссерт. на соискание уч. степ. докт. технич. наук. Мс.
3.
Манохина А.А. Разработка технологического процесса посадки картофеля с применением гранулированных органических удобрений // Автореферат диссерт. на соиск. уч. степени канд. сельскохозяйственных наук.
146 4.
Старовойтова О.А., Старовойтов В.И., Манохина А.А. Возделывание картофеля с использованием водных абсорбентов // Вестник ФГОУ ВПО
МГАУ имени В.П. Горячкина. – 2016. – Вып. № 2 (72). – С. 28–34.
5.
Старовойтова О.А., Старовойтов В.И., Шабанов Н.Э., Манохина А.А. Урожайность сортов картофеля при влагосберегающей технологии в зависимости от применения водных абсорбентов // Картофелеводство Мат-лы науч. – практич. конферен. Современные технологии производства, хранения и переработки картофеля // ФГБНУ ВНИИКХ. – МС. The essence of this technology is to
reduce the stresses that affect the yield of potatoes in the global and local climate
changes, by introduction of moisture saving medicines that allows you to terminate
the number of waterings and withhold a portion of the fertilizer in the soil during the
growth and development of plants.
Keywords: potato, water-superabsorbent, metoclo tions, yield.
УДК 631.01.20.05. РАЗРАБОТКА БЕЗ ОБОРОТА ПОЧВЫ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР С ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЕМ – УДОБРИТЕЛЕМ
Теловов Н.К.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Новым направлением мелиорации и окультуривания тяжелых почв является создание органоминеральной структуры почвенного профиля, что достигается объемным глубоким рыхлением с одновременным
внутрипочвенным внесением структурообразующих веществ органического происхождения измельченные початки и стебли кукурузы, травы, пылевидный торф и др, а также использования для полива дренажного стока, содержащего органические вещества. Ключевые слова окультуривания дренажного стока, глубокорыхлитель-
удобритель. Уровень грунтовых вод для нечерноземной зоны должен быть 0,80 мот поверхности, поэтому достаточно рыхлить почву на глубину от 0,4 дом. Применение рыхлителей стоечного типа в тяжелосуглинистых и глинистых увлажненных почвах не дает желаемого результата, т.к. глубина рыхления в этом случае не превышает 0,2…0,3 м, образуются уплотненные
147 щели в нижней части профиля, которые делают практически невозможным равномерное внесение по горизонтам различных мелиорантов, структу- рообразователей и удобрений [1]. Для мелиорации этих почв применяется глубокорыхлитель РГ-0,5W, которые агрегатируются на трактора тягового класса 30 кН. Опыты показали, что почвы в неоднородных слоях, содержащих значительное количество марганца, магния, алюминия, быстро разрушаются под действием режущих элементов глубокорыхлителя и вспучивается нам над поверхностью
[2, 3]. Происходит интенсивное разрушение слитной структуры почвенного профиля и его гомогенизация. Рабочая скорость рыхления составляла 3…5
км/ч. Под действием глубокого рыхления коренным образом изменяются водно–физические свойства почв чаше с неоднородными горизонтами. Так, объемная масса снизилась с 1700…1800 до 1300…1400 кг/м
3
, а механическая прочность, характеризуемая числом ударов динамического плотномера Ударника ДорНИИ) – в 3…4 раза. Существенно улучшились водопроницаемость почвы и ее фильтрационные свойства. Коэффициент фильтрации увеличился с 0,05…0,1 до 1 м/сут. В последующем нужно предусматривать регулярное внутрипочвенное внесение с помощью глубокорыхлителя - удобрителя почвы в междурядье сельскохозяйственных культур химических мелиорантов и удобрений. Новым направлением мелиорации и окультуривания тяжелых почв является создание органоминеральной структуры почвенного профиля, что достигается объемным глубоким рыхлением с одновременным внутри- почвенным внесением структурообразующих веществ органического происхождения измельченные початки и стебли кукурузы, травы, пылевидный торф и др, а также использования для полива дренажного стока, содержащего органические вещества. Пылевидные структурообразующие вещества (как и пылевидные минеральные) можно вносить в почву в процессе ее рыхления с использованием колесных тракторных агрегатов РУП-8 или пневмоемкостей на тракторах тягового класса 30…70 кН, с которыми агрегатируются глубокорыхлители. При мелиорации и окультуриванию низменных почв в Калязинском районе, для которых стоки животноводческих комплексов и птицеферм являются ценными органическими мелиорантами почв. Структура среднего состава куриного помета в % на сырое вещество вода 50-65, калий КО 0,9-1,0 азот 1,3-1,5, известь СаО 0,4-0,5, фосфор РО – 1,7-1,8, магний МО 0,7-0,8. Их можно вносить в разрыхленный профиль с использованием глубокорыхлителей и машин типа РЖТ-8, работающих на полях в едином комплексе. Применение химических мелиорантов и структурообразующих веществ позволяет создавать новую комковатую структуру почвенного профиля ив дальнейшем при необходимости управлять этой структурой. С помощью глубокорыхлителя - удобрителя [4] (рис) можно вносить в разрыхленный почвенный профиль жидкие минеральные удобрения (азотные
148 или растворы аммиачного типа. Нитратные формы азота подвержены вымыванию из разрыхленной почвы. Внесение фосфорных удобрений снижает потери азота. Жидкий навоз, жидкие минеральные удобрения и химические мелиоранты перекачиваются самотеком или под давлением из баков, смонтированных на тракторе РТМ-160У, в распределительное устройство рыхлителя с помощью гибких шлангов, при этом обрабатываемый рыхлителем почвенный пласт приподнимается и затем распадается на мелкие комья. В разрыхленное пространство вносятся жидкие удобрения и мелиоранты. При таком способе внесения этих материалов питательные вещества не испаряются и не загрязняют окружающую среду. Наибольший интерес представляет здесь жидкий навоз, объем которого медленно, но непрерывно растет в связи с интенсивным развитием животноводства в нашей стране, так как население страны больше предпочитает отечественную продукцию. Риса) Глубокорыхлитель – удобритель ас боку и б) - спереди
1- бак для удобрения, 2- трубопровод для подачи удобрения в почву, 3- форсунка, 4- рыхлитель второго ряда, 5- рыхлитель первого ряда, 6- кронштейн для агрегатирования с базовой машины, 7- крышка бака. Библиографический список
1. Труфанов В.В. Глубокое чизелевание почвы // М ВО
«Агропромиздат». – 1989. – 141 с.
2. Казаков В.С., Максименко В.П., Умирзакова СИ. Рекомендации по технологии регулирования водно-солевого режима тяжёлых почв на рисовых системах Кызыл – Ордынской области. МИИСП им. В.П. Горячкина; МГМИ им. АН. Костякова, Мс. Насыров Н.К., Казаков В.С. Руководство по мелиорации почвенного профиля при комплексной реконструкции оросительных систем (на примере Яванской долины) МИИСП им. В. П. Горячкина. – 1990. с.
4. Шмонин А.В., Тойгамбаев С.К., Теловов Н.К. Глубокорыхлитель- удобритель // Патент №2500092 от 10.12.2013
149
Abstract. A new area of land reclamation and cultivation of heavy soils is the
creation of the organic and mineral structure of the soil profile, which is achieved by
volumetric deep soil loosening with simultaneous introduction of structure-forming
substances of organic origin: the crushed cobs and corn stalks, grass, palevic NY
peat, etc., as well as use in irrigation drainage runoff containing organic matter.
Keywords: cultivation drainage outflow, Glubokoye-tel-manure-spreader.
УДК 665.004.55 ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ
Улюкина Е.А.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Предложены конструкции гидродинамических фильтров с большим ресурсом работы – каскадный и с динамическим отстойником. Они могут использоваться для очистки моторных топлив, масел и других жидкостей. Ключевые слова очистка топлив, гидродинамический фильтр, пористые материалы. Наличие твердых частиц загрязнений в топливах и маслах может привести к повышенному износу сопряженных деталей и забивке калиброванных отверстий, что вызывает неисправности и отказы при работе двигателей [1]. Но есть и экологический аспект этой проблемы – присутствие загрязняющих веществ в топливах приводит к увеличению содержания токсичных веществ в отработавших газах двигателей, что вызывает загрязнение атмосферного воздуха и отрицательно сказывается на здоровье людей, приводит к угнетению животного мира и растительности. Повышением чистоты топлив и масел, применяемых при эксплуатации мобильной техники, можно существенно снизить вредное воздействие этих продуктов на окружающую среду. Традиционно для очистки топлив от загрязнений применяются различные фильтры [2]. Но ресурс работы таких фильтров ограничен, т.к. происходит забивка пор фильтрующей перегородки и требуется периодическая замена фильтроэлементов. Гидродинамические фильтры лишены этого недостатка, их конструкция позволяет осуществлять непрерывную регенерацию фильтрационных элементов непосредственно в процессе фильтрования продукта. В процессе работы гидродинамических фильтров одновременно осуществляется процесс фильтрования жидкостей через пористую перегородку и
150 процесс гидродинамического воздействия инерционных сил потока жидкости на загрязнения, непрерывно удаляющиеся с поверхности этой перегородки [3], при этом некоторая часть продукта вместе с загрязнениями, не попавшими в пористую перегородку, также не поступит в эту перегородку и будет сбрасываться из внутренней полости фильтрующего элемента. Разработано устройство на основе гидродинамического фильтра для очистки топлив в циркуляционных системах [4]. Чтобы обеспечить максимальную эффективность работы форма гидродинамического фильтра была выбрана в виде усеченного конуса, пористая перегородка выполнена из гидрофобного материала. Для очистки сбрасываемого топлива предусмотрено дополнительное очистное устройство – тарельчатый динамический отстойник. Гидродинамические фильтры можно применять для очистки топлива ив виде каскадной схемы Каждая ступень каскадного гидродинамического фильтра-водоотделителя представляет собой фильтрующую перегородку из гидрофобного материала в форме усеченного конуса и работает аналогично гидродинамическому фильтру-водоотделителю для циркуляционных систем. Применение каскадной схемы гидродинамических фильтров увеличивает эффективность очистки топлива по сравнению с единичным фильтром, так при использовании трёхступенчатого гидродинамического фильтра объём очищенного продукта составит 97,3 - 99%. На конструкцию каскадного гидродинамического фильтра-водоотделителя был получен патент Этот фильтр может применяться для очистки топлив, масел и других жидкостей в различных устройствах [7]. Гидродинамические фильтры на основе гидрофобных материалов обеспечивают очистку топлив от твердых частиц загрязнений и микрокапель воды, а ресурс их работы увеличен по сравнению с традиционными фильтрами за счет непрерывного удаления загрязнений с рабочей поверхности фильтрационного элемента в процессе их эксплуатации. Библиографический список
1. Коваленко В.П., Улюкина Е.А. Снижение износа деталей топливной аппаратуры дизельных двигателей Ремонт. Восстановление. Модернизация. –
2012. –
№ 9. – С. 12-15.
2. Коваленко В.П., Турчанинов В.Е. Очистка нефтепродуктов от загрязнений – М Недра. – 1990. – 160 с.
3.
Финкельштейн З.Л. Применение и очистка рабочих жидкостей для горных машин. – М Недра. – 1986. – 233 с. Пат. № Российская Федерация, МПК B01D36/04. Устройство для очистки жидкостей в циркуляционных системах / Коваленко В.П., Галко
С.А., Улюкина Е.А., Косых АИ, Ерохин О.В., Воробев АН. – № 201108692, заявл. 10.03.2011 г, опубл. 20.07.2012. Бюл. № 20. – 7 с.
5. Коваленко В.П., Улюкина Е.А., Воробьев АН. Современные методы очистки автомобильного топлива от механических загрязнений и воды // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения
151 высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина. – Агроинженерия. – 2011. –
№ 2 (47) – С. 23-25.
6. Пат. № 2545332 Российская Федерация, МПК B01D29/56. Каскадный гидродинамический фильтр-водоотделитель/ Ерохин ИВ, Коваленко В.П., Косых АИ, Нагорнов С.А., Романцова СВ, Улюкина Е.А. – № 2014104093, заявл.05.02.2014 г, опубл. 27.03. 2015, Бюлл. № 9. – 6 с.
7. Коваленко В.П., Улюкина Е.А., Липаева МА. Обеспечение чистоты топлив и масел при эксплуатации сельскохозяйственной техники Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина. – 2015. – №3 (67). – С. 44-50.
Abstract. The design of the hydrodynamic filters with a large resource of work
proposed: cascading, with dynamic settler. They can be used for cleaning of motor
fuels, oils and other liquids.
Keywords: clean fuels, hydrodynamic filter, porous materials.
УДК: 631.314 РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВОГО ОПЫТА ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ
МЕЛКОСЕМЕННЫХ КУЛЬТУР
Фирсов АС ,
Горбачев ИВ ,
Голубев В.В.
1
,
Кудрявцев А.В.
1
1
Тверская ГСХА,
2
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. По результатам двухлетнего полевого опыта получены результаты изменения полевой всхожести мелкосеменных культур. Выполненный анализ зависимостей позволил установить оптимальную скорость. Ключевые слова полевой опыт, результаты, семена, всхожесть. В соответствии с планом научно–исследовательской работы кафедры технологических и транспортных машин и комплексов ФГБОУ ВО Тверская ГСХА в 2016 – 2017 годах заложен полевой опыт. Методика проведения полевого опыта базировалась на общепринятых рекомендациях Доспехова Б.А. [1].
Полнофакторный эксперимент типа 3 2
проведён с целью обоснования комплекса мероприятий и технических средств для возделывания яровых и озимых культур, в том числе клевера, льна – долгунца, рапса [2] на агро- технологическом полигоне на площади 11 га. Исследуемыми факторами являлись скорость движения блочно – модульного адаптера БМКА – 3,0 [3] и норма высева семян, отражённые в виде таблицы 1. В качестве отклика использован показатель полевой всхожести семян в фазу двух листьев (4…5 дней. Таблица 1 Результаты кодирования полнофакторного эксперимента Фактор Обозначение Кодовое обозначение Интервал варьирования Уровни варьирования Уровни варьирования кодированные Верхний Нижний Нулевой Верхний Нижний Нулевой скорость движения, км/ч
X1 x1 1
6,5 4,5 5,5
+1
-1 0 норма высева, кг/га
X2 x2 25 100 50 75
+1
-1 0 При определении показателей отклика фиксировалось исходное состояние почвенного профиля и изменение свойств почвы по глубине 0…20 см. Исследовалось изменение относительной влажности почвы, плотности, коэффициента структурности и твёрдости, как основного показателя, характеризующего свойства почвы. Полученные данные результатов полевого опыта обрабатывались статистически с применением программного комплекса Mathcad Prime 3,0 по составленному алгоритму. Проверка по критериям Стьюдента прим уровне значимости подтвердила достоверность полученных результатов. Результаты выполненного полевого опыта на примере данных по семенам льна – долгунца представлены в виде таблицы Таблица 2 Результаты полевого опыта
№ опытах Выходной параметр, полевая всхожесть, % Среднеарифметическое значение выходного параметра, уuср,
% Первая повторность Вторая повторность у Третья повторность у 1
-1
-1
+1 92,6 92,3 92,4 92,4 2
+
1
-1
-1 95,3 95,4 95,6 95,4 3
-1 +1
-1 94,8 93,6 93,9 94,1 4
+
1
+1
+1 90,1 91,0 90,6 90,6 На основании полученных данных, после выполнения соответствующих вычислений составлено уравнение регрессии, которое проверено на адекватность по критерию Фишера.
2 1
36
,
0 2
3
,
4 1
41
,
13 97
,
82
)
2
,
1
(
х
х
х
х
х
х
Пв
+
−
+
=
, % где хи х – исследуемые факторы на различных уровнях варьирования – скорости движения БМКА – 3,0 и нормы высева семян соответственно.
153 Анализ коэффициентов полученной регрессионной зависимости показывает, что значимое влияние на полевую всхожесть мелкосеменных культур оказывает скорость движения блочно – модульного адаптера БМКА – 3,0. При повышении значения скорости до 6,5 км/ч наблюдается максимальное значение исследуемого отклика, составляющее 95,4 %. В меньшей степени значимости находится норма высева. Повышение нормы высева до 100 кг/га снижает полевую всхожесть. В качестве вывода следует отметить необходимость дальнейшего проведения исследований для повышения точности и достоверности полученных данных. Также необходимо учесть, что при возделывании мелкосеменных культур нужно учитывать и последующие технологические процессы, напрямую влияющие на полевую всхожесть растений – качество посевного материала, чистоту, лабораторную всхожесть и т.д. Следующим этапом исследований является повышение количества факторов и уровней варьирования для оптимизации значений блочно – модульного адаптера, с учётом свойств высеваемого материала. Библиографический список
1. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта // М Агропромиздат, 1985. –
352 с.
2.
Голубев В.В., Кудрявцев А.В., Фирсов АС, Сафонов МА. Методика проведения агротехнического полевого опыта // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2017. – № 4. – С. 43-48.
3. Рула ДМ, Голубев В.В., Коробкин В.С. Блочно – модульный адаптер
БМКА – 3,0 // Машинно – технологическая модернизация льняного агропромышленного комплекса на инновационной основе, сб. науч. тр. – Тверь. –
ВНИИМЛ. – 2014. – С. 50 – 53.
Abstract. By results of two years' field experiment results of change of field
viability of microspermous cultures are received. The made analysis of dependences
allowed to establish optimum speed.
Keywords: field experiment, results, seeds, viability.
154
УДК МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ОБЪЕМНОГО
РЫХЛИТЕЛЯ МЕТОДОМ ФРАКТАЛЬНОГО АНАЛИЗА Цветков ИВ, Леонтьев Ю.П., Жогин ИМ, Макаров А.А., Балабанов В.И.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. В работе рассмотрено использование фрактальных характеристик среза грунта для оценки эффективности работы объемного
рыхлителя. Проанализировано распределение фрактальных характеристик по срезу грунта после его обработки. Сделан ряд выводов об изменении характеристик грунта после обработки. Ключевые слова структура почвы, фрактал, фрактальная размерность, диссипативная структура,фотографии среза грунта в высоком разрешении, шейдинг данных, экспериментальные исследования, объемный
рыхлитель, угол резания. Деградация и изменение плотности почвы непосредственно влияет на ее плодородность, и усложняет продуктивность возделываемых культур, и поэтому является важной проблемой в сельском хозяйстве, решением которой является глубокое рыхление [1, 2]. Высокая эффективность от использования рыхлителей зависит от оптимальных параметров и режимов работы агрегатов и особенностей и особенностей конструкции их рабочих органов. Управление всеми факторами, способствующими изменению структуры, позволяет поддерживать грунт в состоянии необходимом для дальнейшего использования в соответствии с агротехническими требованиями к качеству обработки. Структура почвы дои после обработки зависит от режима работы объемного рыхлителя и особенности конструкции его рабочих органов. Фрактал – структура, состоящая из частей, которая подобно целому, обладающая дробной метрической размерностью. Основной характеристикой фрактала является фрактальная размерность, которая является коэффициентом, показывающим геометрически сложные формы фрактальной структуры. Основным способом определения фрактальной размерности неоднородных объектов является клеточный способ – наложение серии сеток на исследуемый объект [3]. Фрактальная размерность определяется как тангенс угла наклона линии зависимости числа элементов структуры, попавших в ячейки сетки от шага сетки в дважды логарифмических координатах
=
→
δ
δ
δ
1
ln
)
(
ln lim
0
N
D
155 Где D – фрактальная размерность, N – число элементов структуры, попавших в элементы сетки, δ – шаг сетки. С целью выявления изменения фрактальных характеристик грунта при разрыхлении объемным рыхлителем с разными углами резания был выполнен комплекс экспериментальных исследований в лабораторных условиях. Эксперименты проводились в грунтовом лотке Лаборатории мелиоративных машин кафедры машин и оборудования природообустройства и защиты в чрезвычайных ситуациях РГАУ-МСХА им. КА. Тимирязева. В качестве модели рабочего органа был выбран объемный рыхлитель с изменяемым углом резания, состоящий из двух параллельных стоек-ножей и режущего лемеха. Углы варьировались от 5 до 50 градусов. После прохода модели рыхлителя делался срез грунта при помощи специального устройства для оценки степени рыхления, фотографирования, и дальнейшего анализа с использованием фрактального метода. Дои после разрыхления грунта делались фотографии грунта в высоком разрешении в формате bmp. Фрактальная размерность интересующего участка снимка определялась при помощи программы
Gwyddion [4]. Чем значение фрактальной размерности больше, тем более неоднороден грунт и, тем большая площадь покрыта трещинами и пустотами. В центре значения больше чем по краям это означает что структура более развита, а, следовательно, сильнее разрыхлена. С помощью такого анализа мы можем подбирать наиболее эффективный угол резания рыхлителя. Зависимость дисперсии фрактальной размерности от угла резания имеет ярко выраженный степенной характер с регрессионным уравнением y = 2·10
-5
x
2
- 0,001x + 0,0327. Также мы можем наблюдать рост фрактальной размерности, на промежутке от 20-35˚. Это означает, что на этом промежутке происходит наибольшее разрыхление грунта. В промежутке от 40-50˚, наблюдается ее понижение. Из этого следует, что грунт недостаточно качественно разрыхлен. Выводы
- Наиболее эффективно применение методов фрактального анализа при выборе режимов работы рыхлителя
- При разных углах резания наблюдается изменение фрактальной размерности
- Наименьшая дисперсия отмечена при углах резания 20 – 35 градусов, что позволяет рекомендовать данный угол, как наиболее оптимальный сточки зрения равномерности обработки грунта. Библиографический список
1. Алексеева ЮС, Снегирева А.В. Глубокая обработка почвы и урожай.
Л.: Лениздат, 1984. – 69 с.
2. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. – М Наука, 1976. – 279 с.
156 3. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы / Б. Мандельброт. – М Ин-т компьютерных исслед., 2002. – №2. – С. 199-201.
4. Сайт проекта Gwyddion http://gwyddion.net Доступ 28.05.2017.
Abstract. The paper discusses the use of fractal charac-teristics of a slice of
soil for evaluating the performance of bulk Ripper. The distribution of fractal
characteristics at the slice of soil after it is processed. A number of conclusions about
the changing charac-teristics of the soil after treatment.
Keywords: soil structure, fractal, fractal dimension of dissipative structure, the
cross section of the soil in high resolution, shading data, experimental studies, body
of the cultivator, the cutting angle.
УДК 631.316 ПРИМЕНЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
Чаткин МН, Федоров СЕМГУ им. Н.П. Огарёва Аннотация. В статье рассмотрено применение дифференцированной системы обработки почвы, позволяющей сократить издержки производства в растениеводстве. Ключевые слова плотность, культиватор, дифференцированная система обработки почвы. Обработка почвы позволяет регулировать в желательном направлении ее водный, воздушный, тепловой и питательный режимы, оказывая одновременно влияние на темпы эрозионных процессов, уровень загрязнения нитратами грунтовых вод, последействия предшественника, а также биотические компоненты, в т.ч. состав и активность почвенного зооценоза, микрофлоры и т.д. Благодаря обработке почвы, изменяется ее строение, влагоемкость и скорость поступления воды в зону корневой системы растений. Обработка почвы с учетом типа корневой системы возделываемой культуры (стержневой, мочковатой) влияет на использование удобрений в корнеобитаемом слое, те. позволяет регулировать эффективность их применения. Главным показателем физического состояния почв является плотность сложения, которая выражается через объемную массу или плотность почвы и общую скважность. При сопоставлении величин равновесной и оптимальной для культур плотности почвы определяется потребность в той или иной механической
157 обработке [1]. Снижение интенсивности обработки почвы, вплоть до полного отказа от нее, возможно только на таких почвах, у которых равновесная плотность приближается к оптимальной плотности или равна ей. Интенсивность механической обработки должна возрастать с увеличением разности между равновесной и оптимальной плотностью почвы. К настоящему времени выявлено, что плотность сложения почвы зависит не только от гранулометрического состава, содержания гумуса, но и является функцией ее структурных качеств. Многочисленными исследованиями установлено, что в зависимости от типа почвы и структуры плотность сложения меняется в широких пределах. По обобщенным данным, в зависимости от гранулометрического состава для роста и развития культурных растений требуется определенная плотность (объемная масса почвы. Для большинства культур она находится в пределах от 1,10 до 1,30 г/см
3
[2]. При уплотнении почвы уменьшается не только объем пор, но и их размер. Это весьма важно для роста корневых волосков. Уплотненная почва плохо впитывает и фильтрует влагу, а это при наличии ливневых осадков способствует усилению поверхностного стока, эрозии ив целом снижению влагообеспеченности растений. Причинами снижения урожаев на уплотненных почвах являются недостаток кислорода и избыток углекислого газа, плохая водопроницаемость и ухудшение водного режима, нарушение условий формирования мощной корневой системы на рыхлой - уменьшение концентрации влаги и пищи в объеме, служащей для питания растений, большой расход воды на непроизводительное испарение, повреждение корневой системы из-за естественного процесса уплотнения и оседания почвы. Нами были проведены опыты по определению плотности почвы поля водном из хозяйств Республики Мордовия. Почва чернозем оподзоленный, среднесуглинистый, содержание гумуса 6 %. Площадь участка – 36 га. Плотность по всему полю на одной и той же глубине варьировала в значительных пределах. Это указывает на изменение воздействия напочвенные горизонты для придания ее состоянию, при котором условия для произрастания культивируемых растений были идентичными. Поэтому нами предлагается обработку почвы осуществлять дифференцировано в пределах одного поля. Целью данной обработки является сократить издержки производства в растениеводстве, избегая при этом разрушения структуры почвы и возникновения почвенных эрозий, за счет более эффективного расхода горючего и минимальных затрат времени. Исходим оттого, что возникает необходимость в более глубоком рыхлении почвы тех участков поля, где складываются неблагоприятные условия для роста корней растений, а именно на песчаных почвах, склонных к переуплотнению;
–
на почвах с неоднородной структурой;
–
на сильно гидроморфных почвах (глеевые и псевдоглеевые почвы);
–
на бедных гумусом почвах
158 В тоже время хорошо аэрируемые (в достаточной степени структурированные) почвы, почвы с высоким содержанием илистых частиц и гумуса можно обрабатывать менее интенсивно и глубоко. Дифференцированная обработка почвы возможна только в двухэтапном технологическом варианте с использованием данных цифровых почвенных карт (текстура, гидроморфность почв, содержание гумуса, электропроводность почвы, а также рельеф участка. Эта информация необходима для подготовки технологических электронных карт (карт-заданий или чип-карт). Библиографический список
1. Костин АС, Федоров СЕ, Чаткин МН. Анализ конструкций рабочих органов для глубокой безотвальной обработки почвы // Актуальные проблемы аграрной науки в ХХI веке материалы Всероссийской заочной науч.-прак. конф. – Пермь Изд-во ИПЦ Прокростъ. – 2014. – С. 184-188.
2. Седашкин АН, Федоров СЕ, Городсков С.Ю. Влияние вынужденных колебаний на разрушение почвы // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы межвуз. сб. науч. тр. – Саранск Изд-во Мордов. унта. –
2010. – С. 51-54.
Abstract. In article use of the differentiated system of processing of the soil
allowing to reduce costs of production in crop production is considered.
Keywords: density, cultivator, differentiated system of processing of the soil.
УДК 631.354.2.026 ДВИЖЕНИЕ ПОТОКА СТЕБЛЕЙ В МОЛОТИЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ АКСИАЛЬНО-РОТОРНОГО МСУ
Шрейдер Ю.М.
1
, Горбачев И.В.
2
1
Кисловодский государственный многопрофильный техникум
2
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Приведен расчет скорости движения потока стеблей и путь, проходимый им в молотильном пространстве в зависимости от числа воздействий бичами ротора. Ключевые слова аксиально-роторное молотильно-сепарирующее устройство, поток стеблей хлебной массы, скорость потока, пройденный путь. В молотильном пространстве аксиально-роторного МСУ поток стеблей обмолачиваемой хлебной массы движется по траектории, близкой к спирали.
159 Выберем в произвольной точке потока элемент dm и примем следующие предпосылки.
1. Стебли поступают в выбранную точку потоком (совокупностью)
большой порозности с начальной скоростью V
0 2. Бичи, воздействуя на массу с окружной скоростью р ротора
(барабана), захватывают стебли, протаскивают их, сообщают им скорость и ускорение. Со стороны подбарабанья на поток стеблей действуют силы, оказывающие сопротивление движению потока.
3. В произвольно выбранной точке подбарабанья скорость движения изменяется скачкообразно в момент воздействия бича по стеблям скорость элемента увеличивается, в промежутке между воздействиями – уменьшается. Согласно законам сохранения сумма импульсов действующих сил и кинетическая энергия системы
+
′
=
+
=
+
+
=
2 2
2 2
2 1
2 2
0 2
1 0
mU
V
M
m
U
MV
E
m
U
m
U
MV
P
(1) где V и Vʹ – скорость бича массой М дои после воздействия по элементу dm мс и U
1
– скорость элемента dm дои после воздействия бича (мс m – масса элемента dm (кг М – масса ротора, приведенная к бичу (кг. Согласно расчетам, скорость U
n элемента dm после воздействия «n»
(
)
−
+
−
−
+
⋅
+
=
nt
m
k
nt
m
k
n
M
m
V
U
сопр
сопр
б
n
exp
1 1
exp
1 1
,
(2) где t – продолжительность цикла k сопр
– коэффициент сопротивления поверхности подбарабанья движению стеблей. Путь S – путь, пройденный потоком стеблей по дуге подбарабанья кожуха ротора.
( )
exp exp
1
exp
1 1
exp
1
exp
1 1
⋅
−
+
−
−
−
+
⋅
−
+
−
−
⋅
+
=
T
m
k
T
m
k
T
m
k
n
T
m
k
T
m
k
M
m
k
m
U
S
сопр
сопр
сопр
n
сопр
сопр
сопр
р
(3) Представленные расчеты выполнены для элемента потока стеблей массой dm
, который является неотъемлемой частью стебля. Согласно уравнению 2 разгон потока стеблей в аксиально-роторном МСУ происходит аналогично барабанно-дековому устройству, что соответствует результатам экспериментальных исследований НИ. Кленина [1]. Нарастание скорости потока стеблей выше в устройствах с меньшим диаметром барабана, тес большей кривизной деки, и соответственно с большим сопротивлением их протаскиванию.
160 Из уравнения 2 следует, что при увеличении числа n воздействий бичом свыше 20…40 скорость п стремится к постоянной величине, отличающейся от окружной скорости ротора на величину р, соответствующую потере кинетической энергии при неупругом ударе. В соответствии с выражением 3 путь S, пройденный потоком стеблей по дуге окружности кожуха ротора, находится в экспоненциальной зависимости от числа n воздействий бичами ротора. Однако, учитывая малую степень изменения интенсивности экспоненты, зависимость S(n) можно считать близкой к линейной. Представленные расчеты позволяют представить окружную скорость движения потока стеблей в молотильном пространстве постоянной, а путь, проходимый им по дуге подбарабанья (кожуха) линейно зависимым от числа воздействий бичей. При постоянной величине коэффициента k сопр сопротивления движению потока стеблей и неизменной конструкции ротора и кожуха, работа на протаскивание стеблей в молотильном пространстве будет также в линейной зависимости от числа n воздействий бичей. Библиографический список
1.
Кленин НИ. Исследование вымолота и сепарации зерна. - Дис... д-ра техн. наук. - М МИИСП, 1976. – 424 с.
Abstract. Т calculation of the velocity of flow of the stems and the path to
them into the threshing space, depending on the number of impacts of the pests of the
rotor.
Keywords: axial-rotary threshing and separating device, the flow of stalks of
grain mass, flow rate, the trip.
УДК УПРЕЖДЕНИЕ ПОТЕРЬ СЕЛЬХОЗПРЕДПРИЯТИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОСМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НАВИГАЦИИ (ГНСС)
Шульга Е.Ф.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Использование преимуществ роботов позволит получать максимальную выработку за счет максимальных показателей качества технологических процессов и максимальную производительность труда. Ключевые слова упреждение, модель субъекта упреждения, «Робот-
диспетчер», «Робот-сельхозмашина», «Робот-автомобиль».
161 Мировая тенденция – переход на использование преимуществ роботов с использованием умных моделей. Можно осуществлять имитацию процесса в режиме реального времени с достаточной адекватностью и точностью. Это позволит получать максимальную выработку за счет максимальных показателей качества технологических процессов и максимальную производительность труда. Упреждение - действия, которые направлены на то, чтобы избежать нежелательных событий. Упреждать события – это значит предвидеть возникновение тех или иных негативных событий, находить решения на их упреждения и воздействовать либо по их недопущению, либо по сокращению ущерба от них. На рисунке 1 представлена открытая модель данных существующей системы управления сельхозпредприятием. Рис. 1. Открытая модель данных существующей системы управления
Сельхозпредприятием На вход модели поступают данные дистанционного зондирования Земли, с терминалов, телематики, метеостанций. Обратная связь – оперативная информация о состоянии предприятия. Техника используется третью часть времени в сутки, следовательно, выработку сельхозтехники можно увеличить в три раза, а производительность увеличить за счет отслеживания качества процесса в режиме реального времени [4-6]. Актуальность отсутствуют показатели качества производственного процесса в режиме реального времени, что снижает производительность работы техники и ограничения по режиму труда человека, что снижает выработку техники. Цель максимальная выработка и максимальные показатели качества технологических процессов, возможность перехода на использование преимуществ роботов. Задачи:в модель данных ввести модель субъекта упреждения. Предлагаемая система упреждения потерь представлена на рисунке 2. Поступил сигнал к «Роботу-диспетчеру» о том, что у «Робота-сельхозмашины» могут возникнуть потери. «Робот-диспетчер» осуществляет предсказание
162 местоположения систем «Робот-автомобиль», предсказание технического состояния, осуществляет имитацию возможных потерь, выдает команду
«Роботу-автомобилю» в виде скорректированного расписания. Скорректированное расписание выполняется. Рис. 2. Предлагаемая система упреждения потерь Библиографический список
1.
Шульга Е.Ф., Щукина В.Н. Мониторинг качества движения и технического состояния транспортных средств. Вестник ФГОУВПО Московский государственный агроинженерный университет имени В.П.
Горячкина. – 2017. – № 4. – С.
2.
Шульга Е.Ф., Девянин С.Н., Щукина В.Н. Надежность упреждения потерь с использованием мониторинга транспортных средств. Вестник
ФГОУВПО Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина. – 2017. – № 5. – С. 29-33.
3.
Шульга Е.Ф. Упреждение потерь сельхозпредприятия с использованием космических средств навигации. Международный технико- экономический журнал. – 2017. – №4. – С. 90-94.
4.
Шульга Е.Ф. Упреждение потерь сельхозпредприятия с использованием глобальных навигационных спутниковых систем. Актуальные проблемы в современной науке и пути их решения, 23 октября 2017 года. Сборник. М. Издательство РГАУ-МСХА. – 2017. – С. 85.
5.
Шульга Е.Ф. Управление сельхозпредприятием с использованием космических средств навигации (ГЛОНАСС) и дистанционного зондирования Земли. М Изд-во РГАУ-МСХА. – 2016. – с. Система управления сельскохозяйственным производством. Режим доступа rd
163
Abstract. The benefits of robots to maximize the production of maximum
quality indicators of technological processes and maximum productivity.
Keywords: advance, model the subject of pre-emption, "Robot controller"
"Robot-machinery", "Robot-car".
УДК 629.017 МЕТОДИКИ РАСЧЕТА УГЛА ПОПЕРЕЧНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ САМОХОДНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН
Щиголев СВ. , Ломакин С.Г.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Безопасность эксплуатации машины определяется ее конструкцией и параметрами и закладывается на этапе проектирования после предварительных расчетов. Рассмотрели методики определения угла поперечной статической устойчивости, предлагаемые в учебной и научной литературе. Ключевые слова ось опрокидывания, поперечная устойчивость,
балансирный мост управляемых колес. Одним из требований государственных стандартов на испытания сельскохозяйственной техники [1, 2], при оценке большинства мобильных машин, используемых при производстве сельскохозяйственной продукции, следует определить безопасность и эргономичность их конструкции. Влияющие на них параметры закладываются еще на этапе проектирования машин и определяются расчетными методами. Одним из таких параметров является угол поперечной статической устойчивости, определение которого предписано выполнять при испытаниях самоходных сельскохозяйственных машин [1, 2]. При аналитическом анализе как статической, таки динамической поперечной устойчивости самоходных сельскохозяйственных машин в литературе часто допускается излишнее упрощение расчетной схемы, приводящее к снижению точности и ценности анализа. Прежде всего, это касается выбора оси, относительно которой возможно опрокидывание машины на поперечном склоне. В учебной литературе [3-6] чаще всего за ось возможного поперечного опрокидывания принята линия, проходящая через центры пятен контакта левых или правых переднего и заднего колес с почвой. В соответствии с этой методикой поперечная устойчивость машины против опрокидывания будет
164 обеспечена, если реакция дороги на колеса, находящиеся выше по склону, будет больше нуля. Такой же принцип расчета устанавливается межгосударственным стандартом ГОСТ [7]. Такой подход не учитывает факт использования в значительном количестве сельскохозяйственных машин балансирной подвески моста управляемых колес к раме, дает завышенное значение угла поперечной статической устойчивости, дезориентируя специалистов. В работах [8-10] осью возможного поперечного опрокидывания считают линии, проходящие через центры пятен контакта левого или правого колеси проекцию центра шарнира качания моста управляемых колес на опорную поверхность. Такая методика не учитывает того факта, что шарнир качания моста управляемых колес находится вне плоскости опорной поверхности, а результат, полученный при ее использовании получается заниженным. В работах [11-13] за оси возможного поперечного опрокидывания следует принимать линии, проходящие через центры опорных пятен колес моста, жестко связанного с корпусом (рамой) машины, и центр шарнира балки моста управляемых колес. Эти линии не лежат на опорной поверхности, а находятся в плоскости, пересекающей ее под некоторым углом. Данный факт говорит о том, что при удалении ЦТ от моста ведущих колес происходит не только уменьшение стабилизирующего момента, но и уменьшение плеча действия опрокидывающих сил. Это будет частично компенсировать действие опрокидывающего момента. Библиографический список ГОСТ 28301-2007 Комбайны зерноуборочные. Методы испытаний».
2.
ГОСТ Р 54783-2011 Испытания сельскохозяйственной техники.
Основные положения.
3.
Богатырев А.В., Лехтер В.Р. Тракторы и автомобили / Под ред. А.В.
Богатырева. – М КолосС, 2008. – 400 с.
4.
Гребнев В.П., Поливаев О.И., Ворохобин А.В. Тракторы и автомобили.
Теория и эксплуатационные свойства учебное пособие /. – е изд, стер. — М
КНОРУС. – 2016. – 260 с.
5.
Мирошниченко, АН. Основы теории автомобиля и трактора учебное пособие – Томск Изд-во Том. гос. архит.-строит. унта. – 2014. – 490 с.
6.
Яковенко И.Ф. Тракторы и автомобили. Основы теории и расчѐта – г.
Астана: Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина. – 2012. –
272 с. ГОСТ 33691-2015 Испытания сельскохозяйственной техники. Метод определения угла поперечной статической устойчивости.
8.
Анилович В.Я., Водолажниченко ЮТ. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов. Справочное пособие. Изд. е, переработ. и доп. М, Машиностроение. – 1976 – 456 с.
9.
Кленин НИ, Киселёв С.Н., Левшин А.Г. Сельскохозяйственные машины. – М КолосС. – 2008. – 816 с.
165 10. Чудаков ДА. Основы теории трактора и автомобиля. М
Сельхозиздат. – 1962. – 312 с.
11.
Ломакин С.Г., Щиголев СВ. К оценке поперечной устойчивости колесных самоходных сельскохозяйственных машин // Вестник ФГОУ ВПО
МГАУ им. В.П. Горячкина. – 2016. – № 4 (74). – С. 28-33.
12.
Плиев С.Х. Разработка научно обоснованных рекомендаций по обеспечению устойчивости колесных тракторов // Известия Горского государственного аграрного университета. Издательство Горский государственный аграрный университет (Владикавказ, 2012. – Т. 49. – № 3. – С. 262-275.
13.
Рехлицкий О.В., Чупрынин Ю.В. Рациональное распределение массы по опорам самоходного кормоуборочного комбайна // Вестник Гомельского государственного технического университета имени ПО. Сухого. -Гомель Учреждение образования Гомельский государственный технический университет ПО. Сухого. – 2013. – № 4. – С.
Abstract. The safety of the operation of the machine is determined by its design
and parameters and is laid down at the design stage after preliminary calculations.
We examined the methods for determining the angle of transverse static stability,
proposed in the educational and scientific literature.
Keywords: overturning axis, transverse stability, balancing axle of steerable
wheels.
166 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ В АПК
УДК 631.352.076
АГРОРОБОТ-КОСИЛКА
Анашин Д.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация В статье приведено описание роботизированной косилки, позволяющей на основе прогрессивных технологий эффективнее использовать сельскохозяйственные земли. Ключевые слова косилка, робот. В течение всей истории существования человечества, вопрос пропитания остро стоял на повестке дня. Неоднократно люди подвергались испытаниям голодом. Только в последние десятилетия, с изобретением двигателей и внедрением техники в процесс выращивания растений, Наметился серьезный сдвиг в сторону решения этой проблемы. Только социальные катаклизмы способны сегодня вызвать из небытия проблему голода. Однако, по мере увеличения количества и ассортимента продуктов, остро встала другая проблема - резкий всплеск заболеваемости людей. Одним из факторов этого является использование в производстве продуктов питания различных химикатов, в том числе удобрений, пестицидов, ускорителей роста животных и антибиотиков при их выращивании, особенно при их использовании недобросовестными производителями, гонящимися за прибылью. Врачи считают, что чистой водой, натуральным питанием и отсутствием или резким снижением) стрессов, можно лечить многие заболевания. Поэтому, неслучайно, что сегодня так популярно становится приусадебное растениеводство. Под приусадебным растениеводством здесь имеется ввиду разведение культурных растений с целью получения урожая и благоустройства земельного участка в рамках одного частного домашнего хозяйства. Помимо вопросов получения в пищу экологически чистых продуктов питания, нельзя упустить из вида вкусовые предпочтения конкретного человека. По своему желанию, можно выращивать именно те сорта фруктов и овощей, которые больше нравятся. Также, невозможно сравнить вкус покупных помидоров или клубники, столько что сорванными с растения. Помимо вкуса, такие растения обладают также совсем другой энергетикой, они буквально заряжают человека.
167 Во многих регионах нашей необъятной страны продолжительность зимы близка к полгода (напр, Сибирь. Кроме проблемы холодного климата, существенной проблемой является состояние почв. Они не очень плодородные и при интенсивном земледелии быстро истощаются. В этих регионах выращивание овощей и фруктов является непростой задачей, требующей повышенного внимания и ухода. Здесь приусадебное растениеводство- самый близкий друг и помощник. Анализ состояния вопроса показал, что одним из путей решения вопроса помощи в хозяйстве может стать создание универсального сельскохозяйственного робота, восполняющего недостаток сил и рабочих рук во вспомогательных процессах. Одним из таких процессов является кошение травы. В настоящее время данный вопрос активно прорабатывается в России и за рубежом. Вместе стем приходится констатировать, что полностью роботизированные косилки пока не выпускаются. За рубежом выпускаются косилки, управляемые дистанционно оператором. Существуют также полностью роботизированные косилки газонов, работающие на заведомо пригодных для этого участков относительно небольших размеров (в пределах га. Такое положение сложилось вследствие недостаточной изученности процесса кошения на незнакомых территориях. На кафедре "Автоматизация и роботизация технологических процессов" энергетического факультета РГАУ-
МСХА им КА. Тимирязева, комплексно рассматриваются концепции создания робототехнических средств, классифицируются задачи, которые ставит сельскохозяйственное производство, проводится его анализ на роботизи- руемость и предлагаются принципы построения роботов. В конструкцию разрабатываемого на кафедре робота заложен ряд оригинальных решений. Так, для улучшения характеристик робота предполагается использование двигатель-генератора оригинальной конструкции, подтвержденной патентом РФ. Использование его позволит увеличить межсервисный ресурс в 2-3 раза и снизить эксплуатационные расходы. Это достигается за счет использования оригинальной цилиндро-поршневой группы, в которой движение поршней вдоль рабочего цилиндра происходит практически без трения.
Abstract. The description of the robotic mowers and make layout.
Keywords: mowing-machine, robot.
168
УДК 631.31–83:633(09) ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
ЭЛЕКТРОМОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ПОЛЕВОДСТВА Андреев С. А, Загинайлов В. И.
РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева Аннотация В историческом плане рассмотрены перспективы развития
электромобильной техники полеводства. Сделан вывод о перспективности перевода мобильной сельскохозяйственной техники на электрическую тягу. Ключевые слова вспашка, электромобильная техника, полеводство,
электроплуг, электрический кабель, электротрактор, аккумулятор. В истории развития электромобильной техники полеводства следует отметить два основных направления её развития централизованное электроснабжение (электролебедки, тракторы с электропитанием по кабелю) и автономное электроснабжением (тракторы с электрогенераторами, электро- тракторы с аккумуляторами).
Наиболее трудоемким процессом в полеводстве является вспашка. При вспашке земли наибольшие затраты энергии приходятся на перемещение плуга. Оценку тягового усилия на перемещение плуга академик В.П. Горячкин предложил оценивать по формуле (известной нам под его именем [1])
м ????
п
????
п
+ п+ ????????????????
2
, (1) где п – коэффициент трения плуга о почву п – масса плуга ???? – ширина захвата плуга ???? – глубина пахоты п – коэффициент сопротивления пласта его срезу ???? – коэффициент, характеризующий влияние скорости на сопротивление почвы ???? – средняя скорость движения плуга. Электролебедки Одна или две электролебедки располагались по краям пахотного поля и осуществляли перемещения оборотного плуг с помощью канатной тяги от одного края поляк другому. Тяговое усилие на перемещение плуга (1) при этом возрастало ив формулу В.П. Горячкина, вводилось дополнительное слагаемое, учитывающее усилия волочения троса по земле [1].
Электротракторы с электрокабелем. В период се по е годы были разработаны и испытаны более двадцати конструкций электротракторов. Перемещение трактора осуществлялось с помощью электродвигателя установленного на его шасси. Электроснабжение тракторов выполнялось по электрокабелю, сматываемого на барабан, также установленного на шасси. Сматывание и разматывание кабеля осуществлялось с помощью специального электродвигателя и выносной стрелы. Для работы с электротракторами производились электромоторизованные орудия. Это сельскохозяйственные машины (плуги, культиваторы, косилки, комбайны) с электроприводом рабочих органовдля обработки почвы, ухода за растениями и уборки урожая [2].
169 Основными недостатками электромобильной техники централизованного электроснабжения были её низкая маневренность, необходимость сооружения полевых сетей электроснабжения, громоздкость и большая металлоемкость. Наличие барабанов с токоподводящим кабелем, значительно увеличивало массу электромобильной техники, что в соответствии с формулой В.П.
Горячкина приводило к увеличению энергозатрат
м ????
т
(????
т
+ ????
эд
+ ????
кб
) + ????
п
????
п
+ п+ ????????????????
2
+ ????
кз
????
к
, (2) где т – масса трактора ????
эд
– масса электродвигателя ????
кб
– масса кабеля на барабане трактора ????
кз
– масса кабеля на земле т коэффициент сопротивления перекатыванию движителей трактора к – коэффициент, учитывающий усилие на волочение кабеля по земле. Более перспективным направлением развития электромобильной техники являются электротракторы автономного электроснабжения, обладающие полной свободой движения и универсальностью [2,3].
Электротракторы с генератором. Исследовались и производились с
30- х прошлого столетия практически по настоящее время. Это мобильные агрегаты с ДВС, энергия которых, преобразуется в электрическую энергию и может использоваться как на привод электротрактора, таки на электропривод рабочих органовэлектромоторизованных орудий [2].
Электротракторы с аккумуляторами.В качестве источника энергии в таких тракторах в настоящее время используются химические накопители –
литий-ионные аккумуляторы. Над созданием таких электротракторов работают во многих странах мира. Так, крупнейшим производителем сельхозтехники компанией John Deere разработан электротрактор SESAM с аккумуляторами и двумя электродвигателями по кВт. Полный заряд батареи обеспечивает работу электротрактора на протяжении ч. Российская компания MOBEL готовит к выпуску электротрактор, оснащенный литий-ионными батареями и электродвигателем мощностью кВт (81л.с.). Длительность работы электротрактора, после зарядки батарей составляет 4 часа. Увеличение длительности работы электротракторов с аккумуляторами, связано с весом аккумуляторных батарей, который надо уменьшать, для снижения тягового усилиям ????
т
(????
т
+ ????
ак
) + ????
п
????
п
+ п+ ????????????????
2
, (3) где ????
ак
– масса аккумуляторных батарей. Большой вклад в развитие электромобильной техники полеводства осуществлен с 2003 погоды в МГАУ имени В.П. Горячкина. Проведенные исследования показали перспективность разработки, как тракторов с электрогенраторами (из-за уменьшения расхода топлива на 6…8%)
[3], так электротракторов, оснащенных литий-ионными батареями обеспечивающих снижение энергозатрат и уменьшение загрязнения окружающей среды) Следовательно, ключом к развитию электромобильной техники полеводства должно стать снижение стоимости и увеличение емкости
170 аккумуляторов и как следствие увеличение дальности пробега электротракторов без подзарядки. Библиографический список
1. Рубцов ПА, Осетров ПА, Бондаренко С.П. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве. – М Колосс. Применение электрической энергии в сельскохозяйственном производстве Справочник / Под ред. акад. ВАСХНИЛ П.Н. Листова. Сост.
А.М. Ганелин. – М Колосс. Иванов С.А. Повышение эффективности тягово-транспортных средств при использовании накопителей энергии Автореферат по спец. 05.20.01 Дисс. на соиск. уч. ст. д.т.н. – Мс made about the
prospects of transferring mobile agricultural machinery to electric traction.
Keywords: plowing, electric vehicles, field farming, electric plow, electric
cable, electric tractor, battery.
УДК 62–581.6 УПРАВЛЕНИЕ ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ МАЛОМОЩНЫХ ЦИРКУЛЯРНЫХ ПИЛ Андреев С.А.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Привод маломощных циркулярных пил предложено осуществлять с помощью двух электродвигателей. Роторы электродвигателей связаны между собой гибким соединением. При поперечном
распиле древесины один из двигателей включен постоянно, в то время как ротор другого выполняет роль маховика. При увеличении продолжительности рабочего периода, соответствующего продольному распилу, получает питание второй электродвигатель, после чего он становится активным. Ключевые слова циркулярные пилы, электропривод, управление, инерционный накопитель энергии, маховик, момент инерции, ротор. Значительную часть бытовых электрифицированных инструментов составляют маломощные устройства. К таким устройствам относятся ручные дрели, фуганки, разнообразные деревообрабатывающее механизмы, а также циркулярные пилы. Циркулярные пилы нашли широкое применение благодаря простой конструкции, надежности и относительно высоким эксплуатационным
171 показателям за счет равномерной нагрузки на рабочий орган. Эти пилы успешно эксплуатируются как при поперечном, таки при продольном распиле древесины. Кроме того, циркулярные пилы оказываются незаменимыми при заготовке дров и выполнении фасонных работ. Несмотря на очевидные успехи в электроснабжении АПК, большинство сельских потребителей получают электроэнергию от маломощных подстанций. При этом в распоряжении 70% потребителей оказывается однофазное напряжение, что осложняет эксплуатацию асинхронных электродвигателей и определяет использование фазосдвигающих конденсаторов. Качество работы таких электродвигателей и их полезная мощность оказываются довольно низкими. При поперечном распиле древесины пользователям приходится затрачивать немало времени на ожидание восстановления номинальной частоты вращения ротора после очередной перегрузки. Во избежание полной остановки рабочего органа и перегрева электродвигателя продольный распил древесины осуществляется с крайне низкой подачей материала. Поэтому работа на циркулярных пилах становится низкопроизводительной и неудобной. Один из приемов, сопутствующих частичному решению проблемы, сводится к установке навалу электродвигателя маховика, представляющего собой наждачный круг. Если момент инерции маховика в 3…4 раза превышает момент инерции ротора, то поперечный распил происходит с явным выигрышем. В этом случае запасенная в маховике кинетическая энергия при кратковременной нагрузке частично расходуется на свершение полезной работы. Частота вращения ротора снижается, ноне достигает критического значения. В течение времени, затрачиваемом пользователем на отбрасывание или укладку перепиленной древесины, а также на подготовку к поперечному распилу новой заготовки, частота вращения ротора увеличивается и достигает номинального значения. В тоже время при продольном распиле присутствие маховика сказывается отрицательно, так как продольный распил является продолжительными кинетическая энергия маховика может полностью иссякнуть. Для последующего возобновления процесса необходимо исключить нагрузку и дождаться восстановления номинальной частоты вращения. Установлено, что положительного результата можно достичь при использовании в качестве маховика ротора второго электродвигателя. Роторы электродвигателей соединены между собой гибким соединением или с помощью электромагнитной муфты. Момент инерции второго электродвигателя должен быть в 2…3 раза больше первого. При осуществлении поперечных распилов второй двигатель является пассивными последовательность работы циркулярной пилы не отличается от описанной выше. При продольных распилах частота вращения роторов снижается, что сопровождается автоматическим включением второго двигателя. Второй двигатель становится активными циркулярная пила оказывается пригодной для продолжительной работы. Выключение второго двигателя производится при достижении частоты вращения роторов номинального значения.
172 Информативным параметром для коммутации цепи питания второго электродвигателя является либо частота вращения роторов, либо сила тока вцепи питания первого электродвигателя. Для удовлетворительного управления циркуляционной пилой статическая характеристика регулятора должна содержать участок с зоной неоднозначности. В качестве регулятора может быть использована релейно-контактная схема, а также схема на логических элементах или процессор.
Abstract. Drive of low-power circular saws is proposed to be carried out with
the help of two electric motors. Rotors of electric motors are connected by a flexible
connection. When cross-cutting wood one of the engines is switched on continuously,
while the other's rotor acts as a flywheel. When the duration of the working period
corresponding to the longitudinal cut is increased, a second electric motor is
obtained, after which it becomes active.
Keywords: Circular saws, electric drive, control, inertial energy storage,
flywheel, moment of inertia, rotor.
УДК 631:004 ТРЕБОВАНИЯ К ХАРАКТЕРИСТИКАМ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ
Ахремчик О.Л. Тверской государственный технический университет Аннотация. Выделены требования к системам автоматизации в растениеводстве. Подчеркивается необходимость интеграции систем разного типа в агропромышленном производстве на базе кроссплатформенной реализации. Ключевые слова требования, платформа, растениеводство, система. Доля применяемых информационно-управляющих систем (ИУС) в сельском хозяйстве страны десять лет назад составляла около 2 % от общего числа систем [1]. В настоящее время задача разработки данных систем актуально. Использование систем автоматизации в растениеводстве как составляющих ИУС должно обеспечить формирование технологических карт полей оценку и прогнозирование потребности в материально-технических и финансовых ресурсах контроль заходом полевых и ремонтных работ формирование и контроль исполнения бюджетов получение и обработку данных из геоинформационных систем представление структуры затрат в разрезе культур и полей (в ретроспективе, текущее и планируемое выработку рекомендаций по повышению показателей эффективности работы хозяйства
173 поддержку принятия решения многокритериальной задачи выбора рациональных режимов ведения хозяйственной деятельности. В 2012 году в РФ стали появляться предложения по разработке ИУС на базе систем Dacom и Adcon [2]. Подобные системы позволяют получать текущие и накапливать статистические данные о состоянии почвы и параметрах локального климата в зоне земледелия. На основе анализа конкурсной документации фонда Сколково на проведение НИОКР в сфере информационных технологий для сельского хозяйства сформируем ряд требований к системам автоматизации в растениеводстве. Данные системы строятся по модульному принципу и включают подсистемы администрирования и управления доступом ввода, просмотра и редактирования данных (о реестре полей, выращиваемых культурах, параметрах почвы, погодных условиях, экспертных прогнозах и др консультационной поддержки и выработки рекомендаций по планированию агротехнических мероприятий (на основе моделирования состояния сельхозугодий и работы с базой знаний обмена данными с геоинформа- ционными системами и внешними базами данных учета и контроля ресурсов архивирования данных, формирования и передачу отчетов и актов выполненных работ. Системы ориентированы натри вида пользователей специалист хозяйства, администратор, инженер аналитик. Необходимо дополнить множество критериальных показателей оценки будущих систем автоматизации параметрами совместимости как друг с другом, таки с другими системами. Это напрямую вытекает из требований обмена данными с электронным государственным реестром почвенных ресурсов России электронным атласом земель сельскохозяйственного назначения
Google Maps и др. Вопросы обмена данными могут представлять значительную сложность при развитии и модернизации разрабатываемого программного обеспечения без детальной иерархической модели. В конкурсной документации предъявляются однозначные требования к использованию ОС Linux для функционирования систем автоматизации. Исходя из исторических предпочтений российских пользователей компьютерных систем, переход на ОС Linux делает актуальной постановку вопроса о кроссплатформенном пользовательском интерфейсе.
Самоадаптирующийся интерфейс, подстраивающий сетку под реальные размеры элементов управления (по примеру wxWidgets) может стать препятствием к внедрению системы. Анализ характеристик существующих программных систем типа
«ЦПС.АгроХолдинг» показывает, что входе работы происходит сложный процесс обмена информацией между базами данных различных уровней системы управления предприятием. Характеристики этого процесса (особенно временные задержки) оказывают существенное влияние на качество процессов управления, но количественная оценка запаздываний требует отдельной проработки.
174 Важным фактором эффективности обмена информацией между базами данных всех уровней управления является однородность используемых СУБД, которую также можно рассматривать как требование к системе автоматизации в растениеводстве. Приведенные размышления позволяют сделать вывод, что на стадии
НИОКР, направленных на применение информационных технологий в растениеводстве, упускается требование кроссплатформенной реализации системы автоматизации, что при постановке во главу угла экономических показателей проекта может привести к разработке набора программных систем, не отвечающих требованиям цифрового производства. Библиографический список
1. Кунафин А. Ф. Никоновские чтения. Выпуск № 13. 2008. С.
2.
Господдержка поможет фермерам перейти к использованию IoT- технологий // Электронный ресурс. Режим доступа https://iot.ru/selskoe- khozyaystvo/gospodderzhka-pomozhet-fermeram-pereyti-k-ispolzovaniyu-iot- tekhnologiy дата обращения 11.10.2017)
Abstract. The demands to control information systems in crop production are
allocated. The different type system integration need for agro-industrial production
on the basis of cross-platform realization is emphasized.
Keywords: demands, platform, crop production, system.
УДК 632.935 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КУЛЬТИВАТОРА В ВИДЕ КУЛЬТИВАТОРНЫХ ЛАП
Болотов Д.С. Новосибирский ГАУ Аннотация. Предлагается экспериментальная установка и методика исследования электрического поля рабочих органов электротехнологического культиватора на физической модели в лабораторных условиях. Ключевые слова электротехнология, повреждение растений, электрическое поле, электродная система, электротехнологический культиватор. Введение. В процессе работы электротехнологических культиваторов
(ЭТК) возникает необходимость оценки локальной области электрического поля (ЭП) с учётом сложной геометрии и нелинейных физических свойств
175 материалов в ЭП - растительных тканей, почвенной и воздушной среда также конструктивов, используемых в его рабочих органах, которые представляют собой электродную систему (ЭС). Одним из источников получения информации об ЭП в биологических, почвенных, воздушных и конструкционных средах является физическое моделирование ЭП ЭС ЭТК в лабораторных условиях [1]. Неоднородность почвы может вносить существенные искажения в измерения, поэтому работу с почвенной структурой можно выполнять после исследований на идеализированной модели, в качестве которой можно использовать электролит - слабые растворы соли в дистиллированной воде. Электропроводность состава, в котором располагается физическая модель ЭС, должна быть близкой к значению удельной электропроводности почвы, которая составляет 30…300 Ом·м для влажной и 500…2000
Ом·м для сухой почвы [1]. Методика и результаты исследований Лабораторно-исследовательский комплекс для исследований ЭП моделей ЭС ЭТК состоит из приборного блока включающего трансформаторы, аппаратуру сигнализации и защиты, мультиметры) и моделирующего блока (это электролитическая ванна, по поверхности которой перемещается каретка с закрепленным на ней измерительным электродом, информация с которого поступает на приборный блока внутри ванны размещается уменьшенная в масштабе моделирования модель ЭС ЭТК). Лабораторные исследования ЭП ЭС ЭТК включают этапы создание уменьшенной модели ЭС ЭТК и размещение в электролитической ёмкости; определение удельной электропроводности электролита получение экспериментальных данных об ЭП для построения картины ЭП; сравнение экспериментальных данных с расчетными, полученными с помощью метода конечных элементов и др формирование выводов о результатах моделирования [1]. Объект исследования - ЭС ЭТК с электродами в виде культиваторных лап, разработанная в ЮУрГАУ для уничтожения сорной растительности на паровом фоне. Для исследований изготовлена уменьшенная враз модель ЭС. Удельная электрическая проводимость электролита – σ определяется с помощью измерительного устройства(по системе амперметр – вольтметр, состоящего из двух пластинчатых электродов, прикреплённых к двум боковым противолежащим стенкам ванны, представляющей собой параллелепипед с отсутствующей верхней стороной. На электроды подают напряжение U, измеряют тока определяют по формуле
ρ
σ
1
=
, где ρ – удельное сопротивление электролита.
I
U
R
X
=
,
176 где R
X
– сопротивление объёма жидкости находящейся между измерительными электродами. Формула для расчёта ρ для выбранного электродного преобразователя
25
,
16
X
R
=
ρ
ρ при котором осуществлялся эксперимент 479,58 Ом·м, эквивалент сухой почвы. По составу электролит представляет собой дистиллированную воду. В результате получена картина ЭП ЭС ЭТК. Сопоставляя полученные экспериментальные данные с расчетными, необходимо учитывать масштаб моделирования источника 0,01, и масштаб моделирования геометрических параметров 0,1. С помощью программы Elcut 6.0, в основе которой лежит метод конечных элементов, мы получили картину ЭП для выбранного типа ЭС ЭТК - при удельном электрическом сопротивлении почвы 479,58 Ом·м). Выводы. Совокупная интенсивность воздействия ЭП ЭС ЭТК по краям полосы захвата будет слабее, чем в остальной её части, следовательно, и качество электрокультивации будет хуже. Для минимизации этого недостатка необходимо модернизировать конструкцию электродов, расположенных по краям ЭС ЭТК, например, увеличить поперечное сечение боковых частей крайних электродов. По картине ЭП можно сделать вывод, что за пределами полосы захвата ЭС ЭТК будет распространяться ЭП, приводящее к дополнительным энергозатратами нежелательному воздействию на биологические объекты, расположенные за пределами полосы захвата. Моделирование в Elcut 6.0 подтверждает результаты лабораторных исследований. Для минимизации этого недостатка можно добавить диэлектрические пластины на концах крайних электродов. Библиографический список
1. ЛяпинВ.Г. Лабораторные исследования электромагнитного поля элек- тротехнологического культиватора / В.Г. Ляпин, Д.С. Болотов // Машинно-тех- нологическое, энергектическое и сервисное обеспечение сельхозтоваропроизво- дителей Сибири материалы Междунар. науч.-практ. конф. посвящ. 100-летию со дня рождения акад. ВАСХНИЛ АИ. Селиванова (п. Краснообск, 9-11 июня
2008 г) / Россельхозакадемия. Сиб. Отд-ние. ГНУ СибИМЭ. – Новосибирск,
2008. – 648 с.
Abstract. Experimental installation and technique of research of electric field
of working bodies of electrotechnological cultivator on physical model in laboratory
conditions is offered.
Keywords: electrotechnology, damage of plants, electric field, electrode
system, electrotechnological cultivator.
177
УДК 621.316.573 ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ С ЭЛЕКТРОННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ
Власюк ИВ, Белов СИ, Сергованцев А.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Данная статья посвящена проблеме эксплуатационной надежности автоматических выключателей в сельских электрических сетях. Рассмотрены современные решения по повышению эксплуатационной надежности автоматических выключателей, применяемые заводами изготовителями, и предлагается разработанная методика определения износа автоматического выключателя. Ключевые слова автоматический выключатель, электронный
расцепитель, эксплуатационная надежность, износ автоматического выключателя. В современном мире автоматические выключатели используются повсеместно в жилых домах и на производстве как основная защита человека от поражения электрическим током и защита оборудования от перегрузки и токов коротко замыкания. Основная ответственность защиты лежит на исполнительном механизме – группа контактов с системой дугогашения. При отключении аварийного тока короткого замыкания токи бывают настолько велики, что дуговой разряд наносит существенный ущерб электрическим контактам, а при большом износе и вовсе автоматический выключатель выходит из строя. По этой причине разработаны эксплуатационные журналы для ведения периодических осмотров. При периодическом осмотре без вскрытия аппарата, определить степень его износа невозможно, а большинство современных аппаратов не предполагают разборки устройства. Такая эксплуатация недопустима для ответственных потребителей первой и второй категории. Для решения проблемы непредсказуемого поведения аппарата защиты на протяжении всего срока службы. На 2017 год производители электротехнических автоматических выключателей предлагают немало решений. Аппараты комплектуются механическими счетчиками циклов отключений и выкатываний, долговечными подвижными механизмами без необходимости обслуживания, устанавливаются электронные комплексы систем для учета аварийных режимов работы электрических сетей. Электронные комплексы - это системы управления с историей отключений аварийных токов. Ими комплектуются выключатели с номинальным рабочим током отключения более А. Например GE
“EntelliGuard”, SE “MasterPact”, ABB “Emax”, Siemens “SENTRON 3WL”,
178
Legrand “DMX”, EATON “NZM”,
КЭАЗ “OptiMat”, LS “Metasol Susol ACB”. У разных производителей сохраняется информация в количестве до 256 записей последних отключений, иногда прописывается только количество циклов, в других есть возможность просмотреть амплитуду отключаемых токов, сохраняется дата и время, имеют каналы связи с компьютерами или локальной сетью, позволяют выполнять дистанционное управление. Но решений, определяющих текущую степень износа исполнительного механизма автоматического выключателя нет. Для повышения эксплуатационной надежности автоматического выключателя с электронным расцепителем была разработана следующая методика. По заводским параметрам автоматического выключателя механическая износостойкость (МИС), электрическая износостойкость (ЭИС), предельная коммутационная способность ПКС, строится кривая ресурсной характеристики. В момент отключения с помощью электронной системы управления фиксируются значение токов. По уравнению кривой ресурсной характеристики поставляя значение зафиксированных токов отключения определяется степень износа контактов и дугогасительной камеры для данного одиночного отключения. При этом расчет износа производится для каждой фазы в отдельности. Далее электронным устройством производится суммирование пофазно значения износа последнего отключения с предыдущими, сохраненными в памяти устройства и производится пересчет суммарного выработанного ресурса. При достижении критического значения суммарного износа контактов и дугогасительной камеры на любой отдельной фазе происходит световое сингализирование. При периодическом осмотре электроустановки наличие сработанной световой сигнализации позволит сразу определить автоматический выключатель, выработавший свой ресурс. Также предполагается возможность в любое время определить степень износа автоматического выключателя путем выведения на дисплей электронного устройства числового значения сработанного ресурса в процентном соотношении от его полного срока службы, заложенного заводом изготовителем в рекомендуемых им условиях эксплуатации. Библиографический список
1. О.Б.Брон. Электрическая дуга в аппаратах управления. – Ленинград.:
Госэнергоиздат, 1954.
2. Методические указания по определению расхода коммутационного ресурса выключателей при эксплуатации. - М Энергия, 2014.
3. Александров Г.Н. Теория электрических аппаратов. Проектирование электрических аппаратов Учебник для вузов. – СПб.: Изд. СПбГТУ, 2000.
4. Розанов Ю.К. Электрические и электронные аппараты. Учебник для вузов. - М Информэлектро, 2001.
5. Инструкции по эксплуатации всех упомянутых выше автоматических выключателей
179
Abstract. This article is devoted to the problem of operational reliability of
circuit breakers in the field of electrical networks. Considered modern solutions for
critical operational requirements of circuit breakers used by manufacturers, and a
developed technique for determining the wear of a circuit breaker is proposed.
Keywords: circuit breaker, electronic trip units, operational reliability, wear of
the circuit breaker.
УДК 637.02 МИКРОВОЛНОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И УСТАНОВКИ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ НЕПИЩЕВЫХ ОТХОДОВ УБОЯ ЖИВОТНЫХ
Жданкин Г.В.
1
, Сторчевой В.Ф.
2
, Белова М.В.
3
1
ФГБОУ ВО Нижегородская ГСХА,
2
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева,
3
ГБОУ ВО НГИЭУ Аннотация. Рассмотрены преимущества микроволновой технологии термообработки непищевых отходов убоя животных. Описана разработанная и созданная СВЧ установка для измельчения, центрифугирования и термообработки обезвоженного непищевого отхода убоя животных. Ключевые слова сверхвысокочастотный генератор магнетрон объемный резонатор непищевые отходы убоя животных непрерывный режим работы поярусно расположенные рабочие камеры. Для агропредприятий средней мощности, разработка технологий и технических средств переработки непищевых отходов убоя животных, позволяющие получить белковый продукт хорошего качества, актуальна. В связи с этим нами разработано несколько сверхвысокочастотных (СВЧ) установок для термообработки сырья, отличающиеся по принципу действия [1,
2, 3]. Основными задачами являются разработка методики проектирования многогенераторных СВЧ установок с маломощными магнетронами с воздушным охлаждением для термообработки измельченных и обезвоженных непищевых отходов убоя животных в непрерывном режиме
- разработка, изготовление и апробирование в производственных условиях СВЧ установки, реализующей требуемые электрические и эксплуатационные характеристики для термообработки сырья в непрерывном режиме. Предлагаемая микроволновая установка позволяет измельчать боенские отходы, разделять измельчённое сырье на твердую и жидкую фракции, варить твердую фракцию и обеззараживать, выгружать белковый продукт из
180 резонаторной камеры в непрерывном режиме. Установка содержит три поярусно расположенные рабочие камеры. Первая рабочая камера представлена измельчителем, расположенным над тазом, имеющим на дне отверстия и скребком, расположенным навалу электродвигателя. Камера обеспечивает прием сырья на лоток измельчителя измельчение с помощью нагнетательного шнека, ножа и решетки перемещения измельченного сырья в виде пюре через отверстия на дне таза с помощью скребка в соответствующие усеченные конусы, расположенные над коническими тарелками каждого модуля. Вторая рабочая камера, расположенная под тазом, представлена модулями, расположенными на столе, имеющем по центру отверстие. Каждый модуль установлен вплотную под соответствующее отверстие на дне таза и состоит из неферромагнитного конического поддона, внутри которого соосно расположена вращающаяся от электродвигателя коническая тарелка с прорезями. Поддон закрыт крышкой, содержащей усеченный конус, через верхнее основание которого измельченное сырье попадает на тарелку. Измельченное сырье прижимается к периферии конической тарелки за счет центробежной силы, жидкая фракция просачивается через прорези конической тарелки и выводится через сливной патрубок, а твердая фракция перемещается вверх и выносится через вырез на верхнем крае конического поддона в направляющий усеченный конус. Итак, во второй рабочей камере происходит разделения сырья на твердую и жидкую фракции за счет избыточного давления между вращающейся конической тарелкой с прорезями и образующей конического поддона. Третья рабочая камерапредставлена как цилиндрический резонатор, соосно расположенный в вертикальном цилиндрическом экранирующем корпусе. К образующей резонатора пристыкованы волноводы и магнетроны с вентиляционными воздуховодами. На дне резонатора расположен вращающийся диск для перемешивания продукта в резонаторе и патрубок с шаровым клапаном для выгрузки готового продукта. В резонаторе происходит воздействие электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ) на твердую фракцию сырья, благодаря диэлектрическому нагреву оно варится и обеззараживается в процессе перемешивания с помощью диска. Сваренный белковый продукт выгружается через патрубок с шаровым клапаном. Заключение. Разработанная установка с маломощными магнетронами воздушного охлаждения, обеспечивает непрерывность технологического процесса и многократное воздействие ЭМПСВЧ при достаточно высокой напряженности электрического поля (1–5 кВ/см) и собственной добротности резонатора 3000–8000. Изготовлена установка, потребляемой мощностью 5,8 кВт и производительностью
75–77 кг/ч. Результаты микробиологических исследований показывают, что микроволновая технология термообработки непищевых отходов убоя животных уменьшает общее микробное число на несколько порядок.
181 Библиографический список
1.
Жданкин Г.В., Зиганшин Б.Г., Белова МВ. Разработка многомодульной сверхвысокочастотной установки для термообработки сырья животного происхождения // Вестник Казанского ГАУ. – Казань КГАУ, 2016, № 4 (42). – С. 79–83.
2.
Жданкин Г.В., Новикова Г.В., Зиганшин Б.Г. Разработка рабочих камер сверхвысокочастотных установок для термообработки непищевых отходов мясного производства // Вестник Ижевской ГСХА. – Ижевск Ижевский ГСХА, 2017, № 1(50). – С. 61–69.
3.
Жданкин, Г.В. Разработка и обоснование параметров многоярусной сверхвысокочастотной установки для термообработки влажного сырья в непрерывном режиме / Г.В. Жданкин, В.Ф. Сторчевой, Б.Г. Зиганшин, Г.В.
Новикова // Научная жизнь, 2017, №4. – С.
УДК 123:456 ОСОБЕННОСТИ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННОГО УВЛАЖНЕНИЯ
Смелик В.А.
1
, Новиков МА, Ерошенко ЛИ, Перекопский А.Н.
2
Санкт-Петербургский ГАУ
1
, ИАЭП
2
Аннотация. Представлен анализ состояния и основные направления развития послеуборочной обработки зерна в условиях Северо-Западного региона. Предложены научные принципы, обеспечивающие формирование поточной послеуборочной обработки зерновых культур. Приведены примеры комплексов послеуборочной обработки семенного и фуражного зерна. Ключевые слова влажность зерна, сушка, послеуборочная обработка. В условиях Северо-Западного региона РФ основными предприятиями послеуборочной обработки зерна остаются и должны быть универсальные пункты, работающие как с семенным, таки фуражным зерном. Большие колебания влажности поступающего материала (как в течение сезона, таки в течение дня) обуславливают необходимость изменения технологии обработки не только в зависимости от назначения зерна, но и от его влажности. Особенностями зернового вороха, поступающего на пункты послеуборочной обработки зерновых культур, являются [1, 2]:
137
- неблагоприятные метеорологические условия в период уборки зерновых культур обуславливают высокую влажность вороха при уборке. Расчетная влажность вороха при уборке в условиях региона принята равной 26%;
- календарный срок уборки составляет в среднем 41 день с колебаниями от 36 до 49 дней. Коэффициент использования календарного срока уборки составляет 0,75, те. в течение 25 % дней в период уборки она невозможна по метеорологическим условиям
- ворох на пункты послеуборочной обработки поступает неравномерно. В отдельные дни его может поступать в 2 – 3 раза больше расчетного среднего поступления. Таких дней в течение сезона уборки более 50 %. Исходя из состояния характера поступления зернового вороха при разработке технологии должны быть соблюдены следующие основные принципы
1
. Отсутствие жесткой связи между уборкой зерновых культур и послеуборочной обработкой зерна и равномерная загрузка предприятий при неравномерной подаче на него зернового вороха.
2. Независимость проведения друг от друга основных технологических операций.
3. Гибкость технологии, позволяющая изменять режимы обработки в зависимости от состояния и назначения обрабатываемого зерна. В большинстве разработанных типовых проектов заложена поточная технология обработки зерна. Опыт работы в зоне повышенного увлажнения показал, что из-за изменчивости состояния материала и характера его поступления на обработку, поточность ее, эффективная в сухой зоне, практически не может быть обеспечена. Поэтому, в регионах повышенного увлажнения целесообразно применять технологию, в которой при сохранении поточности обработки между машинами, осуществляющими основные технологические операции предварительная очистка, сушка, окончательная очистка, установлены накопительные емкости, позволяющие выполнять независимо от других любую из этих технологических операций. В настоящее время строятся и реконструируются комплексы по индивидуальным проектам исходя из конкретных хозяйственных условий финансового состояния хозяйства, валового сбора зерновых культур в перспективе, назначения и видового состава зерна, наличия оборудования и помещения [3, 4, 5]. Как пример можно привести комплекс послеуборочной обработки зерновых культур в СПК «Кобраловское». Для этого использовался сенной ангар м высотой м. Вследствие этого, в схеме предусмотрены укороченные, до емкости 25 тонн, вентилируемые бункера БВ-40. После пуска в работу комплекса появилась возможность расширить посевные площади зерновых, тем самым полнее обеспечить потребность в концентрированных кормах собственного производства. Годовая загрузка комплекса составляет
1000 т зерновых.
138 Аналогичные комплексы по послеуборочной доработке зерна на базе сушилки СКМ-15 спроектированы и построены в ОАО Красногвардейский, ЗАО «Оредежский», ЗАО «Осьминское» Ленинградской области и ряде других хозяйств. Библиографический список
1. Перекопский АН, Могильницкий В.М. Развитие механизации послеуборочной обработки зерна в Северо-Западном регионе России / Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2012. – №3. – С. 7-9.
2. Дианов Л.В., Смелик В.А., Ширяев АС. Механизация сушки урожая зерновых и кормовых культур (монография) // Ярославль ЯГСХА. – 2005. –
150 с.
3. Новиков МА, Ерошенко ЛИ. Формирование технологических схем послеуборочной обработки зерна // Технологии и средства механизации сельского хозяйства. – СПб.: СПГАУ. – 2005. – С. 75-78.
4. Смелик В.А., Ерошенко ЛИ, Сайда С.К. Проектирование и строительство пунктов по послеуборочной обработке и хранению продукции растениеводства для типовых хозяйств Северо-Запада / Крупный и малый бизнес в АПК: роль, механизмы взаимодействия, перспективы. – СПб.: СПГАУ.
– 2009. – С. 124.
5. Perekopskiy A.N., Smelik V.A. Variables of the wheat seeds drying process in a carousel type dryer // British Journal of Innovation in Science and Technology,
2016. – Т. – №2. – P. 11-20.
Abstract. The basic directions of development of post-harvest processing of
grain in the Northwest region. Proposed scientific principles to ensure the formation
of technology of processing of grain. Examples of complexes of post-harvest handling
of seed and forage grain in the Leningrad region.
Keywords: grain moisture, drying, post-harvest processing.
УДК 631.417 ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ТЯГОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЛУЖНОГО КОРПУСА
Старовойтов СИ. Брянский ГАУ Аннотация. Величина тягового сопротивления режущей кромки лемеха учитывает угол ее трансформации в сторону лицевой сложной геометрической поверхности. Напряжение смятия на режущей кромке получено с помощью реологической модели Фойгта и второй классической
139 теории прочности. Величина тягового сопротивления поверхности лемеха включает удельную потенциальную энергия разрушения почвенных частиц. Тяговое сопротивление отвала выражено через работу элементарных кривых крошения продольно - вертикальной проекции сложной геометрической поверхности. Ключевые слова лемех, отвал, режущая кромка, реологическая модель, прочность. Состояние вопроса. Обработка почвы является важнейшим звеном в системе агротехнических мероприятий по производству продукции растениеводства. Существуют выражения В.П. Горячкина, Г.Н. Синеокова, В.В.
Кацыгина, Н.В. Щучкина, АТ. Вагина. Эти выражения позволяют рассчитать тяговое сопротивление почворежущих рабочих органов, ноне учитывают возможность работы лезвия лемеха плужного корпуса в сложном характере нагружения и различную степень нагруженности отвала. Цель исследования. Целью исследований является разработка методики расчета горизонтальной составляющей тягового сопротивления плужного корпуса с учетом работы режущей кромки лемеха в режиме смятия и растяжения, различной степени нагружености отвала.
Методика исследований. Методика исследований предполагает определение тягового сопротивления режущей кромки лезвия и поверхности лемеха, отвала. Тяговое сопротивление режущей кромки учитывает угол ее трансформации в сторону лицевой поверхности [1, 2]. Напряжение смятия на режущей кромке получено с помощью реологической модели Фойгта и второй классической теории прочности. Величина тягового сопротивления поверхности лемеха включает удельную потенциальную энергия разрушения почвенных частиц. Тяговое сопротивление отвала выражено через сумму работ элементарных кривых крошения продольно - вертикальной проекции сложной геометрической поверхности. Результаты исследований. Горизонтальная составляющая тягового сопротивления плужного корпуса
,
пк
ин
пк
пов
лл
рк
пк
x
P
P
P
R
+
+
=
λ
(1) где
пк
x
R
- горизонтальная составляющая тягового сопротивления плужного корпуса, Н
лл
рк
Р
- тяговое сопротивление режущей кромки лезвия лемеха, Н
пк
пов
Р
- тяговое сопротивление поверхности плужного корпуса, Н
пк
ин
Р
- тяговое сопротивление на преодоление сил инерции, Н
λ
- коэффициент взаимовлияния лезвия режущей кромки и поверхности лемеха. Тяговое сопротивление лезвия лемеха
,
2
'
2 1
2 2
6 3
2 2
3 3
2 1
2 1
sin
α
σ
µ
α
α
α
β
α
β
α
β
π
η
ρ
γ
∆
×
×
×
×
×
−
−
+
−
+
−
−
−
+
×
×
×
=
р
Д
K
h
L
H
v
E
v
E
t
L
P
лл
рк
(2)
140 где ???? - длина фрагментированной части лемеха, Н
????- угол между лезвием лемеха и стенкой борозды, град
???? - толщина режущей кромки, м
???? - модуль упругости первого рода, Па
???? - скорость движения пахотного агрегатам с
???? - плотность почвы, кг/м
3
;
???? - коэффициент динамической вязкости, Пас- глубина обработки, м
???? - коэффициент, учитывающий углы внешнего и внутреннего трения
????
1
- угол резания вначале тела деформатора, град
????
2
- угол резания в конце тела деформатора, град
ℎ′ - величина разреза фрагментированной части лемехам Д - коэффициент динамичности нагружения р- предел прочности почвы на растяжение [3], Па
???? - коэффициент Пуассона
Δ???? - угол трансформации лезвия лемеха, град. Тяговое сопротивление поверхности плужного корпуса
,
отв
пов
л
пов
пк
пов
P
P
P
+
=
λ
(3) где
л
пов
Р
- тяговое сопротивление поверхности лемеха, Н
отв
пов
Р
- тяговое сопротивление поверхности отвала, Н. Тяговое сопротивление поверхности лемеха
(
)
,
2 2
γ
α
tg
k
tg
J
b
k
J
H
z
E
u
P
бв
y
бв
z
ч
л
пов
×
+
×
×
+
×
×
×
×
=
(4) где ????� - удельная потенциальная энергия разрушения частицы, Дж/м
3
; ч- длина частицы, м
????
????
, у - геометрические характеристики сечениям Тяговое сопротивление поверхности отвала плужного корпуса
,
1
∑
=
=
n
i
i
отв
пов
P
P
(5) где
i
P - элементарная горизонтальная составляющая тягового сопротивления кривой поверхности отвала, Н. Элементарная горизонтальная составляющая
,
∆
=
i
i
A
P
(6) где
∆
- единичное перемещение кривой поверхности отвалам- величина работы кривой поверхности отвала, Дж. Величина работы кривой поверхности отвала
(
)
[
]
,
0 0
1 2
0 1
x
x
b
x
a
f
k
b
H
A
внеш
н
i
+
+
×
×
×
×
×
−
=
σ
(7) где
i
A - величина работы кривой поверхности отвала, Дж.
σ
- нормальное давление на кривой поверхности отвала, Па
141
o
x
- горизонтальная координата точки кривой, расположенной на верхнем обрезе отвала плужного корпусам. внеш- коэффициент внешнего трения почвы
b
- ширина кривой поверхности отвалам- коэффициенты кривой отвала н- коэффициент нагруженности кривой отвала. Выводы. Разработана методика расчета горизонтальной составляющей тягового сопротивления плужного корпуса с учетом работы режущей кромки лемеха в режиме смятия и растяжения, различной степени нагружености отвала.
Библиографический список
1. Старовойтов СИ, Старовойтова Н.П. Лемех плуга // Патент на изобретение №2562528, А 01 В 15/04, опубл, бюл. №25.
2. Лобачевский Я.П., Старовойтов СИ, Чемисов Н.Н. Энергетическая и технологическая оценка рабочего органа // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2015. – №5. – С.
3. Лобачевский Я.П., Старовойтов СИ. Физические аспекты суглинистой почвы // Монография. – Брянск Издательство Брянского ГАУ. – 2015. – С.
Abstract. The size of traction resistance of the cutting edge of a ploughshare
considers the angle of her transformation towards a front difficult geometrical
surface. Tension a smyatiya on the cutting edge is received by means of the
rheological Foygta model and the second classical theory of durability. The size of
traction resistance of a surface of a ploughshare includes specific potential energy of
destruction of soil particles. Traction resistance of a dump is expressed through work
of elementary curves of dyeing is longitudinal - a vertical projection of a difficult
geometrical surface.
Keywords: aploughshare, a dump, the cutting edge, rheological model,
durability.
УДК 635.21:631.17 ДИНАМИКА ПАРАМЕТРОВ ГРЕБНЯ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КЛУБНЕНОСНЫХ КУЛЬТУРНА ПРИМЕРЕ КАРТОФЕЛЯ
Старовойтов В.И.
1
,Старовойтова О.А.
1
, Манохина А.А.
2
1
ФГБНУ ВНИИКХ,
2
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Картофель – растение требовательное к влажности, рыхлости и температуре почвы. Междурядья 140 (150) см удерживают большее количество влаги в засушливые периоды, и более равномерно поддерживают оптимальную влажность вовремя выпадения большого
142 количества осадков. Увеличением параметров гребня можно благоприятно воздействовать на влажность и температуру почвы в зоне клубневого гнезда. Ключевые слова картофель, гребни, гряды, влажность, плотность и температура почвы. Картофель - социально значимая культура, которая занимает большое значение в рационе питания россиян. Гребень, как среда, в которой развивается корневая система и клубневое гнездо, оказывает влияние на параметры растения за счет микробиологических, температурно-влажностных и аэрационных динамических процессов, которые происходят под воздействием метеорологических и техногенных воздействий. Клубни должны быть хорошо защищены от прямого солнечного излучения, излишнего нагрева поверхности почвы [1, 2, 3]. Как и плодородие, влажность, плотность и другие параметры почвы имеют важное значение для формирования урожая клубней [4]. Наши исследования выполнены в 2002-2004 гг. на базе СПК «Агрофирма Элитный картофель Раменского района Московской области на дерново- подзолистой среднесуглинистой почве. А также в 2015-2017 годах на экспериментальной базе ВНИИКХ Коренёво Люберецкого района Московской области на дерново-подзолистой супесчаной почве. В Раменском районе средняя температура воздуха за вегетационные периоды составила 15,1
о
С…17,1
о
С. Всего осадков за вегетационные периоды выпало 126 – 279 мм. ГТК составил 0,6…1,5. Средняя температура воздуха в
Коренево - составила 15,8…18,6
о
С. Осадков за вегетационные периоды выпало
302…470 мм. ГТК составил – 1,5…2,2. Картофель – растение требовательное к влажности почвы. Наибольшее количество воды картофель потребляет во второй половине вегетации. Оптимальная влажность почвы для картофеля – 70 – 80 % от ППВ [4]. Проведенные исследования показали, что при междурядьях 140 (150) см создаются лучшие условия для развития растений картофеля в засушливые периоды удерживается большее (на 2-8%) количество влаги, более равномерно поддерживается оптимальная влажность вовремя выпадения большого количества осадков. Оптимальная величина плотности почвы для суглинков 1,1 – 1,2 г/см
3
, для супесей 1,4 – 1,5 г/см
3 и все агротехнические приемы должны быть направлены на сохранение ее в течение вегетационного периода на этом уровне
[4, 5]. Известно, что глубина проникновения давления тем глубже, чем влажнее почва. Стечением времени от момента посадки и до уборки величина плотность почвы изменяется, происходит уплотнение почвы. Но часто плотность почвы к периоду уборки становится ниже, чем в фазу цветения в связи стем, что почвенные частицы под действием растущих клубней и корней раздвигаются и происходит разрыхление верхних слоев почвы. По полученным нами данным значительные различия от сложившихся условий не выявлены. Значения плотности почвы в зоне клубневого гнезда составили на суглинках –
143 0,81-
1,03 г/см
3
, на супесях 1,12 – 1,38 г/см
3
. В целом можно отметить, что плотность почвы под картофелем в слоях 0-10 и 10-20 см поддерживалась в оптимальных пределах. Это следствие своевременных и качественно проводимых операций по уходу за междурядьями [6]. Нормальное клубнеобразование у картофеля происходит при температуре почвы +С. При повышении температуры почвы до более +С клубнеобразование тормозится, а при +С прекращается. Поэтому температура почвы в зоне формирования клубневого гнезда имеет большое практическое значение [4]. Максимальные температуры в почве зафиксированы в фазу бутонизации. Почва нагревалась до температуры СВ жаркие периоды при ширине междурядий 140 (150) см температура оказалась на 0,5 – С ниже, чем на междурядьях 70 (75) см. Выводы. Междурядья 140 (150) см удерживают большее количество влаги в засушливые периоды, и более равномерно поддерживают оптимальную влажность вовремя выпадения большого количества осадков. Увеличением параметров гребня можно благоприятно воздействовать на влажность и температуру почвы в зоне клубневого гнезда. Библиографический список
1. Старовойтов В.И. Осваивать технологии с учётом конкретных условий Картофель и овощи. – 1993. – № 2. – С. 5.
2. Старовойтов В.И. Концепция развития ресурсосберегающих технологий производства картофеля // Картофель и овощи. – 2005. – № 7. – С. 6.
3.
Старовойтова О.А. Агротехническое обоснование грядовой технологии возделывания картофеля и топинамбура / В сб. научн. докладов Междунар. науч. – технич. конференц. Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства. – 2015. – С. 260-263.
4. Лорх А.Г. Динамика накопления урожая картофеля. М Сельхозиздат.
– 1948. –
191 с. Манохина А.А. Разработка технологического процесса посадки картофеля с применением гранулированных органических удобрений /А.А.
Манохина// Автореферат диссерт. на соиск. уч. степени канд. сельскохозяйственных наук.
6. Старовойтов В.И., Минин В.Б., Устроев А.А., Логинов ГА, Воронов
Н.В. Технические вопросы обеспечения органического земледелия в России / В сб. Картофелеводство Материалы науч. – практич. конференц. под ред. СВ. Жеворы. МС periods, and more
uniformly welcomed the group optimum moisture content during loss large amounts
of rain. Increasing the parameters of the ridge it is possible to favorably influence the
humidity and temperature of the soil in the area of tuberous nests.
1 ... 12 13 14 15 16 17 18 19 ... 38
Keywords: potato, ridges, ridges, humidity, density and temperature of the soil.
144
УДК 635.21:631.17:577.11 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ СУПЕРАБСОРБЕНТОВ В КАРТОФЕЛЕВОДСТВЕ
Старовойтова О.А.
ФГБНУ ВНИИКХ Аннотация. Полученные данные позволяют повысить урожайность и качество картофеля при влагосберегающей технологии возделывании. Суть данной технологии заключается в снижении стрессов, влияющих на урожайность картофеля в условиях глобального и локального изменения климата, путём внесения влагосберегающих препаратов, что позволяет сократить количество поливов и удержать часть удобрений в почве вовремя роста и развития растения. Ключевые слова картофель, водные суперабсорбенты, метеоусловия, урожайность. Картофель – сельскохозяйственная культура массового потребления, объёмы производства которой стабильно остаются на высоком уровне [1]. В зависимости от почвенно-климатических условий, исходного состояния, ресурсных возможностей, целей и задач гибкость технологий должна проявляться как в выборе комплекта машин, таки в проведении конкретных технологических операций [2, 3]. Известно, что биополимеры удерживают не только влагу почвы, но и минеральное питание, находящееся в ней [4]. Цель исследований – изучить влияние применения водных суперабсорбентов в сочетании с дробно-локальным внесением минерального удобрения на формирование урожая. Биополимеры находят все более широкое распространение в мировой практике растениеводства. Применение биополимеров с экономической точки зрения может быть перспективным [5]. На Российском рынке широко представлены полимерные суперабсорбенты, гидрогели, агрогели, агрогид- рогели, акваагросорбы, влагоабсорбенты, водоносы, водосилы итак далее, для растениеводства, лесоводства, сельского и садового хозяйства. Немецкие BASF и EVONIK, Американские Terawet Green Technologies Inc., Японские Nippon
Shokubai, Sumitomo Seika, San-
Dia Polymers, Южно-Корейские San-Dia Polymers фирмы - мощнейшие драйверы химической индустрии всего мира, создавшие новое поколение гидрогелей для растениеводства. В России пока только два завода производят гидрогели ООО Саратовский химический завод акриловых полимеров «Акрипол» и ООО «ПКФ Сингер» совместно с ПАО
«Татнефтехиминвест-холдинг» (Республика Татарстан).
145 Вносить абсорбенты можно в смеси с минеральными удобрениями либо при нарезке гребней культиватором-окучником либо картофелесажалкой, оборудованными туковысевающими аппаратами. Исследования выполнены на экспериментальной базе ФГБНУ ВНИИКХ в
Коренёво Люберецкого района Московской области в рамках плана НИР. Почва дерново-подзолистая супесчаная. Средняя температура воздуха за вегетационные периоды за 2012-2017 гг. составила 15,8…18,7
о
С при среднемноголетней - 16,5
о
С. Всего осадков за вегетационные период выпало
206…470 мм при среднемноголетней норме 260,5 мм. ГТК составил 1,0…2,2 при среднемноголетнем 1,3. Изменение климата характеризуется сильными ливнями и засухами, что вызывает температурные и влажностные стрессы растений, размывание гребней и сложности при осенней уборке урожая. При этом плодородие, влажность, плотность и другие параметры почвы имеют важное значение для формирования урожая клубней. За все годы исследований отмечена тенденция повышения урожайности при увеличении дозы биополимера. В среднем затри года 2012-2014 гг. на сорте Жуковский ранний - до 33,0 т/га, на сорте Удача - до 37 т/га, на сорте Невский - до 32 т/га, что, соответственно, на 3,6-25,2% выше урожайности, полученной на контрольном варианте. При этом более отзывчивыми оказались варианты сортов Удача и Невский. При исследовании влияния водных суперабсорбентов на урожайность картофеля разных сроков созревания в 2015-2017 годах на сортах Жуковский ранний, Крепыш, Метеор, Любава (ранние Сантэ, Гала, Красавчик
(среднеранние); Голубизна, Накра (среднеспелые Лорх, Рагнеда
(среднепоздние) в среднем затри года получено, что при использовании гидрогелей при посадке урожайность исследуемых сортов увеличилась на
1,0...4,0 т/га (4...13%). Выводы. Биополимеры удерживают не только влагу почвы, но и минеральное питание, находящееся в ней. В засушливый период корневая система растений продолжает получать влагу с удержанными биополимерами минеральные удобрения, но уже не из почвы, а из разбухших биополимеров. Использование биополимеров значительно повышают урожайность картофеля при отсутствии осадков в течение двух-трёх недель. Библиографический список
1. Старовойтов В.И., Старовойтова О.А. Переработка картофеля экономически целесообразна // Картофель и овощи. – 2008. – № 7. – С. 2–3.
2.
Старовойтов В.И. Обоснование процессов и средств механизации производства картофеля в системе «поле-потребитель» // Автореферат диссерт. на соискание уч. степ. докт. технич. наук. Мс.
3.
Манохина А.А. Разработка технологического процесса посадки картофеля с применением гранулированных органических удобрений // Автореферат диссерт. на соиск. уч. степени канд. сельскохозяйственных наук.
146 4.
Старовойтова О.А., Старовойтов В.И., Манохина А.А. Возделывание картофеля с использованием водных абсорбентов // Вестник ФГОУ ВПО
МГАУ имени В.П. Горячкина. – 2016. – Вып. № 2 (72). – С. 28–34.
5.
Старовойтова О.А., Старовойтов В.И., Шабанов Н.Э., Манохина А.А. Урожайность сортов картофеля при влагосберегающей технологии в зависимости от применения водных абсорбентов // Картофелеводство Мат-лы науч. – практич. конферен. Современные технологии производства, хранения и переработки картофеля // ФГБНУ ВНИИКХ. – МС. The essence of this technology is to
reduce the stresses that affect the yield of potatoes in the global and local climate
changes, by introduction of moisture saving medicines that allows you to terminate
the number of waterings and withhold a portion of the fertilizer in the soil during the
growth and development of plants.
Keywords: potato, water-superabsorbent, metoclo tions, yield.
УДК 631.01.20.05. РАЗРАБОТКА БЕЗ ОБОРОТА ПОЧВЫ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР С ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЕМ – УДОБРИТЕЛЕМ
Теловов Н.К.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Новым направлением мелиорации и окультуривания тяжелых почв является создание органоминеральной структуры почвенного профиля, что достигается объемным глубоким рыхлением с одновременным
внутрипочвенным внесением структурообразующих веществ органического происхождения измельченные початки и стебли кукурузы, травы, пылевидный торф и др, а также использования для полива дренажного стока, содержащего органические вещества. Ключевые слова окультуривания дренажного стока, глубокорыхлитель-
удобритель. Уровень грунтовых вод для нечерноземной зоны должен быть 0,80 мот поверхности, поэтому достаточно рыхлить почву на глубину от 0,4 дом. Применение рыхлителей стоечного типа в тяжелосуглинистых и глинистых увлажненных почвах не дает желаемого результата, т.к. глубина рыхления в этом случае не превышает 0,2…0,3 м, образуются уплотненные
147 щели в нижней части профиля, которые делают практически невозможным равномерное внесение по горизонтам различных мелиорантов, структу- рообразователей и удобрений [1]. Для мелиорации этих почв применяется глубокорыхлитель РГ-0,5W, которые агрегатируются на трактора тягового класса 30 кН. Опыты показали, что почвы в неоднородных слоях, содержащих значительное количество марганца, магния, алюминия, быстро разрушаются под действием режущих элементов глубокорыхлителя и вспучивается нам над поверхностью
[2, 3]. Происходит интенсивное разрушение слитной структуры почвенного профиля и его гомогенизация. Рабочая скорость рыхления составляла 3…5
км/ч. Под действием глубокого рыхления коренным образом изменяются водно–физические свойства почв чаше с неоднородными горизонтами. Так, объемная масса снизилась с 1700…1800 до 1300…1400 кг/м
3
, а механическая прочность, характеризуемая числом ударов динамического плотномера Ударника ДорНИИ) – в 3…4 раза. Существенно улучшились водопроницаемость почвы и ее фильтрационные свойства. Коэффициент фильтрации увеличился с 0,05…0,1 до 1 м/сут. В последующем нужно предусматривать регулярное внутрипочвенное внесение с помощью глубокорыхлителя - удобрителя почвы в междурядье сельскохозяйственных культур химических мелиорантов и удобрений. Новым направлением мелиорации и окультуривания тяжелых почв является создание органоминеральной структуры почвенного профиля, что достигается объемным глубоким рыхлением с одновременным внутри- почвенным внесением структурообразующих веществ органического происхождения измельченные початки и стебли кукурузы, травы, пылевидный торф и др, а также использования для полива дренажного стока, содержащего органические вещества. Пылевидные структурообразующие вещества (как и пылевидные минеральные) можно вносить в почву в процессе ее рыхления с использованием колесных тракторных агрегатов РУП-8 или пневмоемкостей на тракторах тягового класса 30…70 кН, с которыми агрегатируются глубокорыхлители. При мелиорации и окультуриванию низменных почв в Калязинском районе, для которых стоки животноводческих комплексов и птицеферм являются ценными органическими мелиорантами почв. Структура среднего состава куриного помета в % на сырое вещество вода 50-65, калий КО 0,9-1,0 азот 1,3-1,5, известь СаО 0,4-0,5, фосфор РО – 1,7-1,8, магний МО 0,7-0,8. Их можно вносить в разрыхленный профиль с использованием глубокорыхлителей и машин типа РЖТ-8, работающих на полях в едином комплексе. Применение химических мелиорантов и структурообразующих веществ позволяет создавать новую комковатую структуру почвенного профиля ив дальнейшем при необходимости управлять этой структурой. С помощью глубокорыхлителя - удобрителя [4] (рис) можно вносить в разрыхленный почвенный профиль жидкие минеральные удобрения (азотные
148 или растворы аммиачного типа. Нитратные формы азота подвержены вымыванию из разрыхленной почвы. Внесение фосфорных удобрений снижает потери азота. Жидкий навоз, жидкие минеральные удобрения и химические мелиоранты перекачиваются самотеком или под давлением из баков, смонтированных на тракторе РТМ-160У, в распределительное устройство рыхлителя с помощью гибких шлангов, при этом обрабатываемый рыхлителем почвенный пласт приподнимается и затем распадается на мелкие комья. В разрыхленное пространство вносятся жидкие удобрения и мелиоранты. При таком способе внесения этих материалов питательные вещества не испаряются и не загрязняют окружающую среду. Наибольший интерес представляет здесь жидкий навоз, объем которого медленно, но непрерывно растет в связи с интенсивным развитием животноводства в нашей стране, так как население страны больше предпочитает отечественную продукцию. Риса) Глубокорыхлитель – удобритель ас боку и б) - спереди
1- бак для удобрения, 2- трубопровод для подачи удобрения в почву, 3- форсунка, 4- рыхлитель второго ряда, 5- рыхлитель первого ряда, 6- кронштейн для агрегатирования с базовой машины, 7- крышка бака. Библиографический список
1. Труфанов В.В. Глубокое чизелевание почвы // М ВО
«Агропромиздат». – 1989. – 141 с.
2. Казаков В.С., Максименко В.П., Умирзакова СИ. Рекомендации по технологии регулирования водно-солевого режима тяжёлых почв на рисовых системах Кызыл – Ордынской области. МИИСП им. В.П. Горячкина; МГМИ им. АН. Костякова, Мс. Насыров Н.К., Казаков В.С. Руководство по мелиорации почвенного профиля при комплексной реконструкции оросительных систем (на примере Яванской долины) МИИСП им. В. П. Горячкина. – 1990. с.
4. Шмонин А.В., Тойгамбаев С.К., Теловов Н.К. Глубокорыхлитель- удобритель // Патент №2500092 от 10.12.2013
149
Abstract. A new area of land reclamation and cultivation of heavy soils is the
creation of the organic and mineral structure of the soil profile, which is achieved by
volumetric deep soil loosening with simultaneous introduction of structure-forming
substances of organic origin: the crushed cobs and corn stalks, grass, palevic NY
peat, etc., as well as use in irrigation drainage runoff containing organic matter.
Keywords: cultivation drainage outflow, Glubokoye-tel-manure-spreader.
УДК 665.004.55 ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ
Улюкина Е.А.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Предложены конструкции гидродинамических фильтров с большим ресурсом работы – каскадный и с динамическим отстойником. Они могут использоваться для очистки моторных топлив, масел и других жидкостей. Ключевые слова очистка топлив, гидродинамический фильтр, пористые материалы. Наличие твердых частиц загрязнений в топливах и маслах может привести к повышенному износу сопряженных деталей и забивке калиброванных отверстий, что вызывает неисправности и отказы при работе двигателей [1]. Но есть и экологический аспект этой проблемы – присутствие загрязняющих веществ в топливах приводит к увеличению содержания токсичных веществ в отработавших газах двигателей, что вызывает загрязнение атмосферного воздуха и отрицательно сказывается на здоровье людей, приводит к угнетению животного мира и растительности. Повышением чистоты топлив и масел, применяемых при эксплуатации мобильной техники, можно существенно снизить вредное воздействие этих продуктов на окружающую среду. Традиционно для очистки топлив от загрязнений применяются различные фильтры [2]. Но ресурс работы таких фильтров ограничен, т.к. происходит забивка пор фильтрующей перегородки и требуется периодическая замена фильтроэлементов. Гидродинамические фильтры лишены этого недостатка, их конструкция позволяет осуществлять непрерывную регенерацию фильтрационных элементов непосредственно в процессе фильтрования продукта. В процессе работы гидродинамических фильтров одновременно осуществляется процесс фильтрования жидкостей через пористую перегородку и
150 процесс гидродинамического воздействия инерционных сил потока жидкости на загрязнения, непрерывно удаляющиеся с поверхности этой перегородки [3], при этом некоторая часть продукта вместе с загрязнениями, не попавшими в пористую перегородку, также не поступит в эту перегородку и будет сбрасываться из внутренней полости фильтрующего элемента. Разработано устройство на основе гидродинамического фильтра для очистки топлив в циркуляционных системах [4]. Чтобы обеспечить максимальную эффективность работы форма гидродинамического фильтра была выбрана в виде усеченного конуса, пористая перегородка выполнена из гидрофобного материала. Для очистки сбрасываемого топлива предусмотрено дополнительное очистное устройство – тарельчатый динамический отстойник. Гидродинамические фильтры можно применять для очистки топлива ив виде каскадной схемы Каждая ступень каскадного гидродинамического фильтра-водоотделителя представляет собой фильтрующую перегородку из гидрофобного материала в форме усеченного конуса и работает аналогично гидродинамическому фильтру-водоотделителю для циркуляционных систем. Применение каскадной схемы гидродинамических фильтров увеличивает эффективность очистки топлива по сравнению с единичным фильтром, так при использовании трёхступенчатого гидродинамического фильтра объём очищенного продукта составит 97,3 - 99%. На конструкцию каскадного гидродинамического фильтра-водоотделителя был получен патент Этот фильтр может применяться для очистки топлив, масел и других жидкостей в различных устройствах [7]. Гидродинамические фильтры на основе гидрофобных материалов обеспечивают очистку топлив от твердых частиц загрязнений и микрокапель воды, а ресурс их работы увеличен по сравнению с традиционными фильтрами за счет непрерывного удаления загрязнений с рабочей поверхности фильтрационного элемента в процессе их эксплуатации. Библиографический список
1. Коваленко В.П., Улюкина Е.А. Снижение износа деталей топливной аппаратуры дизельных двигателей Ремонт. Восстановление. Модернизация. –
2012. –
№ 9. – С. 12-15.
2. Коваленко В.П., Турчанинов В.Е. Очистка нефтепродуктов от загрязнений – М Недра. – 1990. – 160 с.
3.
Финкельштейн З.Л. Применение и очистка рабочих жидкостей для горных машин. – М Недра. – 1986. – 233 с. Пат. № Российская Федерация, МПК B01D36/04. Устройство для очистки жидкостей в циркуляционных системах / Коваленко В.П., Галко
С.А., Улюкина Е.А., Косых АИ, Ерохин О.В., Воробев АН. – № 201108692, заявл. 10.03.2011 г, опубл. 20.07.2012. Бюл. № 20. – 7 с.
5. Коваленко В.П., Улюкина Е.А., Воробьев АН. Современные методы очистки автомобильного топлива от механических загрязнений и воды // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения
151 высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина. – Агроинженерия. – 2011. –
№ 2 (47) – С. 23-25.
6. Пат. № 2545332 Российская Федерация, МПК B01D29/56. Каскадный гидродинамический фильтр-водоотделитель/ Ерохин ИВ, Коваленко В.П., Косых АИ, Нагорнов С.А., Романцова СВ, Улюкина Е.А. – № 2014104093, заявл.05.02.2014 г, опубл. 27.03. 2015, Бюлл. № 9. – 6 с.
7. Коваленко В.П., Улюкина Е.А., Липаева МА. Обеспечение чистоты топлив и масел при эксплуатации сельскохозяйственной техники Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина. – 2015. – №3 (67). – С. 44-50.
Abstract. The design of the hydrodynamic filters with a large resource of work
proposed: cascading, with dynamic settler. They can be used for cleaning of motor
fuels, oils and other liquids.
Keywords: clean fuels, hydrodynamic filter, porous materials.
УДК: 631.314 РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВОГО ОПЫТА ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ
МЕЛКОСЕМЕННЫХ КУЛЬТУР
Фирсов АС ,
Горбачев ИВ ,
Голубев В.В.
1
,
Кудрявцев А.В.
1
1
Тверская ГСХА,
2
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. По результатам двухлетнего полевого опыта получены результаты изменения полевой всхожести мелкосеменных культур. Выполненный анализ зависимостей позволил установить оптимальную скорость. Ключевые слова полевой опыт, результаты, семена, всхожесть. В соответствии с планом научно–исследовательской работы кафедры технологических и транспортных машин и комплексов ФГБОУ ВО Тверская ГСХА в 2016 – 2017 годах заложен полевой опыт. Методика проведения полевого опыта базировалась на общепринятых рекомендациях Доспехова Б.А. [1].
Полнофакторный эксперимент типа 3 2
проведён с целью обоснования комплекса мероприятий и технических средств для возделывания яровых и озимых культур, в том числе клевера, льна – долгунца, рапса [2] на агро- технологическом полигоне на площади 11 га. Исследуемыми факторами являлись скорость движения блочно – модульного адаптера БМКА – 3,0 [3] и норма высева семян, отражённые в виде таблицы 1. В качестве отклика использован показатель полевой всхожести семян в фазу двух листьев (4…5 дней. Таблица 1 Результаты кодирования полнофакторного эксперимента Фактор Обозначение Кодовое обозначение Интервал варьирования Уровни варьирования Уровни варьирования кодированные Верхний Нижний Нулевой Верхний Нижний Нулевой скорость движения, км/ч
X1 x1 1
6,5 4,5 5,5
+1
-1 0 норма высева, кг/га
X2 x2 25 100 50 75
+1
-1 0 При определении показателей отклика фиксировалось исходное состояние почвенного профиля и изменение свойств почвы по глубине 0…20 см. Исследовалось изменение относительной влажности почвы, плотности, коэффициента структурности и твёрдости, как основного показателя, характеризующего свойства почвы. Полученные данные результатов полевого опыта обрабатывались статистически с применением программного комплекса Mathcad Prime 3,0 по составленному алгоритму. Проверка по критериям Стьюдента прим уровне значимости подтвердила достоверность полученных результатов. Результаты выполненного полевого опыта на примере данных по семенам льна – долгунца представлены в виде таблицы Таблица 2 Результаты полевого опыта
№ опытах Выходной параметр, полевая всхожесть, % Среднеарифметическое значение выходного параметра, уuср,
% Первая повторность Вторая повторность у Третья повторность у 1
-1
-1
+1 92,6 92,3 92,4 92,4 2
+
1
-1
-1 95,3 95,4 95,6 95,4 3
-1 +1
-1 94,8 93,6 93,9 94,1 4
+
1
+1
+1 90,1 91,0 90,6 90,6 На основании полученных данных, после выполнения соответствующих вычислений составлено уравнение регрессии, которое проверено на адекватность по критерию Фишера.
2 1
36
,
0 2
3
,
4 1
41
,
13 97
,
82
)
2
,
1
(
х
х
х
х
х
х
Пв
+
−
+
=
, % где хи х – исследуемые факторы на различных уровнях варьирования – скорости движения БМКА – 3,0 и нормы высева семян соответственно.
153 Анализ коэффициентов полученной регрессионной зависимости показывает, что значимое влияние на полевую всхожесть мелкосеменных культур оказывает скорость движения блочно – модульного адаптера БМКА – 3,0. При повышении значения скорости до 6,5 км/ч наблюдается максимальное значение исследуемого отклика, составляющее 95,4 %. В меньшей степени значимости находится норма высева. Повышение нормы высева до 100 кг/га снижает полевую всхожесть. В качестве вывода следует отметить необходимость дальнейшего проведения исследований для повышения точности и достоверности полученных данных. Также необходимо учесть, что при возделывании мелкосеменных культур нужно учитывать и последующие технологические процессы, напрямую влияющие на полевую всхожесть растений – качество посевного материала, чистоту, лабораторную всхожесть и т.д. Следующим этапом исследований является повышение количества факторов и уровней варьирования для оптимизации значений блочно – модульного адаптера, с учётом свойств высеваемого материала. Библиографический список
1. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта // М Агропромиздат, 1985. –
352 с.
2.
Голубев В.В., Кудрявцев А.В., Фирсов АС, Сафонов МА. Методика проведения агротехнического полевого опыта // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2017. – № 4. – С. 43-48.
3. Рула ДМ, Голубев В.В., Коробкин В.С. Блочно – модульный адаптер
БМКА – 3,0 // Машинно – технологическая модернизация льняного агропромышленного комплекса на инновационной основе, сб. науч. тр. – Тверь. –
ВНИИМЛ. – 2014. – С. 50 – 53.
1 ... 13 14 15 16 17 18 19 20 ... 38
Abstract. By results of two years' field experiment results of change of field
viability of microspermous cultures are received. The made analysis of dependences
allowed to establish optimum speed.
Keywords: field experiment, results, seeds, viability.
154
УДК МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ОБЪЕМНОГО
РЫХЛИТЕЛЯ МЕТОДОМ ФРАКТАЛЬНОГО АНАЛИЗА Цветков ИВ, Леонтьев Ю.П., Жогин ИМ, Макаров А.А., Балабанов В.И.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. В работе рассмотрено использование фрактальных характеристик среза грунта для оценки эффективности работы объемного
рыхлителя. Проанализировано распределение фрактальных характеристик по срезу грунта после его обработки. Сделан ряд выводов об изменении характеристик грунта после обработки. Ключевые слова структура почвы, фрактал, фрактальная размерность, диссипативная структура,фотографии среза грунта в высоком разрешении, шейдинг данных, экспериментальные исследования, объемный
рыхлитель, угол резания. Деградация и изменение плотности почвы непосредственно влияет на ее плодородность, и усложняет продуктивность возделываемых культур, и поэтому является важной проблемой в сельском хозяйстве, решением которой является глубокое рыхление [1, 2]. Высокая эффективность от использования рыхлителей зависит от оптимальных параметров и режимов работы агрегатов и особенностей и особенностей конструкции их рабочих органов. Управление всеми факторами, способствующими изменению структуры, позволяет поддерживать грунт в состоянии необходимом для дальнейшего использования в соответствии с агротехническими требованиями к качеству обработки. Структура почвы дои после обработки зависит от режима работы объемного рыхлителя и особенности конструкции его рабочих органов. Фрактал – структура, состоящая из частей, которая подобно целому, обладающая дробной метрической размерностью. Основной характеристикой фрактала является фрактальная размерность, которая является коэффициентом, показывающим геометрически сложные формы фрактальной структуры. Основным способом определения фрактальной размерности неоднородных объектов является клеточный способ – наложение серии сеток на исследуемый объект [3]. Фрактальная размерность определяется как тангенс угла наклона линии зависимости числа элементов структуры, попавших в ячейки сетки от шага сетки в дважды логарифмических координатах
=
→
δ
δ
δ
1
ln
)
(
ln lim
0
N
D
155 Где D – фрактальная размерность, N – число элементов структуры, попавших в элементы сетки, δ – шаг сетки. С целью выявления изменения фрактальных характеристик грунта при разрыхлении объемным рыхлителем с разными углами резания был выполнен комплекс экспериментальных исследований в лабораторных условиях. Эксперименты проводились в грунтовом лотке Лаборатории мелиоративных машин кафедры машин и оборудования природообустройства и защиты в чрезвычайных ситуациях РГАУ-МСХА им. КА. Тимирязева. В качестве модели рабочего органа был выбран объемный рыхлитель с изменяемым углом резания, состоящий из двух параллельных стоек-ножей и режущего лемеха. Углы варьировались от 5 до 50 градусов. После прохода модели рыхлителя делался срез грунта при помощи специального устройства для оценки степени рыхления, фотографирования, и дальнейшего анализа с использованием фрактального метода. Дои после разрыхления грунта делались фотографии грунта в высоком разрешении в формате bmp. Фрактальная размерность интересующего участка снимка определялась при помощи программы
Gwyddion [4]. Чем значение фрактальной размерности больше, тем более неоднороден грунт и, тем большая площадь покрыта трещинами и пустотами. В центре значения больше чем по краям это означает что структура более развита, а, следовательно, сильнее разрыхлена. С помощью такого анализа мы можем подбирать наиболее эффективный угол резания рыхлителя. Зависимость дисперсии фрактальной размерности от угла резания имеет ярко выраженный степенной характер с регрессионным уравнением y = 2·10
-5
x
2
- 0,001x + 0,0327. Также мы можем наблюдать рост фрактальной размерности, на промежутке от 20-35˚. Это означает, что на этом промежутке происходит наибольшее разрыхление грунта. В промежутке от 40-50˚, наблюдается ее понижение. Из этого следует, что грунт недостаточно качественно разрыхлен. Выводы
- Наиболее эффективно применение методов фрактального анализа при выборе режимов работы рыхлителя
- При разных углах резания наблюдается изменение фрактальной размерности
- Наименьшая дисперсия отмечена при углах резания 20 – 35 градусов, что позволяет рекомендовать данный угол, как наиболее оптимальный сточки зрения равномерности обработки грунта. Библиографический список
1. Алексеева ЮС, Снегирева А.В. Глубокая обработка почвы и урожай.
Л.: Лениздат, 1984. – 69 с.
2. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. – М Наука, 1976. – 279 с.
156 3. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы / Б. Мандельброт. – М Ин-т компьютерных исслед., 2002. – №2. – С. 199-201.
4. Сайт проекта Gwyddion http://gwyddion.net Доступ 28.05.2017.
Abstract. The paper discusses the use of fractal charac-teristics of a slice of
soil for evaluating the performance of bulk Ripper. The distribution of fractal
characteristics at the slice of soil after it is processed. A number of conclusions about
the changing charac-teristics of the soil after treatment.
Keywords: soil structure, fractal, fractal dimension of dissipative structure, the
cross section of the soil in high resolution, shading data, experimental studies, body
of the cultivator, the cutting angle.
УДК 631.316 ПРИМЕНЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
Чаткин МН, Федоров СЕМГУ им. Н.П. Огарёва Аннотация. В статье рассмотрено применение дифференцированной системы обработки почвы, позволяющей сократить издержки производства в растениеводстве. Ключевые слова плотность, культиватор, дифференцированная система обработки почвы. Обработка почвы позволяет регулировать в желательном направлении ее водный, воздушный, тепловой и питательный режимы, оказывая одновременно влияние на темпы эрозионных процессов, уровень загрязнения нитратами грунтовых вод, последействия предшественника, а также биотические компоненты, в т.ч. состав и активность почвенного зооценоза, микрофлоры и т.д. Благодаря обработке почвы, изменяется ее строение, влагоемкость и скорость поступления воды в зону корневой системы растений. Обработка почвы с учетом типа корневой системы возделываемой культуры (стержневой, мочковатой) влияет на использование удобрений в корнеобитаемом слое, те. позволяет регулировать эффективность их применения. Главным показателем физического состояния почв является плотность сложения, которая выражается через объемную массу или плотность почвы и общую скважность. При сопоставлении величин равновесной и оптимальной для культур плотности почвы определяется потребность в той или иной механической
157 обработке [1]. Снижение интенсивности обработки почвы, вплоть до полного отказа от нее, возможно только на таких почвах, у которых равновесная плотность приближается к оптимальной плотности или равна ей. Интенсивность механической обработки должна возрастать с увеличением разности между равновесной и оптимальной плотностью почвы. К настоящему времени выявлено, что плотность сложения почвы зависит не только от гранулометрического состава, содержания гумуса, но и является функцией ее структурных качеств. Многочисленными исследованиями установлено, что в зависимости от типа почвы и структуры плотность сложения меняется в широких пределах. По обобщенным данным, в зависимости от гранулометрического состава для роста и развития культурных растений требуется определенная плотность (объемная масса почвы. Для большинства культур она находится в пределах от 1,10 до 1,30 г/см
3
[2]. При уплотнении почвы уменьшается не только объем пор, но и их размер. Это весьма важно для роста корневых волосков. Уплотненная почва плохо впитывает и фильтрует влагу, а это при наличии ливневых осадков способствует усилению поверхностного стока, эрозии ив целом снижению влагообеспеченности растений. Причинами снижения урожаев на уплотненных почвах являются недостаток кислорода и избыток углекислого газа, плохая водопроницаемость и ухудшение водного режима, нарушение условий формирования мощной корневой системы на рыхлой - уменьшение концентрации влаги и пищи в объеме, служащей для питания растений, большой расход воды на непроизводительное испарение, повреждение корневой системы из-за естественного процесса уплотнения и оседания почвы. Нами были проведены опыты по определению плотности почвы поля водном из хозяйств Республики Мордовия. Почва чернозем оподзоленный, среднесуглинистый, содержание гумуса 6 %. Площадь участка – 36 га. Плотность по всему полю на одной и той же глубине варьировала в значительных пределах. Это указывает на изменение воздействия напочвенные горизонты для придания ее состоянию, при котором условия для произрастания культивируемых растений были идентичными. Поэтому нами предлагается обработку почвы осуществлять дифференцировано в пределах одного поля. Целью данной обработки является сократить издержки производства в растениеводстве, избегая при этом разрушения структуры почвы и возникновения почвенных эрозий, за счет более эффективного расхода горючего и минимальных затрат времени. Исходим оттого, что возникает необходимость в более глубоком рыхлении почвы тех участков поля, где складываются неблагоприятные условия для роста корней растений, а именно на песчаных почвах, склонных к переуплотнению;
–
на почвах с неоднородной структурой;
–
на сильно гидроморфных почвах (глеевые и псевдоглеевые почвы);
–
на бедных гумусом почвах
158 В тоже время хорошо аэрируемые (в достаточной степени структурированные) почвы, почвы с высоким содержанием илистых частиц и гумуса можно обрабатывать менее интенсивно и глубоко. Дифференцированная обработка почвы возможна только в двухэтапном технологическом варианте с использованием данных цифровых почвенных карт (текстура, гидроморфность почв, содержание гумуса, электропроводность почвы, а также рельеф участка. Эта информация необходима для подготовки технологических электронных карт (карт-заданий или чип-карт). Библиографический список
1. Костин АС, Федоров СЕ, Чаткин МН. Анализ конструкций рабочих органов для глубокой безотвальной обработки почвы // Актуальные проблемы аграрной науки в ХХI веке материалы Всероссийской заочной науч.-прак. конф. – Пермь Изд-во ИПЦ Прокростъ. – 2014. – С. 184-188.
2. Седашкин АН, Федоров СЕ, Городсков С.Ю. Влияние вынужденных колебаний на разрушение почвы // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы межвуз. сб. науч. тр. – Саранск Изд-во Мордов. унта. –
2010. – С. 51-54.
Abstract. In article use of the differentiated system of processing of the soil
allowing to reduce costs of production in crop production is considered.
Keywords: density, cultivator, differentiated system of processing of the soil.
УДК 631.354.2.026 ДВИЖЕНИЕ ПОТОКА СТЕБЛЕЙ В МОЛОТИЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ АКСИАЛЬНО-РОТОРНОГО МСУ
Шрейдер Ю.М.
1
, Горбачев И.В.
2
1
Кисловодский государственный многопрофильный техникум
2
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Приведен расчет скорости движения потока стеблей и путь, проходимый им в молотильном пространстве в зависимости от числа воздействий бичами ротора. Ключевые слова аксиально-роторное молотильно-сепарирующее устройство, поток стеблей хлебной массы, скорость потока, пройденный путь. В молотильном пространстве аксиально-роторного МСУ поток стеблей обмолачиваемой хлебной массы движется по траектории, близкой к спирали.
159 Выберем в произвольной точке потока элемент dm и примем следующие предпосылки.
1. Стебли поступают в выбранную точку потоком (совокупностью)
большой порозности с начальной скоростью V
0 2. Бичи, воздействуя на массу с окружной скоростью р ротора
(барабана), захватывают стебли, протаскивают их, сообщают им скорость и ускорение. Со стороны подбарабанья на поток стеблей действуют силы, оказывающие сопротивление движению потока.
3. В произвольно выбранной точке подбарабанья скорость движения изменяется скачкообразно в момент воздействия бича по стеблям скорость элемента увеличивается, в промежутке между воздействиями – уменьшается. Согласно законам сохранения сумма импульсов действующих сил и кинетическая энергия системы
+
′
=
+
=
+
+
=
2 2
2 2
2 1
2 2
0 2
1 0
mU
V
M
m
U
MV
E
m
U
m
U
MV
P
(1) где V и Vʹ – скорость бича массой М дои после воздействия по элементу dm мс и U
1
– скорость элемента dm дои после воздействия бича (мс m – масса элемента dm (кг М – масса ротора, приведенная к бичу (кг. Согласно расчетам, скорость U
n элемента dm после воздействия «n»
(
)
−
+
−
−
+
⋅
+
=
nt
m
k
nt
m
k
n
M
m
V
U
сопр
сопр
б
n
exp
1 1
exp
1 1
,
(2) где t – продолжительность цикла k сопр
– коэффициент сопротивления поверхности подбарабанья движению стеблей. Путь S – путь, пройденный потоком стеблей по дуге подбарабанья кожуха ротора.
( )
exp exp
1
exp
1 1
exp
1
exp
1 1
⋅
−
+
−
−
−
+
⋅
−
+
−
−
⋅
+
=
T
m
k
T
m
k
T
m
k
n
T
m
k
T
m
k
M
m
k
m
U
S
сопр
сопр
сопр
n
сопр
сопр
сопр
р
(3) Представленные расчеты выполнены для элемента потока стеблей массой dm
, который является неотъемлемой частью стебля. Согласно уравнению 2 разгон потока стеблей в аксиально-роторном МСУ происходит аналогично барабанно-дековому устройству, что соответствует результатам экспериментальных исследований НИ. Кленина [1]. Нарастание скорости потока стеблей выше в устройствах с меньшим диаметром барабана, тес большей кривизной деки, и соответственно с большим сопротивлением их протаскиванию.
160 Из уравнения 2 следует, что при увеличении числа n воздействий бичом свыше 20…40 скорость п стремится к постоянной величине, отличающейся от окружной скорости ротора на величину р, соответствующую потере кинетической энергии при неупругом ударе. В соответствии с выражением 3 путь S, пройденный потоком стеблей по дуге окружности кожуха ротора, находится в экспоненциальной зависимости от числа n воздействий бичами ротора. Однако, учитывая малую степень изменения интенсивности экспоненты, зависимость S(n) можно считать близкой к линейной. Представленные расчеты позволяют представить окружную скорость движения потока стеблей в молотильном пространстве постоянной, а путь, проходимый им по дуге подбарабанья (кожуха) линейно зависимым от числа воздействий бичей. При постоянной величине коэффициента k сопр сопротивления движению потока стеблей и неизменной конструкции ротора и кожуха, работа на протаскивание стеблей в молотильном пространстве будет также в линейной зависимости от числа n воздействий бичей. Библиографический список
1.
Кленин НИ. Исследование вымолота и сепарации зерна. - Дис... д-ра техн. наук. - М МИИСП, 1976. – 424 с.
Abstract. Т calculation of the velocity of flow of the stems and the path to
them into the threshing space, depending on the number of impacts of the pests of the
rotor.
Keywords: axial-rotary threshing and separating device, the flow of stalks of
grain mass, flow rate, the trip.
УДК УПРЕЖДЕНИЕ ПОТЕРЬ СЕЛЬХОЗПРЕДПРИЯТИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОСМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НАВИГАЦИИ (ГНСС)
Шульга Е.Ф.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Использование преимуществ роботов позволит получать максимальную выработку за счет максимальных показателей качества технологических процессов и максимальную производительность труда. Ключевые слова упреждение, модель субъекта упреждения, «Робот-
диспетчер», «Робот-сельхозмашина», «Робот-автомобиль».
161 Мировая тенденция – переход на использование преимуществ роботов с использованием умных моделей. Можно осуществлять имитацию процесса в режиме реального времени с достаточной адекватностью и точностью. Это позволит получать максимальную выработку за счет максимальных показателей качества технологических процессов и максимальную производительность труда. Упреждение - действия, которые направлены на то, чтобы избежать нежелательных событий. Упреждать события – это значит предвидеть возникновение тех или иных негативных событий, находить решения на их упреждения и воздействовать либо по их недопущению, либо по сокращению ущерба от них. На рисунке 1 представлена открытая модель данных существующей системы управления сельхозпредприятием. Рис. 1. Открытая модель данных существующей системы управления
Сельхозпредприятием На вход модели поступают данные дистанционного зондирования Земли, с терминалов, телематики, метеостанций. Обратная связь – оперативная информация о состоянии предприятия. Техника используется третью часть времени в сутки, следовательно, выработку сельхозтехники можно увеличить в три раза, а производительность увеличить за счет отслеживания качества процесса в режиме реального времени [4-6]. Актуальность отсутствуют показатели качества производственного процесса в режиме реального времени, что снижает производительность работы техники и ограничения по режиму труда человека, что снижает выработку техники. Цель максимальная выработка и максимальные показатели качества технологических процессов, возможность перехода на использование преимуществ роботов. Задачи:в модель данных ввести модель субъекта упреждения. Предлагаемая система упреждения потерь представлена на рисунке 2. Поступил сигнал к «Роботу-диспетчеру» о том, что у «Робота-сельхозмашины» могут возникнуть потери. «Робот-диспетчер» осуществляет предсказание
162 местоположения систем «Робот-автомобиль», предсказание технического состояния, осуществляет имитацию возможных потерь, выдает команду
«Роботу-автомобилю» в виде скорректированного расписания. Скорректированное расписание выполняется. Рис. 2. Предлагаемая система упреждения потерь Библиографический список
1.
Шульга Е.Ф., Щукина В.Н. Мониторинг качества движения и технического состояния транспортных средств. Вестник ФГОУВПО Московский государственный агроинженерный университет имени В.П.
Горячкина. – 2017. – № 4. – С.
2.
Шульга Е.Ф., Девянин С.Н., Щукина В.Н. Надежность упреждения потерь с использованием мониторинга транспортных средств. Вестник
ФГОУВПО Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина. – 2017. – № 5. – С. 29-33.
3.
Шульга Е.Ф. Упреждение потерь сельхозпредприятия с использованием космических средств навигации. Международный технико- экономический журнал. – 2017. – №4. – С. 90-94.
4.
Шульга Е.Ф. Упреждение потерь сельхозпредприятия с использованием глобальных навигационных спутниковых систем. Актуальные проблемы в современной науке и пути их решения, 23 октября 2017 года. Сборник. М. Издательство РГАУ-МСХА. – 2017. – С. 85.
5.
Шульга Е.Ф. Управление сельхозпредприятием с использованием космических средств навигации (ГЛОНАСС) и дистанционного зондирования Земли. М Изд-во РГАУ-МСХА. – 2016. – с. Система управления сельскохозяйственным производством. Режим доступа rd
163
1 ... 14 15 16 17 18 19 20 21 ... 38
Abstract. The benefits of robots to maximize the production of maximum
quality indicators of technological processes and maximum productivity.
Keywords: advance, model the subject of pre-emption, "Robot controller"
"Robot-machinery", "Robot-car".
УДК 629.017 МЕТОДИКИ РАСЧЕТА УГЛА ПОПЕРЕЧНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ САМОХОДНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН
Щиголев СВ. , Ломакин С.Г.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Безопасность эксплуатации машины определяется ее конструкцией и параметрами и закладывается на этапе проектирования после предварительных расчетов. Рассмотрели методики определения угла поперечной статической устойчивости, предлагаемые в учебной и научной литературе. Ключевые слова ось опрокидывания, поперечная устойчивость,
балансирный мост управляемых колес. Одним из требований государственных стандартов на испытания сельскохозяйственной техники [1, 2], при оценке большинства мобильных машин, используемых при производстве сельскохозяйственной продукции, следует определить безопасность и эргономичность их конструкции. Влияющие на них параметры закладываются еще на этапе проектирования машин и определяются расчетными методами. Одним из таких параметров является угол поперечной статической устойчивости, определение которого предписано выполнять при испытаниях самоходных сельскохозяйственных машин [1, 2]. При аналитическом анализе как статической, таки динамической поперечной устойчивости самоходных сельскохозяйственных машин в литературе часто допускается излишнее упрощение расчетной схемы, приводящее к снижению точности и ценности анализа. Прежде всего, это касается выбора оси, относительно которой возможно опрокидывание машины на поперечном склоне. В учебной литературе [3-6] чаще всего за ось возможного поперечного опрокидывания принята линия, проходящая через центры пятен контакта левых или правых переднего и заднего колес с почвой. В соответствии с этой методикой поперечная устойчивость машины против опрокидывания будет
164 обеспечена, если реакция дороги на колеса, находящиеся выше по склону, будет больше нуля. Такой же принцип расчета устанавливается межгосударственным стандартом ГОСТ [7]. Такой подход не учитывает факт использования в значительном количестве сельскохозяйственных машин балансирной подвески моста управляемых колес к раме, дает завышенное значение угла поперечной статической устойчивости, дезориентируя специалистов. В работах [8-10] осью возможного поперечного опрокидывания считают линии, проходящие через центры пятен контакта левого или правого колеси проекцию центра шарнира качания моста управляемых колес на опорную поверхность. Такая методика не учитывает того факта, что шарнир качания моста управляемых колес находится вне плоскости опорной поверхности, а результат, полученный при ее использовании получается заниженным. В работах [11-13] за оси возможного поперечного опрокидывания следует принимать линии, проходящие через центры опорных пятен колес моста, жестко связанного с корпусом (рамой) машины, и центр шарнира балки моста управляемых колес. Эти линии не лежат на опорной поверхности, а находятся в плоскости, пересекающей ее под некоторым углом. Данный факт говорит о том, что при удалении ЦТ от моста ведущих колес происходит не только уменьшение стабилизирующего момента, но и уменьшение плеча действия опрокидывающих сил. Это будет частично компенсировать действие опрокидывающего момента. Библиографический список ГОСТ 28301-2007 Комбайны зерноуборочные. Методы испытаний».
2.
ГОСТ Р 54783-2011 Испытания сельскохозяйственной техники.
Основные положения.
3.
Богатырев А.В., Лехтер В.Р. Тракторы и автомобили / Под ред. А.В.
Богатырева. – М КолосС, 2008. – 400 с.
4.
Гребнев В.П., Поливаев О.И., Ворохобин А.В. Тракторы и автомобили.
Теория и эксплуатационные свойства учебное пособие /. – е изд, стер. — М
КНОРУС. – 2016. – 260 с.
5.
Мирошниченко, АН. Основы теории автомобиля и трактора учебное пособие – Томск Изд-во Том. гос. архит.-строит. унта. – 2014. – 490 с.
6.
Яковенко И.Ф. Тракторы и автомобили. Основы теории и расчѐта – г.
Астана: Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина. – 2012. –
272 с. ГОСТ 33691-2015 Испытания сельскохозяйственной техники. Метод определения угла поперечной статической устойчивости.
8.
Анилович В.Я., Водолажниченко ЮТ. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов. Справочное пособие. Изд. е, переработ. и доп. М, Машиностроение. – 1976 – 456 с.
9.
Кленин НИ, Киселёв С.Н., Левшин А.Г. Сельскохозяйственные машины. – М КолосС. – 2008. – 816 с.
165 10. Чудаков ДА. Основы теории трактора и автомобиля. М
Сельхозиздат. – 1962. – 312 с.
11.
Ломакин С.Г., Щиголев СВ. К оценке поперечной устойчивости колесных самоходных сельскохозяйственных машин // Вестник ФГОУ ВПО
МГАУ им. В.П. Горячкина. – 2016. – № 4 (74). – С. 28-33.
12.
Плиев С.Х. Разработка научно обоснованных рекомендаций по обеспечению устойчивости колесных тракторов // Известия Горского государственного аграрного университета. Издательство Горский государственный аграрный университет (Владикавказ, 2012. – Т. 49. – № 3. – С. 262-275.
13.
Рехлицкий О.В., Чупрынин Ю.В. Рациональное распределение массы по опорам самоходного кормоуборочного комбайна // Вестник Гомельского государственного технического университета имени ПО. Сухого. -Гомель Учреждение образования Гомельский государственный технический университет ПО. Сухого. – 2013. – № 4. – С.
Abstract. The safety of the operation of the machine is determined by its design
and parameters and is laid down at the design stage after preliminary calculations.
We examined the methods for determining the angle of transverse static stability,
proposed in the educational and scientific literature.
Keywords: overturning axis, transverse stability, balancing axle of steerable
wheels.
166 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ В АПК
УДК 631.352.076
АГРОРОБОТ-КОСИЛКА
Анашин Д.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация В статье приведено описание роботизированной косилки, позволяющей на основе прогрессивных технологий эффективнее использовать сельскохозяйственные земли. Ключевые слова косилка, робот. В течение всей истории существования человечества, вопрос пропитания остро стоял на повестке дня. Неоднократно люди подвергались испытаниям голодом. Только в последние десятилетия, с изобретением двигателей и внедрением техники в процесс выращивания растений, Наметился серьезный сдвиг в сторону решения этой проблемы. Только социальные катаклизмы способны сегодня вызвать из небытия проблему голода. Однако, по мере увеличения количества и ассортимента продуктов, остро встала другая проблема - резкий всплеск заболеваемости людей. Одним из факторов этого является использование в производстве продуктов питания различных химикатов, в том числе удобрений, пестицидов, ускорителей роста животных и антибиотиков при их выращивании, особенно при их использовании недобросовестными производителями, гонящимися за прибылью. Врачи считают, что чистой водой, натуральным питанием и отсутствием или резким снижением) стрессов, можно лечить многие заболевания. Поэтому, неслучайно, что сегодня так популярно становится приусадебное растениеводство. Под приусадебным растениеводством здесь имеется ввиду разведение культурных растений с целью получения урожая и благоустройства земельного участка в рамках одного частного домашнего хозяйства. Помимо вопросов получения в пищу экологически чистых продуктов питания, нельзя упустить из вида вкусовые предпочтения конкретного человека. По своему желанию, можно выращивать именно те сорта фруктов и овощей, которые больше нравятся. Также, невозможно сравнить вкус покупных помидоров или клубники, столько что сорванными с растения. Помимо вкуса, такие растения обладают также совсем другой энергетикой, они буквально заряжают человека.
167 Во многих регионах нашей необъятной страны продолжительность зимы близка к полгода (напр, Сибирь. Кроме проблемы холодного климата, существенной проблемой является состояние почв. Они не очень плодородные и при интенсивном земледелии быстро истощаются. В этих регионах выращивание овощей и фруктов является непростой задачей, требующей повышенного внимания и ухода. Здесь приусадебное растениеводство- самый близкий друг и помощник. Анализ состояния вопроса показал, что одним из путей решения вопроса помощи в хозяйстве может стать создание универсального сельскохозяйственного робота, восполняющего недостаток сил и рабочих рук во вспомогательных процессах. Одним из таких процессов является кошение травы. В настоящее время данный вопрос активно прорабатывается в России и за рубежом. Вместе стем приходится констатировать, что полностью роботизированные косилки пока не выпускаются. За рубежом выпускаются косилки, управляемые дистанционно оператором. Существуют также полностью роботизированные косилки газонов, работающие на заведомо пригодных для этого участков относительно небольших размеров (в пределах га. Такое положение сложилось вследствие недостаточной изученности процесса кошения на незнакомых территориях. На кафедре "Автоматизация и роботизация технологических процессов" энергетического факультета РГАУ-
МСХА им КА. Тимирязева, комплексно рассматриваются концепции создания робототехнических средств, классифицируются задачи, которые ставит сельскохозяйственное производство, проводится его анализ на роботизи- руемость и предлагаются принципы построения роботов. В конструкцию разрабатываемого на кафедре робота заложен ряд оригинальных решений. Так, для улучшения характеристик робота предполагается использование двигатель-генератора оригинальной конструкции, подтвержденной патентом РФ. Использование его позволит увеличить межсервисный ресурс в 2-3 раза и снизить эксплуатационные расходы. Это достигается за счет использования оригинальной цилиндро-поршневой группы, в которой движение поршней вдоль рабочего цилиндра происходит практически без трения.
Abstract. The description of the robotic mowers and make layout.
Keywords: mowing-machine, robot.
168
УДК 631.31–83:633(09) ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
ЭЛЕКТРОМОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ПОЛЕВОДСТВА Андреев С. А, Загинайлов В. И.
РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева Аннотация В историческом плане рассмотрены перспективы развития
электромобильной техники полеводства. Сделан вывод о перспективности перевода мобильной сельскохозяйственной техники на электрическую тягу. Ключевые слова вспашка, электромобильная техника, полеводство,
электроплуг, электрический кабель, электротрактор, аккумулятор. В истории развития электромобильной техники полеводства следует отметить два основных направления её развития централизованное электроснабжение (электролебедки, тракторы с электропитанием по кабелю) и автономное электроснабжением (тракторы с электрогенераторами, электро- тракторы с аккумуляторами).
Наиболее трудоемким процессом в полеводстве является вспашка. При вспашке земли наибольшие затраты энергии приходятся на перемещение плуга. Оценку тягового усилия на перемещение плуга академик В.П. Горячкин предложил оценивать по формуле (известной нам под его именем [1])
м ????
п
????
п
+ п+ ????????????????
2
, (1) где п – коэффициент трения плуга о почву п – масса плуга ???? – ширина захвата плуга ???? – глубина пахоты п – коэффициент сопротивления пласта его срезу ???? – коэффициент, характеризующий влияние скорости на сопротивление почвы ???? – средняя скорость движения плуга. Электролебедки Одна или две электролебедки располагались по краям пахотного поля и осуществляли перемещения оборотного плуг с помощью канатной тяги от одного края поляк другому. Тяговое усилие на перемещение плуга (1) при этом возрастало ив формулу В.П. Горячкина, вводилось дополнительное слагаемое, учитывающее усилия волочения троса по земле [1].
Электротракторы с электрокабелем. В период се по е годы были разработаны и испытаны более двадцати конструкций электротракторов. Перемещение трактора осуществлялось с помощью электродвигателя установленного на его шасси. Электроснабжение тракторов выполнялось по электрокабелю, сматываемого на барабан, также установленного на шасси. Сматывание и разматывание кабеля осуществлялось с помощью специального электродвигателя и выносной стрелы. Для работы с электротракторами производились электромоторизованные орудия. Это сельскохозяйственные машины (плуги, культиваторы, косилки, комбайны) с электроприводом рабочих органовдля обработки почвы, ухода за растениями и уборки урожая [2].
169 Основными недостатками электромобильной техники централизованного электроснабжения были её низкая маневренность, необходимость сооружения полевых сетей электроснабжения, громоздкость и большая металлоемкость. Наличие барабанов с токоподводящим кабелем, значительно увеличивало массу электромобильной техники, что в соответствии с формулой В.П.
Горячкина приводило к увеличению энергозатрат
м ????
т
(????
т
+ ????
эд
+ ????
кб
) + ????
п
????
п
+ п+ ????????????????
2
+ ????
кз
????
к
, (2) где т – масса трактора ????
эд
– масса электродвигателя ????
кб
– масса кабеля на барабане трактора ????
кз
– масса кабеля на земле т коэффициент сопротивления перекатыванию движителей трактора к – коэффициент, учитывающий усилие на волочение кабеля по земле. Более перспективным направлением развития электромобильной техники являются электротракторы автономного электроснабжения, обладающие полной свободой движения и универсальностью [2,3].
Электротракторы с генератором. Исследовались и производились с
30- х прошлого столетия практически по настоящее время. Это мобильные агрегаты с ДВС, энергия которых, преобразуется в электрическую энергию и может использоваться как на привод электротрактора, таки на электропривод рабочих органовэлектромоторизованных орудий [2].
Электротракторы с аккумуляторами.В качестве источника энергии в таких тракторах в настоящее время используются химические накопители –
литий-ионные аккумуляторы. Над созданием таких электротракторов работают во многих странах мира. Так, крупнейшим производителем сельхозтехники компанией John Deere разработан электротрактор SESAM с аккумуляторами и двумя электродвигателями по кВт. Полный заряд батареи обеспечивает работу электротрактора на протяжении ч. Российская компания MOBEL готовит к выпуску электротрактор, оснащенный литий-ионными батареями и электродвигателем мощностью кВт (81л.с.). Длительность работы электротрактора, после зарядки батарей составляет 4 часа. Увеличение длительности работы электротракторов с аккумуляторами, связано с весом аккумуляторных батарей, который надо уменьшать, для снижения тягового усилиям ????
т
(????
т
+ ????
ак
) + ????
п
????
п
+ п+ ????????????????
2
, (3) где ????
ак
– масса аккумуляторных батарей. Большой вклад в развитие электромобильной техники полеводства осуществлен с 2003 погоды в МГАУ имени В.П. Горячкина. Проведенные исследования показали перспективность разработки, как тракторов с электрогенраторами (из-за уменьшения расхода топлива на 6…8%)
[3], так электротракторов, оснащенных литий-ионными батареями обеспечивающих снижение энергозатрат и уменьшение загрязнения окружающей среды) Следовательно, ключом к развитию электромобильной техники полеводства должно стать снижение стоимости и увеличение емкости
170 аккумуляторов и как следствие увеличение дальности пробега электротракторов без подзарядки. Библиографический список
1. Рубцов ПА, Осетров ПА, Бондаренко С.П. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве. – М Колосс. Применение электрической энергии в сельскохозяйственном производстве Справочник / Под ред. акад. ВАСХНИЛ П.Н. Листова. Сост.
А.М. Ганелин. – М Колосс. Иванов С.А. Повышение эффективности тягово-транспортных средств при использовании накопителей энергии Автореферат по спец. 05.20.01 Дисс. на соиск. уч. ст. д.т.н. – Мс made about the
prospects of transferring mobile agricultural machinery to electric traction.
Keywords: plowing, electric vehicles, field farming, electric plow, electric
cable, electric tractor, battery.
УДК 62–581.6 УПРАВЛЕНИЕ ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ МАЛОМОЩНЫХ ЦИРКУЛЯРНЫХ ПИЛ Андреев С.А.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Привод маломощных циркулярных пил предложено осуществлять с помощью двух электродвигателей. Роторы электродвигателей связаны между собой гибким соединением. При поперечном
распиле древесины один из двигателей включен постоянно, в то время как ротор другого выполняет роль маховика. При увеличении продолжительности рабочего периода, соответствующего продольному распилу, получает питание второй электродвигатель, после чего он становится активным. Ключевые слова циркулярные пилы, электропривод, управление, инерционный накопитель энергии, маховик, момент инерции, ротор. Значительную часть бытовых электрифицированных инструментов составляют маломощные устройства. К таким устройствам относятся ручные дрели, фуганки, разнообразные деревообрабатывающее механизмы, а также циркулярные пилы. Циркулярные пилы нашли широкое применение благодаря простой конструкции, надежности и относительно высоким эксплуатационным
171 показателям за счет равномерной нагрузки на рабочий орган. Эти пилы успешно эксплуатируются как при поперечном, таки при продольном распиле древесины. Кроме того, циркулярные пилы оказываются незаменимыми при заготовке дров и выполнении фасонных работ. Несмотря на очевидные успехи в электроснабжении АПК, большинство сельских потребителей получают электроэнергию от маломощных подстанций. При этом в распоряжении 70% потребителей оказывается однофазное напряжение, что осложняет эксплуатацию асинхронных электродвигателей и определяет использование фазосдвигающих конденсаторов. Качество работы таких электродвигателей и их полезная мощность оказываются довольно низкими. При поперечном распиле древесины пользователям приходится затрачивать немало времени на ожидание восстановления номинальной частоты вращения ротора после очередной перегрузки. Во избежание полной остановки рабочего органа и перегрева электродвигателя продольный распил древесины осуществляется с крайне низкой подачей материала. Поэтому работа на циркулярных пилах становится низкопроизводительной и неудобной. Один из приемов, сопутствующих частичному решению проблемы, сводится к установке навалу электродвигателя маховика, представляющего собой наждачный круг. Если момент инерции маховика в 3…4 раза превышает момент инерции ротора, то поперечный распил происходит с явным выигрышем. В этом случае запасенная в маховике кинетическая энергия при кратковременной нагрузке частично расходуется на свершение полезной работы. Частота вращения ротора снижается, ноне достигает критического значения. В течение времени, затрачиваемом пользователем на отбрасывание или укладку перепиленной древесины, а также на подготовку к поперечному распилу новой заготовки, частота вращения ротора увеличивается и достигает номинального значения. В тоже время при продольном распиле присутствие маховика сказывается отрицательно, так как продольный распил является продолжительными кинетическая энергия маховика может полностью иссякнуть. Для последующего возобновления процесса необходимо исключить нагрузку и дождаться восстановления номинальной частоты вращения. Установлено, что положительного результата можно достичь при использовании в качестве маховика ротора второго электродвигателя. Роторы электродвигателей соединены между собой гибким соединением или с помощью электромагнитной муфты. Момент инерции второго электродвигателя должен быть в 2…3 раза больше первого. При осуществлении поперечных распилов второй двигатель является пассивными последовательность работы циркулярной пилы не отличается от описанной выше. При продольных распилах частота вращения роторов снижается, что сопровождается автоматическим включением второго двигателя. Второй двигатель становится активными циркулярная пила оказывается пригодной для продолжительной работы. Выключение второго двигателя производится при достижении частоты вращения роторов номинального значения.
172 Информативным параметром для коммутации цепи питания второго электродвигателя является либо частота вращения роторов, либо сила тока вцепи питания первого электродвигателя. Для удовлетворительного управления циркуляционной пилой статическая характеристика регулятора должна содержать участок с зоной неоднозначности. В качестве регулятора может быть использована релейно-контактная схема, а также схема на логических элементах или процессор.
1 ... 15 16 17 18 19 20 21 22 ... 38
Abstract. Drive of low-power circular saws is proposed to be carried out with
the help of two electric motors. Rotors of electric motors are connected by a flexible
connection. When cross-cutting wood one of the engines is switched on continuously,
while the other's rotor acts as a flywheel. When the duration of the working period
corresponding to the longitudinal cut is increased, a second electric motor is
obtained, after which it becomes active.
Keywords: Circular saws, electric drive, control, inertial energy storage,
flywheel, moment of inertia, rotor.
УДК 631:004 ТРЕБОВАНИЯ К ХАРАКТЕРИСТИКАМ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ
Ахремчик О.Л. Тверской государственный технический университет Аннотация. Выделены требования к системам автоматизации в растениеводстве. Подчеркивается необходимость интеграции систем разного типа в агропромышленном производстве на базе кроссплатформенной реализации. Ключевые слова требования, платформа, растениеводство, система. Доля применяемых информационно-управляющих систем (ИУС) в сельском хозяйстве страны десять лет назад составляла около 2 % от общего числа систем [1]. В настоящее время задача разработки данных систем актуально. Использование систем автоматизации в растениеводстве как составляющих ИУС должно обеспечить формирование технологических карт полей оценку и прогнозирование потребности в материально-технических и финансовых ресурсах контроль заходом полевых и ремонтных работ формирование и контроль исполнения бюджетов получение и обработку данных из геоинформационных систем представление структуры затрат в разрезе культур и полей (в ретроспективе, текущее и планируемое выработку рекомендаций по повышению показателей эффективности работы хозяйства
173 поддержку принятия решения многокритериальной задачи выбора рациональных режимов ведения хозяйственной деятельности. В 2012 году в РФ стали появляться предложения по разработке ИУС на базе систем Dacom и Adcon [2]. Подобные системы позволяют получать текущие и накапливать статистические данные о состоянии почвы и параметрах локального климата в зоне земледелия. На основе анализа конкурсной документации фонда Сколково на проведение НИОКР в сфере информационных технологий для сельского хозяйства сформируем ряд требований к системам автоматизации в растениеводстве. Данные системы строятся по модульному принципу и включают подсистемы администрирования и управления доступом ввода, просмотра и редактирования данных (о реестре полей, выращиваемых культурах, параметрах почвы, погодных условиях, экспертных прогнозах и др консультационной поддержки и выработки рекомендаций по планированию агротехнических мероприятий (на основе моделирования состояния сельхозугодий и работы с базой знаний обмена данными с геоинформа- ционными системами и внешними базами данных учета и контроля ресурсов архивирования данных, формирования и передачу отчетов и актов выполненных работ. Системы ориентированы натри вида пользователей специалист хозяйства, администратор, инженер аналитик. Необходимо дополнить множество критериальных показателей оценки будущих систем автоматизации параметрами совместимости как друг с другом, таки с другими системами. Это напрямую вытекает из требований обмена данными с электронным государственным реестром почвенных ресурсов России электронным атласом земель сельскохозяйственного назначения
Google Maps и др. Вопросы обмена данными могут представлять значительную сложность при развитии и модернизации разрабатываемого программного обеспечения без детальной иерархической модели. В конкурсной документации предъявляются однозначные требования к использованию ОС Linux для функционирования систем автоматизации. Исходя из исторических предпочтений российских пользователей компьютерных систем, переход на ОС Linux делает актуальной постановку вопроса о кроссплатформенном пользовательском интерфейсе.
Самоадаптирующийся интерфейс, подстраивающий сетку под реальные размеры элементов управления (по примеру wxWidgets) может стать препятствием к внедрению системы. Анализ характеристик существующих программных систем типа
«ЦПС.АгроХолдинг» показывает, что входе работы происходит сложный процесс обмена информацией между базами данных различных уровней системы управления предприятием. Характеристики этого процесса (особенно временные задержки) оказывают существенное влияние на качество процессов управления, но количественная оценка запаздываний требует отдельной проработки.
174 Важным фактором эффективности обмена информацией между базами данных всех уровней управления является однородность используемых СУБД, которую также можно рассматривать как требование к системе автоматизации в растениеводстве. Приведенные размышления позволяют сделать вывод, что на стадии
НИОКР, направленных на применение информационных технологий в растениеводстве, упускается требование кроссплатформенной реализации системы автоматизации, что при постановке во главу угла экономических показателей проекта может привести к разработке набора программных систем, не отвечающих требованиям цифрового производства. Библиографический список
1. Кунафин А. Ф. Никоновские чтения. Выпуск № 13. 2008. С.
2.
Господдержка поможет фермерам перейти к использованию IoT- технологий // Электронный ресурс. Режим доступа https://iot.ru/selskoe- khozyaystvo/gospodderzhka-pomozhet-fermeram-pereyti-k-ispolzovaniyu-iot- tekhnologiy дата обращения 11.10.2017)
Abstract. The demands to control information systems in crop production are
allocated. The different type system integration need for agro-industrial production
on the basis of cross-platform realization is emphasized.
Keywords: demands, platform, crop production, system.
УДК 632.935 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КУЛЬТИВАТОРА В ВИДЕ КУЛЬТИВАТОРНЫХ ЛАП
Болотов Д.С. Новосибирский ГАУ Аннотация. Предлагается экспериментальная установка и методика исследования электрического поля рабочих органов электротехнологического культиватора на физической модели в лабораторных условиях. Ключевые слова электротехнология, повреждение растений, электрическое поле, электродная система, электротехнологический культиватор. Введение. В процессе работы электротехнологических культиваторов
(ЭТК) возникает необходимость оценки локальной области электрического поля (ЭП) с учётом сложной геометрии и нелинейных физических свойств
175 материалов в ЭП - растительных тканей, почвенной и воздушной среда также конструктивов, используемых в его рабочих органах, которые представляют собой электродную систему (ЭС). Одним из источников получения информации об ЭП в биологических, почвенных, воздушных и конструкционных средах является физическое моделирование ЭП ЭС ЭТК в лабораторных условиях [1]. Неоднородность почвы может вносить существенные искажения в измерения, поэтому работу с почвенной структурой можно выполнять после исследований на идеализированной модели, в качестве которой можно использовать электролит - слабые растворы соли в дистиллированной воде. Электропроводность состава, в котором располагается физическая модель ЭС, должна быть близкой к значению удельной электропроводности почвы, которая составляет 30…300 Ом·м для влажной и 500…2000
Ом·м для сухой почвы [1]. Методика и результаты исследований Лабораторно-исследовательский комплекс для исследований ЭП моделей ЭС ЭТК состоит из приборного блока включающего трансформаторы, аппаратуру сигнализации и защиты, мультиметры) и моделирующего блока (это электролитическая ванна, по поверхности которой перемещается каретка с закрепленным на ней измерительным электродом, информация с которого поступает на приборный блока внутри ванны размещается уменьшенная в масштабе моделирования модель ЭС ЭТК). Лабораторные исследования ЭП ЭС ЭТК включают этапы создание уменьшенной модели ЭС ЭТК и размещение в электролитической ёмкости; определение удельной электропроводности электролита получение экспериментальных данных об ЭП для построения картины ЭП; сравнение экспериментальных данных с расчетными, полученными с помощью метода конечных элементов и др формирование выводов о результатах моделирования [1]. Объект исследования - ЭС ЭТК с электродами в виде культиваторных лап, разработанная в ЮУрГАУ для уничтожения сорной растительности на паровом фоне. Для исследований изготовлена уменьшенная враз модель ЭС. Удельная электрическая проводимость электролита – σ определяется с помощью измерительного устройства(по системе амперметр – вольтметр, состоящего из двух пластинчатых электродов, прикреплённых к двум боковым противолежащим стенкам ванны, представляющей собой параллелепипед с отсутствующей верхней стороной. На электроды подают напряжение U, измеряют тока определяют по формуле
ρ
σ
1
=
, где ρ – удельное сопротивление электролита.
I
U
R
X
=
,
176 где R
X
– сопротивление объёма жидкости находящейся между измерительными электродами. Формула для расчёта ρ для выбранного электродного преобразователя
25
,
16
X
R
=
ρ
ρ при котором осуществлялся эксперимент 479,58 Ом·м, эквивалент сухой почвы. По составу электролит представляет собой дистиллированную воду. В результате получена картина ЭП ЭС ЭТК. Сопоставляя полученные экспериментальные данные с расчетными, необходимо учитывать масштаб моделирования источника 0,01, и масштаб моделирования геометрических параметров 0,1. С помощью программы Elcut 6.0, в основе которой лежит метод конечных элементов, мы получили картину ЭП для выбранного типа ЭС ЭТК - при удельном электрическом сопротивлении почвы 479,58 Ом·м). Выводы. Совокупная интенсивность воздействия ЭП ЭС ЭТК по краям полосы захвата будет слабее, чем в остальной её части, следовательно, и качество электрокультивации будет хуже. Для минимизации этого недостатка необходимо модернизировать конструкцию электродов, расположенных по краям ЭС ЭТК, например, увеличить поперечное сечение боковых частей крайних электродов. По картине ЭП можно сделать вывод, что за пределами полосы захвата ЭС ЭТК будет распространяться ЭП, приводящее к дополнительным энергозатратами нежелательному воздействию на биологические объекты, расположенные за пределами полосы захвата. Моделирование в Elcut 6.0 подтверждает результаты лабораторных исследований. Для минимизации этого недостатка можно добавить диэлектрические пластины на концах крайних электродов. Библиографический список
1. ЛяпинВ.Г. Лабораторные исследования электромагнитного поля элек- тротехнологического культиватора / В.Г. Ляпин, Д.С. Болотов // Машинно-тех- нологическое, энергектическое и сервисное обеспечение сельхозтоваропроизво- дителей Сибири материалы Междунар. науч.-практ. конф. посвящ. 100-летию со дня рождения акад. ВАСХНИЛ АИ. Селиванова (п. Краснообск, 9-11 июня
2008 г) / Россельхозакадемия. Сиб. Отд-ние. ГНУ СибИМЭ. – Новосибирск,
2008. – 648 с.
Abstract. Experimental installation and technique of research of electric field
of working bodies of electrotechnological cultivator on physical model in laboratory
conditions is offered.
Keywords: electrotechnology, damage of plants, electric field, electrode
system, electrotechnological cultivator.
177
УДК 621.316.573 ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ С ЭЛЕКТРОННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ
Власюк ИВ, Белов СИ, Сергованцев А.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Данная статья посвящена проблеме эксплуатационной надежности автоматических выключателей в сельских электрических сетях. Рассмотрены современные решения по повышению эксплуатационной надежности автоматических выключателей, применяемые заводами изготовителями, и предлагается разработанная методика определения износа автоматического выключателя. Ключевые слова автоматический выключатель, электронный
расцепитель, эксплуатационная надежность, износ автоматического выключателя. В современном мире автоматические выключатели используются повсеместно в жилых домах и на производстве как основная защита человека от поражения электрическим током и защита оборудования от перегрузки и токов коротко замыкания. Основная ответственность защиты лежит на исполнительном механизме – группа контактов с системой дугогашения. При отключении аварийного тока короткого замыкания токи бывают настолько велики, что дуговой разряд наносит существенный ущерб электрическим контактам, а при большом износе и вовсе автоматический выключатель выходит из строя. По этой причине разработаны эксплуатационные журналы для ведения периодических осмотров. При периодическом осмотре без вскрытия аппарата, определить степень его износа невозможно, а большинство современных аппаратов не предполагают разборки устройства. Такая эксплуатация недопустима для ответственных потребителей первой и второй категории. Для решения проблемы непредсказуемого поведения аппарата защиты на протяжении всего срока службы. На 2017 год производители электротехнических автоматических выключателей предлагают немало решений. Аппараты комплектуются механическими счетчиками циклов отключений и выкатываний, долговечными подвижными механизмами без необходимости обслуживания, устанавливаются электронные комплексы систем для учета аварийных режимов работы электрических сетей. Электронные комплексы - это системы управления с историей отключений аварийных токов. Ими комплектуются выключатели с номинальным рабочим током отключения более А. Например GE
“EntelliGuard”, SE “MasterPact”, ABB “Emax”, Siemens “SENTRON 3WL”,
178
Legrand “DMX”, EATON “NZM”,
КЭАЗ “OptiMat”, LS “Metasol Susol ACB”. У разных производителей сохраняется информация в количестве до 256 записей последних отключений, иногда прописывается только количество циклов, в других есть возможность просмотреть амплитуду отключаемых токов, сохраняется дата и время, имеют каналы связи с компьютерами или локальной сетью, позволяют выполнять дистанционное управление. Но решений, определяющих текущую степень износа исполнительного механизма автоматического выключателя нет. Для повышения эксплуатационной надежности автоматического выключателя с электронным расцепителем была разработана следующая методика. По заводским параметрам автоматического выключателя механическая износостойкость (МИС), электрическая износостойкость (ЭИС), предельная коммутационная способность ПКС, строится кривая ресурсной характеристики. В момент отключения с помощью электронной системы управления фиксируются значение токов. По уравнению кривой ресурсной характеристики поставляя значение зафиксированных токов отключения определяется степень износа контактов и дугогасительной камеры для данного одиночного отключения. При этом расчет износа производится для каждой фазы в отдельности. Далее электронным устройством производится суммирование пофазно значения износа последнего отключения с предыдущими, сохраненными в памяти устройства и производится пересчет суммарного выработанного ресурса. При достижении критического значения суммарного износа контактов и дугогасительной камеры на любой отдельной фазе происходит световое сингализирование. При периодическом осмотре электроустановки наличие сработанной световой сигнализации позволит сразу определить автоматический выключатель, выработавший свой ресурс. Также предполагается возможность в любое время определить степень износа автоматического выключателя путем выведения на дисплей электронного устройства числового значения сработанного ресурса в процентном соотношении от его полного срока службы, заложенного заводом изготовителем в рекомендуемых им условиях эксплуатации. Библиографический список
1. О.Б.Брон. Электрическая дуга в аппаратах управления. – Ленинград.:
Госэнергоиздат, 1954.
2. Методические указания по определению расхода коммутационного ресурса выключателей при эксплуатации. - М Энергия, 2014.
3. Александров Г.Н. Теория электрических аппаратов. Проектирование электрических аппаратов Учебник для вузов. – СПб.: Изд. СПбГТУ, 2000.
4. Розанов Ю.К. Электрические и электронные аппараты. Учебник для вузов. - М Информэлектро, 2001.
5. Инструкции по эксплуатации всех упомянутых выше автоматических выключателей
179
Abstract. This article is devoted to the problem of operational reliability of
circuit breakers in the field of electrical networks. Considered modern solutions for
critical operational requirements of circuit breakers used by manufacturers, and a
developed technique for determining the wear of a circuit breaker is proposed.
Keywords: circuit breaker, electronic trip units, operational reliability, wear of
the circuit breaker.
УДК 637.02 МИКРОВОЛНОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И УСТАНОВКИ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ НЕПИЩЕВЫХ ОТХОДОВ УБОЯ ЖИВОТНЫХ
Жданкин Г.В.
1
, Сторчевой В.Ф.
2
, Белова М.В.
3
1
ФГБОУ ВО Нижегородская ГСХА,
2
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева,
3
ГБОУ ВО НГИЭУ Аннотация. Рассмотрены преимущества микроволновой технологии термообработки непищевых отходов убоя животных. Описана разработанная и созданная СВЧ установка для измельчения, центрифугирования и термообработки обезвоженного непищевого отхода убоя животных. Ключевые слова сверхвысокочастотный генератор магнетрон объемный резонатор непищевые отходы убоя животных непрерывный режим работы поярусно расположенные рабочие камеры. Для агропредприятий средней мощности, разработка технологий и технических средств переработки непищевых отходов убоя животных, позволяющие получить белковый продукт хорошего качества, актуальна. В связи с этим нами разработано несколько сверхвысокочастотных (СВЧ) установок для термообработки сырья, отличающиеся по принципу действия [1,
2, 3]. Основными задачами являются разработка методики проектирования многогенераторных СВЧ установок с маломощными магнетронами с воздушным охлаждением для термообработки измельченных и обезвоженных непищевых отходов убоя животных в непрерывном режиме
- разработка, изготовление и апробирование в производственных условиях СВЧ установки, реализующей требуемые электрические и эксплуатационные характеристики для термообработки сырья в непрерывном режиме. Предлагаемая микроволновая установка позволяет измельчать боенские отходы, разделять измельчённое сырье на твердую и жидкую фракции, варить твердую фракцию и обеззараживать, выгружать белковый продукт из
180 резонаторной камеры в непрерывном режиме. Установка содержит три поярусно расположенные рабочие камеры. Первая рабочая камера представлена измельчителем, расположенным над тазом, имеющим на дне отверстия и скребком, расположенным навалу электродвигателя. Камера обеспечивает прием сырья на лоток измельчителя измельчение с помощью нагнетательного шнека, ножа и решетки перемещения измельченного сырья в виде пюре через отверстия на дне таза с помощью скребка в соответствующие усеченные конусы, расположенные над коническими тарелками каждого модуля. Вторая рабочая камера, расположенная под тазом, представлена модулями, расположенными на столе, имеющем по центру отверстие. Каждый модуль установлен вплотную под соответствующее отверстие на дне таза и состоит из неферромагнитного конического поддона, внутри которого соосно расположена вращающаяся от электродвигателя коническая тарелка с прорезями. Поддон закрыт крышкой, содержащей усеченный конус, через верхнее основание которого измельченное сырье попадает на тарелку. Измельченное сырье прижимается к периферии конической тарелки за счет центробежной силы, жидкая фракция просачивается через прорези конической тарелки и выводится через сливной патрубок, а твердая фракция перемещается вверх и выносится через вырез на верхнем крае конического поддона в направляющий усеченный конус. Итак, во второй рабочей камере происходит разделения сырья на твердую и жидкую фракции за счет избыточного давления между вращающейся конической тарелкой с прорезями и образующей конического поддона. Третья рабочая камерапредставлена как цилиндрический резонатор, соосно расположенный в вертикальном цилиндрическом экранирующем корпусе. К образующей резонатора пристыкованы волноводы и магнетроны с вентиляционными воздуховодами. На дне резонатора расположен вращающийся диск для перемешивания продукта в резонаторе и патрубок с шаровым клапаном для выгрузки готового продукта. В резонаторе происходит воздействие электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ) на твердую фракцию сырья, благодаря диэлектрическому нагреву оно варится и обеззараживается в процессе перемешивания с помощью диска. Сваренный белковый продукт выгружается через патрубок с шаровым клапаном. Заключение. Разработанная установка с маломощными магнетронами воздушного охлаждения, обеспечивает непрерывность технологического процесса и многократное воздействие ЭМПСВЧ при достаточно высокой напряженности электрического поля (1–5 кВ/см) и собственной добротности резонатора 3000–8000. Изготовлена установка, потребляемой мощностью 5,8 кВт и производительностью
75–77 кг/ч. Результаты микробиологических исследований показывают, что микроволновая технология термообработки непищевых отходов убоя животных уменьшает общее микробное число на несколько порядок.
181 Библиографический список
1.
Жданкин Г.В., Зиганшин Б.Г., Белова МВ. Разработка многомодульной сверхвысокочастотной установки для термообработки сырья животного происхождения // Вестник Казанского ГАУ. – Казань КГАУ, 2016, № 4 (42). – С. 79–83.
2.
Жданкин Г.В., Новикова Г.В., Зиганшин Б.Г. Разработка рабочих камер сверхвысокочастотных установок для термообработки непищевых отходов мясного производства // Вестник Ижевской ГСХА. – Ижевск Ижевский ГСХА, 2017, № 1(50). – С. 61–69.
3.
Жданкин, Г.В. Разработка и обоснование параметров многоярусной сверхвысокочастотной установки для термообработки влажного сырья в непрерывном режиме / Г.В. Жданкин, В.Ф. Сторчевой, Б.Г. Зиганшин, Г.В.
Новикова // Научная жизнь, 2017, №4. – С.
1 ... 16 17 18 19 20 21 22 23 ... 38