WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 11 |

«Механизация и электрификация сельского хозяйства Межведомственный тематический сборник Основан в 1968 году Выпуск 45 Минск 2011 УДК 631.171:001.8(082) В сборнике ...»

-- [ Страница 4 ] --

3 – при условиях 2-го варианта с конфузорной вставкой у верхнего сечения колонны;

4 – при условии 2-го варианта с конфузорной вставкой в нижней части вертикальной колонны;

5 – при условии 1-го варианта с конфузорной вставкой в нижней части вертикальной колонны.

Геометрические параметры конусного распределителя заимствованы из патента US 6227770 B1, а конусной вставки – из патента EP 0752203 A2. Испытания распределителя проводились по одно- и двухпоточной схеме.

При двухпоточной схеме для транспортирования и распределения посевного материала используется только половина воздушного потока, создаваемого вентилятором. Такой режим устанавливался подбором диафрагмы определенного сечения в пневмопроводе вентиляторе-дозаторе, обеспечивающей снижение скорости воздушного потока в 2 раза.

Исследование влияния элементов конструктивного вмешательства на первом этапе проводилось на одной культуре – ячмене, при хозяйственной норме высева 220 кг/га, что соответствовало подаче дозатора 16,5 кг/мин.

После получения удовлетворительных результатов по неравномерности распределения ячменя экспериментальные исследования проводились и с другими культурами при рекомендуемых нормах высева.

Из анализа полученных данных следует, что установка конусного рассекателя во всех вариантах не обеспечивает требуемой неравномерности. Вероятно, это происходит по двум причинам: первая – необходима очень точная соосность конуса и вертикальной колонны, вторая – необходимо равномерное распределение посевного материала по площади поперечного сечения колонны. На практике эти требования выполнить достаточно трудно.

Применение конфузорной вставки в определенном сечении вертикальной колонны позволяет значительно снизить неравномерность. Так, ее установка внизу колонны, сразу после «колена», при переходе на вертикаль способствует ориентированию всего потока посевного материала по оси канала. За вставкой в направлении потока образуется внезапное расширение, вследствие которого, согласно аэродинамической теории движения газов, происходит активная турбулизация транспортирующего потока [3]. Это способствует лучшему перемешиванию материала с воздухом, и при дополнительном воздействии гофрированной внутренней поверхности колонны формируется равноплотный по поперечному сечению материаловоздушный поток.

Результаты экспериментальных исследований представлены в таблице 16.

Таблица 16 – Результаты исследований 48-канального распределителя Конструктивные варианты системы 36 каналов рабочих, 36 каналов рабочих, заглушенных, конфузорная вставка внизу, 36 каналов рабочих, заглушенных, конфузорная вставка внизу, Из анализа данных таблицы 16 следует, что применение в вертикальной колонне централизованного дозирования конфузорной вставки обеспечивает распределение семян основных культур по сошникам в соответствии с агротребованиями при однопоточной схеме пневматической системы высева с параметрами воздушного потока: скоростью 22,5 м/c, динамическим давлением 302 Па.

При использовании испытываемого вентилятора в двухпоточной системе положительный результат по равномерности распределения обеспечивается только для рапса.

1. Синягин, И.И. Площади питания растений / И.И Синягин. – 2-е изд., доп. – М.: Россельхозиздат, 1970. – 232 с.

2. Калинушкин, М.П. Вентиляторные установки: учеб. пособ. для строит. вузов / М.П. Калинушкин. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1979. – 223 с.

3. Александров, Н.Е. Основы теории тепловых процессов и машин: в 2 ч. / Н.Е. Александров [и др.]; под ред. Н.И. Прокопенко. – 3-е изд., испр. – М.: БИНОМ, 2009. – Ч. 1. – 560 с.

ПРИЛИПАЕМОСТИ

А.Н. Орда, В.Н. Дашков, А.С. Воробей

ПОЧВЫ К КАРТОФЕЛЮ

(РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства», г. Минск, Республика Беларусь) Современные машины по возделыванию картофеля производят на почву высокое уплотняющее воздействие. При последующей обработке картофеля крошение почвы сопровождается образованием мелких частиц, которые обладают высокой способностью прилипаемости к клубням. В статье рассмотрены вопросы обоснования критериев оценки прилипаемости почвы к клубням картофеля.

Ходовые системы тракторов, агрегатируемых с машинами для возделывания картофеля, оказывают на почву давление 100–150 кПа.

Воздействие ходовых систем ведет к повышению плотности почвы на глубине до 0,5 м. Из-за этого не только ухудшаются условия роста картофеля, но и увеличивается прилипаемость почвы к клубням.

Анализ процесса поглощения энергии при уплотнении почвы позволил установить экспоненциальный закон распределения напряжений по глубине:

где – напряжение в контакте почвы с колесом, Па;

x – напряжение на глубине х, Па;

– коэффициент распределения напряжений, м–1.

Приращение плотности почвы на участке dx пропорционально градиенту напряжения:

где k1 – коэффициент уплотнения, кг/Нм;

x – градиент напряжения, Па/м.

Зависимость (1) распределения напряжений по глубине примет вид:

Решение дифференциального уравнения (2) позволило установить зависимость распределения плотности почвы по глубине [1]:

где k – коэффициент объемного смятия, кг/м.

Анализ зависимости (3) показал, что на глубине 0,1–0,3 м плотность почвы равна 1300–1400 кг/м3, что значительно превышает оптимальную плотность, которая составляет 1000–1200 кг/м3. Оптимальной структурой обладает почва с размерами фракций от 0,25 до 7 мм. Такая почва имеет комковатую структуру и поэтому характеризуется низкой прилипаемостью к клубням картофеля.

Увеличение плотности ведет к разрушению комков почвы. Из-за этого значительно возрастает процентное содержание мелких частиц, обладающих высокой способностью прилипания к клубням картофеля.

На прилипаемость почвы к картофелю большое влияние оказывает пластичность, т.е. способность почвы изменять свою форму под влиянием внешней силы и сохранять приданную форму после устранения этой силы. Пластичность проявляется при увлажнении почвы и тесно связана с ее механическим составом (глинистые почвы пластичны, песчаные – не пластичны). При содержании в почве натрия ее пластичность усиливается, а при насыщении кальцием – снижается. Высокое содержание гумуса уменьшает пластичность почвы. Диапазон влажности, при которой почва будет пластичной, характеризуется числом пластичности [2]:

где wL – граница влажности, при которой почва переходит в текучее состояние (верхний предел пластичности);

wp – граница раскатывания, соответствует влажности, при которой почва теряет свою пластичность (нижний предел пластичности). Она приблизительно равна влажности жгута (толщиной 3 мм), сделанного из почвы и раскатываемого на бумаге до потери им пластичности.

Прилипаемость почвы к картофелю определяется ее липкостью, т. е. способностью ее частиц в сыром состоянии склеиваться и прилипать к поверхности клубня. Липкость можно определить по формуле:

где – липкость почвы, Па;

F – усилие, затраченное на отрыв тела, прилипшего к почве, Н;

S – площадь прилипания, м2.

Липкость характерна для суглинистых и глинистых почв, находящихся в увлажненном состоянии. Размокание и пластичность почв приводят к потере прочности и увеличению липкости. На степень липкости грунта, помимо влажности, влияют гранулометрический и химико-минералогический состав почвы, а также сила, с которой производится первоначальное придавливание почвы к клубню картофеля [3].

С увеличением влажности увеличиваются силы сцепления частиц почвы с клубнем картофеля. При определенной влажности они становятся большими, чем силы структурного сцепления частиц почвы. Из-за этого происходит прилипание почвы к картофелю. С ростом процентного содержания мелких частиц увеличивается прилипаемость почвы к клубням картофеля. Для исследования крошения почвы в процессе обработки воспользуемся методом ситового анализа взрыхленного торфа. На рисунке 48 приведены кривые распределения, или частные характеристики крупности.

Процентное содержание фракции Р, % Рисунок 48 – Частные характеристики крупности частиц взрыхленного торфа Практическое использование таких графиков вызывает затруднения, так как трудно сравнить результаты, полученные при исследовании различных образцов. При дальнейшей обработке результатов ситового анализа строятся графики суммарных массовых выходов частиц, размеры которых больше заданного. Линия, выражающая зависимость суммарного выхода от размеров частиц, называется суммарной характеристикой.

При аналитическом выражении кривых распределения аргументом функции является размер частиц х. Кривая распределения частиц по массе p(x) имеет вид:

Для дальнейшего исследования распределения частиц почвы по фракциям применим уравнение кривой распределения по Розину-Раммлеру [4]:

где b и n – параметры уравнения.

Суммарная характеристика «по минусу» может быть найдена интегрированием уравнения (4) [4]:

суммарная характеристика «по плюсу» – где d = x – определяющий размер фракции.

Д. Биннета предложил заменить в формуле (5) параметр b на отношение 1 d e. Тогда формула суммарной характеристики по Розину-Раммлеру примет вид [4]:

где n – показатель, характеризующий рассеяние частиц по крупности;

d – текущий размер частиц, мм;

R – суммарный выход частиц крупнее размера х, %;

de – размер частиц, крупнее которых в почве оказывается 36,8% материала, Преобразовав формулу (6) и прологарифмировав ее дважды, получим Если обозначить lg(lg e) – n lg de = c, то получим [4] Из уравнения (7) видно, что в координатах [lg(1g100/P, lgd)] уравнение Розина-Раммлера спрямляется. Показатель n, характеризующий рассеяние почвенных агрегатов по крупности, определяется как тангенс угла наклона прямой, а de – размер агрегатов, соответствующий выходу 36,8%.

Параметр n может служить характеристикой однородности почвы по размерам частиц. Чем меньше параметр n, тем меньше частиц содержится в узком интервале размеров и тем менее однородна почва по своему фракционному составу. Параметр de представляет собой диаметр таких частиц, крупнее которых в почве содержится 36,8%. Этот параметр может быть использован как показатель, определяющий крупность частиц почвы [4].

На рисунке 49 приведены зависимости суммарного выхода «по плюсу»

торфа от среднего диаметра фракции d для разных значений его влажности.

Значение n для влажности w = 25,0% равно 1,04; для влажности w = 48,0% – 0,95. Значения de составляют 20,77 и 11,03 мм соответственно.

Рисунок 49 – Зависимость суммарного выхода «по плюсу» Р от среднего диаметра фракций d в логарифмических координатах Из физики почвы известно [5], что оптимальной структурой обладает почва, размеры фракций которой составляют от 0,25 до 7 мм. Для фракционного анализа применяют колонки из сит с отверстиями 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0;

5,0; 7,0 мм. Проанализируем, чему равны параметры уравнения РозинаРаммлера для почвы оптимальной структуры. При этом допустим, что частные характеристики крупности подчиняются нормальному распределению:





где mu – математическое ожидание;

u – дисперсия.

Если принять, что mu = mcp = 7/2=3,5 мм, то получим следующий процентный выход фракций в интервалах, соответствующих размерам сит (таблица 17).

Таблица 17 – Процентный выход фракций Выход Расчеты по определению параметров уравнения Розина-Раммлера для почвы оптимальной структуры показали, что данные параметры имеют следующие значения: 2–4; de = 5–6 мм.

На прилипаемость почвы к картофелю оказывают влияние давление ходовых систем и физико-механические свойства почвы. Уплотненная почва при последующей обработке обладает неудовлетворительным фракционным составом, в котором преобладают мелкие частицы. Повышение дисперсности почвы ведет к увеличению прилипаемости к клубням картофеля.

В качестве критериев оценки прилипаемости почвы к картофелю предлагается использовать параметры уравнения Розина-Раммлера. Для почвы оптимального фракционного состава, которая обладает низкой прилипаемостью к картофелю, параметры уравнения Розина-Раммлера имеют следующие значения: показатель однородности частиц n = 2–4, показатель крупности de = 5–6 мм. При уменьшении показателя однородности n увеличивается процентное содержание мелких частиц, а следовательно, и прилипаемость почвы к картофелю.

1. Орда, А.Н. Эколого-энергетические основы формирования машинно-тракторных агрегатов: дис. … д-ра техн. наук: 05.20.03 / А.Н. Орда. – Минск, 1997. – 269 с.

2. Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почв / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. – М.: Агропромиздат, 1986. – 416 с.

3. Лиштван, И.И. Физические свойства торфа и торфяных залежей / И.И. Лиштван, Е.Т. Базин, В.И. Косов. – Минск: Наука и техника, 1985. – 239 с.

4. Кислов, Н.В. Аэродинамика измельченного торфа / Н.В. Кислов; под ред. И.И. Лиштвана. – Минск: Наука и техника, 1987. – 174 с.

5. Ревут, И.Б. Физика почв / И.Б. Ревут. – Л.: Колос, 1972. – 387 с.

ПРОЦЕСС ПОСАДКИ

А.Л. Рапинчук, Д.И. Комлач,

ПРОРОЩЕННОГО

А.В. Шинкарев, А.С. Воробей,

КАРТОФЕЛЯ И КЛОНОВ

А.В. Белько (РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства», г. Минск, Республика Беларусь) Молодые клубни картофеля – ценный источник поступления в организм углеводов, белка, минеральных веществ, особенно калия, и витаминов, прежде всего витамина С. Один из путей получения раннего урожая картофеля – проращивание посадочного материала, что позволяет сократить срок вегетации на 20–25 дней. Вместе с тем в республике уделяется недостаточно внимания пророщенному картофелю и клонам. Это связано в первую очередь с отсутствием специально оснащенных средств.

Имеющийся в республике научно-технический потенциал и производственные возможности машиностроительных предприятий обусловливают целесообразность разработки и внедрения в производство конкурентоспособных машин для посадки пророщенного картофеля и клонов.

С целью ускорения получения раннего урожая картофеля в РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» разработана новая конструкция сажалки для рядковой посадки пророщенных клубней картофеля и клонов. Сажалка состоит из рамы, площадки, высаживающих аппаратов, ленточных конвейеров, сошников, бороздозакрывателей, гидрооборудования, электрооборудования, ходовых колес (рисунок 50).

1 – рама; 2 – ходовые колеса; 3 – лоток для семян; 4 – высаживающий аппарат;

5 – подающий конвейер; 6 – сошник; 7 – бороздозакрыватели; 8 – механизм привода Рисунок 50 – Общий вид картофелесажалки для пророщенных клубней Рама является несущей частью сажалки и представляет собой сварную конструкцию, состоящую из балок, на которой монтируются все узлы и механизмы.





Площадка для ящиков с посадочным материалом выполнена в виде пространственной конструкции из листового металла и стандартных профилей.

Высаживающий аппарат ленточного типа образован двумя резинопальчиковыми конвейерами, подающими клубни в сошник. Привод высаживающего аппарата осуществляется от ходовых колес сажалки через механизм дискретного изменения промежутка посадки клубней, посредством цепного редуктора с частотой вращения 200 об/мин. В корпусе высаживающего аппарата помещены два барабана: верхний, большего диаметра, – ведущий и нижний, меньшего диаметра, – ведомый. На барабанах вращается лента с ложечками, которая извлекает из питающего отсека посадочный материал. Посредством заслонки регулируется уровень заполнения питающего отсека. Далее ложечная лента транспортирует посадочный материал к месту посадки. На обратной стороне ленты находятся два ряда клиньев. При прохождении клиньев по нажимным роликам создается вибрация, которая помогает предотвратить попадание в ложечки двух картофелин одновременно. Интенсивность вибрации можно увеличить или уменьшить с помощью изменения давления нажима нажимных роликов на ложечную ленту. Точная настройка производится с помощью маховика. Равномерное натяжение ложечной ленты достигается благодаря подпружиненным толкателям, расположенным с каждой стороны высаживающего элемента.

Сошник установлен на параллелограммной подвеске высаживающего аппарата картофелесажалки, что обеспечивает копирование рельефа поля и образовывает регулируемое по глубине ложе для укладки семенных клубней.

Бороздозакрыватель состоит из пары сферических дисков диаметром 0,460 м, установленных на подпружиненном радиальном подвесе, усилие прижимной пружины регулируется в пределах от 578,7 до 643 Н.

Ленточный конвейер предназначен для подачи клубней на высаживающий аппарат и состоит из рамы, роликов и ленты. Привод конвейера осуществляется от цепного редуктора.

Ходовые колеса обеспечивают допустимое удельное давление на почву в соответствии с агротехническими требованиями (не более 0,8 МПа).

Техническая характеристика сажалки КСП-2 представлена в таблице 18.

Таблица 18 – Техническая характеристика сажалки КСП- Рабочая скорость движения на основной операции, км/ч 3– Производительность за 1 час основного времени, га 0,45–0, Расход топлива трактора при выполнении операции посадки не более Для получения раннего урожая картофеля в РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» разработана новая конструкция сажалки для рядковой посадки пророщенных клубней картофеля и клонов, которая качественно выполняет технологический процесс посадки пророщенного материала. Это позволяет сократить срок вегетации на 20–25 дней.

УДК [631.332.7.635.21+631.526.321] ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ

КОНСТРУКТИВНЫХ

А.Л. Рапинчук, Д.И. Комлач,

ПАРАМЕТРОВ

А.В. Шинкарев, А.С. Воробей,

ГРЕБНЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

А.В. Белько

КОМБИНИРОВАННОГО

(РУП «НПЦ НАН Беларуси

МОДУЛЬНОГО

по механизации сельского хозяйства»,

ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО

г. Минск, Республика Беларусь)

КАРТОФЕЛЕПОСАДОЧНОГО

Обеспечение высоких темпов сельскохозяйственного производства основывается на последовательной его интенсификации, высокоэффективном использовании земли, всемерном укреплении материально-технической базы, ускоренном внедрении достижений науки и передового опыта. Для выполнения этих задач необходимо обеспечить разработку и внедрение высокоэффективных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Современное направление механизации сельскохозяйственного производства предусматривает создание комбинированных агрегатов нового поколения, способных за один проход выполнить несколько технологических операций.

Это обусловлено в первую очередь концентрацией производства сельскохозяйственных культур, использованием энергонасыщенной техники и социальным фактором (сокращением механизаторов).

Ведущие мировые лидеры по производству техники для возделывания картофеля, такие как «Grimme», «Hassia», уже вышли на мировой рынок с предложениями поставки комбинированных почвообрабатывающих картофелепосадочных агрегатов, обеспечивающих за один проход предпосадочную подготовку почвы, локальное внесение минеральных удобрений, посадку картофеля и формирование высокообъемного гребня. Применение таких агрегатов позволяет сократить затраты труда, расход топлива и в конечном итоге повысить рентабельность отрасли.

В настоящее время общеприменяемая технология возделывания картофеля предусматривает зяблевую обработку почвы, осеннее или весеннее внесение органических и минеральных удобрений, ранневесеннюю культивацию с боронованием, перепашку, предпосевную культивацию с боронованием, нарезку гребней, посадку клубней, многократные (5–6 раз) обработки междурядий и т.д. Данная технология обладает рядом существенных недостатков.

С учетом изложенного необходима и целесообразна разработка комбинированного агрегата, который позволит совместить предпосадочную фрезерную обработку почвы, посадку клубней, внесение минеральных удобрений, протравливание клубней и окончательное формирование профиля гребня заданных параметров из почвы мелкокомковатой структуры.

Обоснование параметров сошниково-заделывающих рабочих органов В последнее время при возделывании картофеля особое внимание уделяется форме гребня и структуре почвы, из которой он состоит. При этом предпочтение отдается окончательному однократному формированию гребней из фрезерованной почвы после посадки культиваторами с активными рабочими органами и пассивным гребнеобразованием. Находит применение также окончательное формирование гребня в едином технологическом потоке с посадкой клубней, сепарацией и удалением камней и комков почвы зоны гребня.

Применяемые для заделки клубней рабочие органы большинства современных картофелепосадочных машин (сферические диски пассивного типа) не обеспечивают образование требуемого профиля гребня, и необходимо проведение дополнительных операций по его формированию.

рабочих органов комбинированного агрегата в соответствии с рисунком 52.

гребней высотой H, шириной по верху b при междурядье B необходим гребнеобразователь с параметрами выходного сечения, соответствующими параметрам гребня, и длиной L (рисунок 52):

где hb – наименьшее расстояние от выходного наклонного ребра до горизонтальной образующей гребнеобразователя;

1 – угол наклона боковой рабочей грани гребнеобразователя.

где 2 – угол наклона выходного наклонного ребра гребнеобразователя.

Подставив и преобразовав, получим:

По расчетным данным построена зависимость при 1 = L = f (H, b1) для гребней высотой Н, мм можно определить по следующей зависимости:

Рисунок 54 – Условие скольжение почвы по рабочей поверхности гребнеобразователя Обоснована принципиальная схема расположения рабочих органов модульного комбинированного почвообрабатывающего картофелепосадочного агрегата. Она включает фрезерный культиватор и картофелесажалку, на которой монтируется оборудование для внесения минеральных удобрений и оборудование для протравливания клубней картофеля, которые соединяются между собой при помощи прицепного устройства.

В результате научного анализа были обоснованы параметры гребнеобразователя, значения которых для оптимального формирования гребня следующие: ширина В = 750 мм; ширина по верху b = 200 мм; высота H= 280 мм и длина L = 862,5 мм.

УДК 631.362.35:635.21 ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ

КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

А.Л. Рапинчук, Д.И. Комлач,

НОВОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО

А.В. Шинкарев, А.С. Воробей,

НАПОЛНИТЕЛЯ КОНТЕЙНЕРОВ

А.В. Белько

ВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

механизации сельского хозяйства»,

ПРОЦЕССА НАПОЛНЕНИЯ

г. Минск, Республика Беларусь)

КОНТЕЙНЕРОВ

Сегодня актуальным является не только вопрос, как правильно хранить овощи и корнеклубнеплоды, но и в чем их хранить и транспортировать. В Республике Беларусь самые распространенные способы хранения – навальный и в контейнерах. Контейнеры можно наполнять различными способами, например, при помощи модульной сортировальной приставки приемного бункера БПВ-40. Но в результате такого наполнения продукция сильно травмируется из-за большой высоты падения. Также бункер не достигает требуемой производительности наполнения контейнеров и теряет большое количество энергии.

Можно использовать при наполнении контейнеров различного рода загрузочные транспортеры, например транспортер-загрузчик ЗТ-40. Но при таком способе заполнения происходит большая потеря продукции.

На сегодняшний день вопросы механизации и возделывания картофеля в Республике Беларусь решены практически полностью. Нерешенным остался вопрос наполнения контейнеров картофелем без травмирования клубней.

Снижение энергоемкости, затрат труда и повышения качества процесса наполнения контейнеров – основная задача для хозяйств, занимающихся возделыванием картофеля.

Важным аспектом при наполнении контейнеров является качество выполнения технологического процесса, причем для решения поставленных задач необходимо применение высокопроизводительных наполнителей контейнеров. Повышение производительности труда достигается за счет увеличения производительности автоматического наполнителя контейнеров, повышения скорости выполнения технологических операций и сокращения времени на выполнение вспомогательных операций по обслуживанию.

Основными рабочими органами наполнителя контейнеров, от которых зависит качественный процесс заполнения, являются эластично-планчатый транспортер и поворотная стрела. Большое влияние на качество процесса оказывают также режимы наполнителя контейнеров. В связи с этим совершенствование имеющихся и разработка новых рабочих органов для наполнения контейнеров является актуальной технической задачей, требующей решения.

Наполнитель контейнеров предназначен для автоматического наполнения контейнеров клубнями картофеля с сохранением их товарного вида и без травмирования продукции.

В Республике Беларусь наполнители контейнеров не производятся, а используемые зарубежные не полностью удовлетворяют требованиям к имеющимся линиям по предреализационной подготовке картофеля, производимым в нашей стране. В связи с вышесказанным необходимо разработать и обосновать основные параметры автоматического наполнителя контейнеров (рисунок 55).

Рисунок 55 – Принципиальная схема автоматического наполнителя Методом априорного ранжирования и социального опроса были определены основные конструктивные параметры, влияющие на качественное наполнение контейнеров (рисунок 56):

производительность W, т/ч;

скорость движения ленты Vл, м/с;

крутящий момент гидромотора nк, Нм;

частота вращения годромотора nгр, об/мин.

Рисунок 56 – Эластично-транспортерная планчатая лента Наполнитель контейнеров встраивается в технологическую линию приемно-сортировальных бункеров, имеющих производительность 40–60 т/ч, на загрузке семенной или продовольственной фракции. Соотношение производительности наполнителя и по бункерам должно соответствовать 40–60%. Следовательно, при производительности 60 т/ч наполнитель должен обеспечивать производительность W 60 т/ч 60% = 36 т/ч. Принимаем W = 40 т/ч.

Зная производительность наполнителя, рассчитаем скорость движения ленты по формуле:

где W – производительность машины, т/ч;

Вл – рабочая ширина ленты транспортера, м;

– коэффициент загрузки машины.

Подставляя в (1) числовые значения величин, получим Принимаем скорость движения ленты равной 0,5 м/с.

В процессе движения клубня картофеля по транспортерной ленте на него со стороны ленты действуют различные силы, которые в упрощенной форме представлены на рисунке 57.

Подставим выражение (3) в формулу (2):

Если коэффициент трения максимальный и равен 0,98, то по формуле (4) получим Крутящий момент гидромотора будет равен:

где R – радиус гидромотора, м.

Зная скорость движения ленты и диаметр d гидромотора, рассчитаем частоту вращения гидромотора:

Подставив в (5) значения величин Vл =0,5 м/с, d = 0,05 м, получим:

В результате проведенных теоретических исследований были обоснованы основные параметры установки автоматического наполнителя контейнеров, которые для качественного выполнения технологического процесса должны составлять: W = 40 т/ч; nк = 183,9 кН; VЛ = 0,5 м/с; nгр = 95,5 об/мин.

ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И

А.Н. Перепечаев,

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

И.В. Барановский

ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА

(РУП «НПЦ НАН Беларуси

РЕЗАНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ

по механизации сельского хозяйства»,

ПРИМЕНЕНИЯ ПЛАНЕТАРНОГО

г. Минск, Республика Беларусь), (УО «БГАТУ», г. Минск, Республика Беларусь) Развитие современных режущих аппаратов уборочных машин идет по двум направлениям: первое – улучшение технологического процесса резания на основании оптимизации параметров аппарата и изыскания новых способов резания сельскохозяйственных культур и новых типов режущих аппаратов;

второе – усовершенствование приводных механизмов ножа [1].

Для привода ножа используют плоские или пространственные кривошипно-ползунные механизмы, кривошипно-шатунный механизм с коромыслом или двуплечим рычагом. В некоторых уборочных машинах применяют механизм с водилом, механизмы типа качающаяся шайба, качающаяся вилка и другие [2].

Применение того или иного механизма привода оказывает значительное влияние на процесс резания, а также на производительность жатвенного агрегата в целом.

Резание является одним из технологических приемов при разрушении и обработке различных материалов. Физико-механические свойства материала в основном определяют геометрию ножа и характер процесса срезания.

Срезание растений осуществляется ножами, которые представляют собой плоский или пространственный клин. Сила, приложенная к клину, вызывает значительное удельное давление между лезвием и материалом, что приводит к разрушению связей между отдельными частицами материала.

После проникновения лезвия в материал грани клина вступают во взаимодействие с ним, при этом в зависимости от свойств разрезаемого материала они могут содействовать резанию или тормозить его.

Условие среза стебля при действии на него режущего инструмента с некоторой скоростью можно записать в общем виде:

где Rs – сила, необходимая для перерезания стебля режущим инструментом, которая определяется опытом;

Риз – сопротивление стебля изгибу;

Рин – силы инерции стебля;

Рв – сопротивление воздуха при отклонении стебля;

Рс – сопротивление отклонения стебля со стороны рядом стоящих стеблей.

В дальнейшем при определении скорости резания одиночного стебля силы Рв и Рс не учитывают.

На схеме резания свободно стоящий стебель без опоры можно представить как консольную балку, жестко закрепленную в основании и подвергающуюся действию силы Rs со скоростью н на высоте резания H (рисунок 58).

а) свободностоящего без опоры; б) с одной опорой; в) на двух опорах За время удара t режущего инструмента стебель отклонится на величину f и займет положение, показанное на рисунке 58а. Тогда сопротивление стебля отгибу Условие среза стебля:

откуда скорость режущего инструмента:

где m – приведенная масса стебля в точку удара.

Скорость режущего инструмента, необходимую для перерезания стебля с одной опорой, получим, допустив жесткую заделку стебля у опоры (рисунок 58б). Тогда Зазор между режущей пластиной и противорежущей частью значительно меньше высоты резания, поэтому скорость режущего аппарата для перерезания стебля с опорой будет значительно меньше скорости резания стебля без опоры.

Если стебель во время резания опирается на две опоры, как это обычно имеет место в режущих аппаратах зерноуборочных машин, то скорость ножа получим, рассмотрев приближенно изгиб стебля как балку, свободно лежащую на двух опорах (рисунок 58в).

Условие среза будет следующим:

откуда Как следует из уравнения (1), на уменьшение технологической скорости резания существенное влияние оказывает зазор между лезвиями и расстояние l между вкладышем и пером пальца, которое необходимо делать минимальным.

Вместе с тем одним из существенных недостатков применения в качестве привода ножа режущего аппарата механизма качающейся шайбы (далее – МКШ), равно как и механизма качающейся вилки, является отклонение спинки ножа от прямолинейного движения. Силовая передача на косилочный нож происходит непрямолинейно. Рычаг механизма такой конструкции перемещается по дуге окружности относительно центра вращения, при этом чем длиннее рычаг, тем меньше угол поворота и тем больше крутящий момент, а следовательно, тем больше и массивнее должно быть устройство [3]. Все это приводит к тому, что зазор (в режущей паре сегмент – противорежущая пластина) увеличивается, что также оказывает влияние на усилие резания. Так, при увеличении зазора от 2 до 10 мм работа, затрачиваемая на срезание, увеличивается в 1,7 раза (при условии использования острого лезвия). В случае затупления лезвия до радиуса 0,3 мм работа на срезание при зазоре в 0,4 мм увеличивается в 6–7 раз [4]. С целью максимального снижения влияния привода на увеличение зазора на головке ножа, где игра ножевых сегментов проявляется сильнее всего, производится удержание ножа с обеих сторон направляющими крышками, установленными на внутреннем башмаке [5, с. 206], что, в свою очередь, влечет усложнение конструкции ножа.

Вторым существенным недостатком МКШ является возникновение неуравновешивающих сил, которые вызывают дополнительное динамическое нагружение опор, вибрацию рамы, снижают долговечность и надежность режущих аппаратов, понижают качество технологического процесса, ухудшают условия работы водителей. В силу сложности конструктивного выполнения осуществить на практике полное уравновешивание механизмов возвратнопоступательного действия не всегда удается. Поэтому в большинстве случаев неуравновешенные силы компенсируются лишь частично [6]. Помимо этого, при приводе ножа МКШ скручивающий момент, действующий на вал, получается достаточно высоким, что ограничивает возможность увеличения числа оборотов. Установка противовеса на ведомом валу для уравновешивания сил инерции на его опоре нецелесообразна, так как это приводит к увеличению скручивающего момента, действующего на вал. Увеличение угла установки свыше 18 позволяет повысить скорость, но приводит к увеличению динамической напряженности механизма [7].

Вместе с тем увеличение скорости ножа является весьма перспективным с точки зрения повышения производительности агрегата и снижения работы, затрачиваемой на срезание стеблей растений. Так, Н.Е. Резником была получена формула, описывающая удельную нагрузку, действующую на лезвие p по скашиваемой площади и приходящуюся на единицу длины лезвия принятого сегмента:

где h – величина подачи растений;

h0 – высота сегмента;

t0 – шаг расстановки ножа.

Рассматривая нагрузку на лезвие для различных режимов (при числе ходов n = 403 и n = 460, принимая скорость машины М = 1,5 м/с), получим следующие результаты: p = 13,0 мм и p = 11,4 мм. В обоих случаях нагрузка на лезвие достаточно высокая, но второй вариант режима, имеющий меньшую величину p, является более приемлемым, что говорит в пользу увеличения циклов ножа, а соответственно, и скорости.

Об этом же свидетельствуют исследования академика А.Н. Карпенко, установившего, что при повышении скорости ножа сопротивление резанию уменьшается. Так, при повышении скорости от 0,75 до 1,85 м/с напряжение среза уменьшилось от 600 до 385 г/мм. Наблюдаемое в данном случае уменьшение сопротивления объясняется тем, что при большой скорости ножа деформация стебля успевает распространиться в меньшей степени [8].

2 – корпус; 3 – центральный вал; 4 – корона;

Рисунок 59 – Схема нового планетарного ворежущая пластина», но и упростить конструкцию ножа за счет вес жатки, приблизить центр тяжести жатки к оси ведущих колес трактора и снизить динамические нагрузки, возникающие в случае с приводом МКШ, упростить обслуживание режущего аппарата.

Также при использовании данного привода, в сравнении с механизмом качающейся шайбы, отпадает необходимость использования колебательных валов, устанавливаемых вдоль всей ширины платформы жатки, и подвесок ножа, масса которых довольно значительна, а их центры тяжести удалены от ведущих колес трактора.

Однако такое конструктивное оформление механизма привода ножа, несмотря на достаточно компактное размещение в боковине жатки, влечет за собой применение делителя с увеличенным поперечным сечением, что повышает боковой изгиб растений при срезании в зоне делителя и приводит к приминанию растений. Поэтому планетарный механизм лучше устанавливать с левой стороны жатки по ходу агрегата, то есть в зоне внутреннего делителя, что исключает ухудшение условий среза и повышение потерь в зоне делителя [9].

Данный привод режущего аппарата был установлен на опытном образце валковой жатки ЖТ-6. В режущем аппарате предлагаемой жатки средняя скорость ножа нср при числе циклов n = 572 мин– У серийной жатки ЖСК-4В средняя скорость ножа составляет нср = 1,44 м/с.

В таблице 19 приведены средние скорости ножа на режущих аппаратах с приводом МКШ и с планетарным механизмом.

Таблица 19 – Средние скорости ножа режущих аппаратов Из таблицы 19 видно, что увеличением хода ножа средние скорости можно повысить при меньших числах оборотов кривошипного вала. У аппарата с S = 2 tо = 2 t скорости резания больше нуля, и в то же время имеет место неравномерная нагрузка на лезвия сегментов. Преимущество режущего аппарата с двойным пробегом сегментов состоит в том, что допускаемая подача на один ход ножа больше в 1,5–2 раза. Но данный аппарат имеет существенные недостатки: недостаточное использование максимальной скорости ножа в процессе резания не позволяет с увеличением радиуса кривошипа в 2 раза уменьшить на столько же частоту вращения; колебание пальцевого бруса, рамы машины при двойном ходе ножа значительно больше, чем при одинарном; при кривошипном приводе ножа в опасном сечении спинки ножа возникают большие напряжения; повреждение лезвий сегментов происходит быстрее, чем в аппаратах с одинарным пробегом сегментов.

Дальнейшее развитие конструкций жатвенных машин предусматривает использование последних известных принципиально новых научнотехнических разработок в области механизмов привода. В первую очередь – применение планетарного редуктора привода ножа, позволяющее значительно упростить конструкцию и уменьшить массу механизмов системы привода ножа, а соответственно, и массу жатки.

Применение планетарного привода позволяет увеличить скорость ножа, при этом избежав недостатков, присущих механизмам типа качающаяся шайба, а также упростить обслуживание привода, повысить скорости резания и надежность режущего аппарата.

1. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин: учебник для вузов сельскохозяйственного машиностроения / Е.С. Босой [и др.]. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1977. – 568 с.

2. Бойко, Л.И. Пути совершенствования приводов режущих аппаратов уборочных машин / Л.И. Бойко, Т.В. Бойко, И.В. Михалькевич. – Минск: БелНИИНТИ, 1990. – 56 с.

3. Механизм привода ножа: пат. Украины, МПК (2010) / Б.А. Белокопытов, П.И. Пекшев; заявитель открытое акционерное общество «Завод «Симферопольмаш». – № u5010717; заявл.

21.01.2008.; опубл. 27.05.2010. // Промислова власність. – Бюл. № 3.

4. Резник, Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов / Н.Е. Резник;

под ред. С.И. Булатова. – М.: Машиностроение, 1975. – 312 с.

5. Полевецкий, К.А. Сельскохозяйственные машины и орудия / К.А. Полевецкий, А.Н. Карпенко. – М.: Ленинград, 1952. – 646 с.

6. Методические указания по балансировке жестких роторов (к ГОСТ 22061–76 «Машины и технологическое оборудование. Система классов точности балансировки. Основные положения. Введ. 01.07.1977.) // ГОСТы, СНиПы, СанПиНы и др. [Электронный ресурс]. – 2008– 2011. – Режим доступа: http://base1.gostedu.ru/10/10761/. – Дата доступа: 04.07.2011.

7. Машины для уборки и обработки зерновых культур / И.Н. Гуров [и др.]. – М.: Машиностроение, 1964. – 512 с.

8. Трубилин, Е.И. Машины для уборки сельскохозяйственных культур. – Е.И. Трубилин, В.А. Абликов. – Краснодар: КубГАУ, 2010. – 27 с.

9. Состояние и перспективы развития нетрадиционных технологий уборки и обмолота зерновых культур: отчет о НИР / ВНИИГПЭ; Ю.Г. Смирнов, А.Р. Барсов, Г.В. Борисова, Л.В. Мантейфель. – М., 1988. – № IB646.

УБОРКИ МАСЛИЧНОГО ЛЬНА

И.Н. Дударев

И КОНСТРУКЦИИ СРЕДСТВ

(Луцкий национальный г. Луцк, Украина) В результате выращивания масличного льна в климатических условиях Западного Полесья Украины можно получить, кроме семян, до 40 ц/га соломы с содержанием волокна до 21,0…23,3% [1]. Солому масличного льна целесообразно перерабатывать на однотипное волокно, которое имеет широкий спектр использования [2]. Цель традиционных технологий уборки этой культуры – получение семян. Они не предусматривают сохранения стебельной части льна в пригодном для последующей переработки виде с целью выделения волокна.

Во время разработки новой технологии уборки масличного льна необходимо учитывать, что основная составляющая урожая – это семена, а вторичная – льносолома. Поэтому необходимо обеспечить сохранение качественных показателей семян без их повреждения и потерь, а также подготовку стебельной части урожая для получения волокна.

Внедрение новой технологии уборки масличного льна будет содействовать повышению рентабельности его выращивания, поскольку полученное сырье (семена, волокно, костра, полова) пригодно для комплексного безотходного использования.

За основу новой технологии уборки масличного льна можно взять комбайновую технологию уборки льна-долгунца. Вместе с тем, масличный лен имеет анатомические и морфологические отличия от льна-долгунца, которые необходимо учитывать при разработке технологии уборки и технических средств для ее реализации.

Технология уборки масличного льна [3], которая предлагается, предусматривает следующую последовательность технологических операций (рисунок 60). Льноуборочным комбайном 1 осуществляется срезание стеблей, формирование ленты параллельных стеблей и их обмолачивание. После обмолачивания ленту льносоломы плющат и расстилают на поле для вылежки. Параллельное размещение стеблей в ленте создает условия для эффективного их обмолота и проведения последующих технологических операций с ними.

Плющение стеблей ускоряет процесс их превращения в тресту. После обмолачивания ленты выделенные семена проходят первичную очистку в комбайне и загружаются в транспортное средство 2, которым транспортируются в место последующей очистки и хранения. Во время вылежки ленты льносоломы происходит ее оборачивание оборачивателем 5 и (или) вспушивание ворошилкой 4 с целью создания благоприятных условий для прохождения процесса вылежки 6. После вылежки льнотресту собирают рулонным прессподборщиком 7. Погрузчиком 8 рулоны загружают в транспортное средство и доставляют на предприятие по переработке льна, где они сберегаются и перерабатываются. Все технологические операции после расстилания ленты льносоломы выполняются агрегатами, которые используются в технологии уборки льна-долгунца.

1 – льноуборочный комбайн; 2 – транспортное средство для семян; 3 – лента льносоломы;

4 – ворошилка лент; 5 – оборачиватель лент; 6 – лента льнотресты; 7 – рулонный прессподборщик; 8 – погрузчик рулонов; 9 – транспортное средство для рулонов льнотресты Рисунок 60 – Технология уборки масличного льна Для реализации технологии уборки масличного льна предлагается комбайн [4], который содержит уборочную часть, молотильную часть и часть для первичной очистки семян (рисунок 61). Уборочная часть состоит из делителей 1, которые формируют потоки стеблей, четырех секций резательного механизма 2 и транспортирующего механизма 3. Каждая секция сегментно-дискового резательного механизма размещена на выходе потока стеблей из пространства между делителями. Над секциями помещен транспортирующий механизм с направляющими. Комбайн также оборудован системой транспортеров 4 ленты льна, плющильными вальцами 5 для льносоломы и щитком 6 для расстила ленты. Молотильная часть комбайна состоит из устройства для обмолачивания ленты льна 7 и зажимных транспортеров. Часть для первичной очистки семян включает верхнее и нижнее решета 8, вентилятор 9, шнек семян 10, бункер половы 11, шнек вороха льна 12, элеватор семян 13, шнек для выгрузки семян 14 и бункер семян 15.

а) схема комбайна для уборки масличного льна; б) схема уборочной части комбайна 1 – делитель; 2 – резательный механизм; 3 – транспортирующий механизм; 4 – система транспортеров ленты льна; 5 – вальцы для плющения льносоломы; 6 – щиток для расстилания ленты льна; 7 – устройство для обмолачивания ленты льна; 8 – решета; 9 – вентилятор; 10 – шнек семян; 11 – бункер половы; 12 – шнек вороха; 13 – элеватор семян;

Рисунок 61 – Комбайн для уборки масличного льна Устройство для обмолачивания ленты льна состоит из транспортирующей и молотильной частей (рисунок 62). В состав транспортирующей части включены три зажимных транспортера 1, 2, один из которых дисковый 4. В местах перехода ленты стеблей между зажимными транспортерами установлены направляющие 3. В состав молотильной части включены подающий стол 8, над которым предусмотрены направляющие 9, молотильный барабан и вал с лопатками для доочистки ленты. Молотильный барабан состоит из двух вертикальных дисков 11, между которыми на осях установлены вальцы 15 с прорезиненной поверхностью. Между вальцами предусмотрены вставки 16, которые крепятся к дискам. Над барабаном установлена сплошная опорная поверхность 17, прорезиненная с внутренней стороны.

1, 2 – зажимные транспортеры; 3, 9 – направляющие; 4 – диск; 5, 6 – шкивы; 7 – ремень;

8 – стол; 10 – вал с лопатками; 11 – вертикальные диски; 12 – приводной вал;

13 – подшипниковые узлы; 14 – оси вращения вальцов; 15 – вальцы; 16 – вставки;

Рисунок 62 – Устройство для обмолачивания ленты масличного льна Семена и частицы семенного вороха масличного льна при обмолачивании ленты оказываются на вставках барабана. При вращении барабана семена и семенной ворох будут перемещаться поверхностью его вставок, что может приводить к накоплению частиц материала вблизи вальцов и вызывать их заклинивание.

Определим значение предельного угла поворота барабана, при котором частица материала А (семена льна, семенной ворох льна), находящаяся на вставке барабана, останется в состоянии относительного покоя, то есть не будет скользить вниз. Это возможно при условии, когда все силы, которые действуют на частицу во время вращения барабана, будут взаимно уравновешены.

Рассмотрим равновесие частицы материала на вставке барабана в двух положениях (рисунок 63): первый случай – частица размещена на вставке в первой половине рабочей зоны барабана (в пределах опорной поверхности), квадрант I; второй случай – частица размещена на вставке во второй половине рабочей зоны барабана, квадрант II. Рабочая зона барабана определяется углом обхвата опорной поверхностью барабана. На частицу материала в двух случаях действуют: сила тяжести mg (где m – масса частицы материала, кг; g – ускорение свободного падения, м/с2), направленная по вертикали вниз; сила реакции N поверхности вставки барабана, направленная по радиусу OA; сила трения Fтр, направленная по касательной к поверхности вставки; центробежная сила инерции переносного движения m 2r (где – угловая скорость вращения барабана, рад/с; r – внешний радиус вставки барабана, м), направленная по радиусу OA.

Началом подвижных координат будем считать точку A и направим ось AX перпендикулярно к радиусу OA в направлении возможного перемещения частицы, а ось AY – параллельно. Чтобы частица находилась в равновесии, сумма проекций сил на оси AX и AY должна быть равна нулю. Таким образом, уравнения равновесия для двух случаев будут иметь вид:

а) частица материала размещена на вставке в квадранте I;

б) частица материала размещена на вставке в квадранте II Рисунок 63 – Расчетная схема вставок молотильного барабана По первому уравнению системы (1) определим силу N, учитывая, что Fтр = fN:

где f – коэффициент трения семенного вороха льна по поверхности вставки барабана.

Поскольку коэффициент трения равен f = tg (где – угол трения семенного вороха льна по поверхности вставки барабана, град.), соответственно, из уравнения (2) получим:

Подставляя значение силы N во второе уравнение системы (1), после преобразований получим:

откуда угла /2. Поэтому при вращении барабана частицы семенного вороха и семена будут перемещаться вставками по направлению к вальцам. Если в квадранте I негативного влияния от 1 – внешний радиус вставки барабана r = 0,5 м;

2 – внешний радиус вставки барабана r = 0,54 м;

предельного угла от угловой скорости вращения молотильного барабана зазор между вальцами и вставками барабана. Для устранения этого недостатка необходимо на вставках барабана предусмотреть накопительные ячейки для семян и семенного вороха льна. Наличие накопительных ячеек также уменьшит повреждение семян, которое возможно в результате многократного действия вальцов. Ячейки необходимо размещать на вставке со стороны входа вставки в рабочую зону молотильного барабана.

1. Обоснована технология уборки масличного льна, которая обеспечит возможность получения семян и льнотресты, пригодной для выделения однотипного волокна, без потерь и с сохранением качественных показателей.

Предложенная технология уборки масличного льна обеспечивает комплексное безотходное использование этой культуры.

2. Предложена конструкция комбайна для уборки масличного льна, которая позволяет обеспечить уборку льна с одновременным его обмолотом и очисткой семян; кроме того, при уборке происходит формирование ленты плющеной льносоломы с параллельно размещенными стеблями, что создает благоприятные условия для последующих технологических операций.

3. По результатам теоретических исследований предложено на вставках барабана устройства для обмолачивания ленты масличного льна предусмотреть накопительные ячейки для семян и семенного вороха льна, наличие которых уменьшит повреждение семян и упростит эксплуатацию устройства.

1. Сай, В.А. Удосконалення технології збирання і первинної переробки стеблової частини льону олійного: дис.... канд. техн. наук: 05.18.01 / В.А. Сай. – Луцьк, 2011. – 137 с.

2. Живетин, В.В. Масличный лен и его комплексное развитие / В.В. Живетин, Л.Н. Гинзбург.

– М.: ЦНИИЛКА, 2000. – 389 с.

3. Dudarev, I. Reasoning of technology and design parameters of oil flax harvesting machines / I. Dudarev, R. Kirchuk // INMATEH – Agricultural engineering. – Vol. 33, No. 1/2011. – Bucharest, 2011. – P. 37-42.

4. Комбайн для збирання олійного льону: пат. 93019 Україна, МПК7 A01D45/00, A01D34/00, A01F11/00 / І.М. Дударєв; заяв. 08.10.2009; опубл. 27.12.2010 // Промислова власність. – Бюл. № 24.

МЯТЬЯ ЛЬНОТРЕСТЫ

В.М. Изоитко, Е.В. Кислов,

КРУПНОРИФЛЕНЫМИ

И.Е. Бобровская, А.А. Юшкевич

ВАЛЬЦАМИ

(РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства», г. Минск, Республика Беларусь) Мяльная машина, входящая в поточную линию выработки длинного льноволокна, предназначена для разрушения конструкции стебля и подготовки его к дальнейшей обработке на трепальной машине с целью выделения волокна.

Для обеспечения эффективного мятья должны быть нарушены связи между волокном и древесиной с одновременным сохранением прочности волокна в процессе частичного освобождения его от костры и других неволокнистых примесей.

От того, как подготовлен сырец (промятый слой льнотресты) при мятье, в значительной степени зависит сложность и эффективность его последующей обработки в трепальной машине, а следовательно, выход и качество длинного льноволокна.

В последние годы в связи с переходом на механизированную уборку характеристика льнотресты, идущей на переработку, значительно изменилась в части растянутости слоя в рулоне, нарушения параллельности стеблей и сцепленности в комлевой и вершинной частях слоя стеблей. Требуются другие подходы к процессу мятья такой тресты, в частности усовершенствование формы рабочих органов и режимов работы оборудования.

В настоящее время на льнозаводах республики, в основном, используются мяльные машины марок М-110-Л и М-110-Л2 производства ОАО «Завод им. Г.К. Королева» (Россия). Эти машины не отвечают современным требованиям к переработке льнотресты. Отсутствие фиксации слоя в процессе его промина, несовершенные рабочие органы, технически сложно реализуемая регулировка технологических параметров процесса отрицательно сказываются на выходе длинного волокна. Кроме того, на эти машины приходится значительный процент простоев в связи с образованием намотов и забивок материала в рабочих органах машины.

Имеется также опыт использования мяльных машин технологических линий выработки длинного волокна фирмы Van Dommele (Бельгия). Основные отличия таких мяльных машин заключаются в том, что транспортирование слоя льнотресты через машину, состоящую из двух секций, содержащих по пар вальцов, осуществляется зажимным конвейером. В секциях поочередно обрабатываются комлевая и вершинная части стебля. Мятье производится вальцами с крупными рифлями (высотой 23 мм) и с наружным диаметром 222 мм. Эти параметры значительно превышают аналогичные параметры вальцов российских мяльных машин (наружный диаметр 117–122 мм, высота рифлей 4–17 мм) [1, с. 231, 2]. В связи с этим древесина стеблей льнотресты разрушается на более крупные костринки.

Вопросам организации качественного мятья слоя, анализу и совершенствованию результатов различного рода воздействий на стебли слоя льнотресты в процессе мятья, анализу динамики разрушения стебля, а также оптимизации параметров рабочих органов и режимов их воздействий посвящено большое количество исследовательских работ [3–11]. В работах, как правило, исследуется мятье льнотресты вальцами, аналогичными применяемым в машинах российского производства. В то же время исследования, посвященные процессам мятья льнотресты вальцами, характерными для импортных (бельгийских) мяльных машин конвейерного типа (Van Dommele, Vanhauwaert, Depoortere), в литературных источниках не встречаются.

Целью исследований было установить зависимости технологических показателей процесса мятья от характера воздействий на слой льнотресты крупнорифленых вальцов; установить области рациональных значений факторов, определяющих эти воздействия.

Объектом исследований являлся процесс мятья слоя льнотресты крупнорифлеными вальцами мяльной машины.

В ходе экспериментальных исследований устанавливались закономерности воздействия на слой льнотресты крупнорифленых вальцов мяльной машины; определялись рациональные режимы обработки льнотресты в мяльной паре. Экспериментальным путем определялось необходимое количество мяльных пар для обеспечения оптимального умина с одновременным сохранением прочности льноволокна.

Исследования проводились с использованием лабораторной установки, разработанной на основании результатов изучения зарубежного опыта и выполненных теоретических исследований. Конструкция лабораторной установки (рисунок 65) позволяет изменять режимы работы при проведении эксперимента. Для этого предусмотрена возможность регулирования скорости вращения вальцов, глубины захождения рифлей и нагрузки на верхний валец.

Для проведения экспериментальных исследований по определению рациональных режимов обработки льнотресты в мяльной паре из предварительно подсушенного в сушильной машине до требуемой технологическим регламентом влажности (13–14%) слоя льнотресты, отвечавшей требованиям СТБ 1994–2007, мяльную машину в технологической линии выработки длинного льноволокна для обеспечения производительности линии по переработке льнотресты 1600– 1800 кг/ч. В ходе эксперимента предварительно взвешенные навески пропускались через мяльную пару комлевой и вершинной частями стеблей.

Обработанные горсти сырца взвешивались, после чего определялось качество мятья по проценту умина Y (1) [12]:

где G1 – масса тресты до промина, г;

G2 – масса сырца после промина, г.

Одновременно определялась прочность волокна по методике [13] с использованием разрывной машины РМП-1.

Эксперимент был поставлен по программе центрального композиционного ротатабельного планирования второго порядка. Параметры, характеризующие процесс: Y1 – умин, %; Y2 – прочность волокна, Н, %. Факторы, определяющие процесс: X1 – глубина захождения рифлей, мм; X2 – линейная скорость вальцов, м/с; X3 – величина нагрузки на верхний валец мяльной пары, Н. Факторы, уровни и интервалы варьирования факторов приведены в таблице 20.

В результате обработки экспериментальных данных были получены уравнения регрессии, адекватные экспериментальным данным:

Таблица 20 – Уровни и интервалы варьирования факторов X3 – величина нагрузки на верхний Построение поверхностей отклика по результатам обработки экспериментальных данных выполняли с помощью программы «Statistica» (рисунок 66).

Анализ поверхности отклика, изображенной на рисунке 66а, показал, что с увеличением глубины захождения рифлей и нагрузки на верхний валец мяльной пары повышается умин. При этом с увеличением глубины захождения рифлей существеннее сказывается величина нагрузки на умине.

Рисунок 66 – Зависимость умина и прочности волокна от глубины захождения рифлей вальцов и нагрузки на верхний валец мяльной пары Согласно рисунку 66б, увеличение указанных выше факторов приводит к снижению прочности льноволокна. При этом отмечается, что при глубине захождения рифлей 5–14 мм значение прочности уменьшается незначительно, кроме того, нагрузка в данном диапазоне значений несущественно влияет на этот показатель. С увеличением глубины захождения рифлей более 14–16 мм прочность резко снижается, к тому же ощутимей становится воздействие нагрузки.

Изменение линейной скорости вальцов не оказывает существенного влияния на умин в исследуемом диапазоне значений, влияние линейной скорости на прочность льноволокна незначительно, но отмечена тенденция к снижению прочности льноволокна с увеличением скорости.

На основании вышесказанного определены рациональные значения факторов (режимы обработки льнотресты в мяльной паре), при которых может быть получен максимальный выход длинного льноволокна, то есть в процессе мятья обеспечится наибольший умин при минимальном повреждении волокна:

глубина захождения рифлей 14–16 мм;

нагрузка на верхний валец 500–600 Н.

При указанных значениях факторов может быть получен умин более 16% в одной мяльной паре при прочности волокна не менее 230–250 Н. Увеличение значений факторов выше указанных одновременно с увеличением умина приводит к резкому снижению прочности волокна, что недопустимо, так как в дальнейшем отрицательно сказывается на выходе и качестве льноволокна.

С целью определения необходимого количества мяльных пар для достижения наибольшего умина с одновременным сохранением прочности льноволокна проводился эксперимент, в котором при рациональном режиме работы мяльной пары (по результатам предыдущего эксперимента) обрабатывали заготовленные навески льнотресты, пропуская их через мяльную пару определенное количество раз. После каждого пропуска навески взвешивались и рассчитывался умин по (1). Обработку проводили до тех пор, пока значение умина с каждым новым пропуском через мяльную пару не стабилизировалось.

На рисунке 67 представлена графическая интерпретация зависимости умина от количества пар мяльных вальцов, полученная на основании экспериментальных данных.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 11 |
 
Похожие работы:

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Сыктывкарский лесной институт – филиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С. М. Кирова ФЕВРАЛЬСКИЕ ЧТЕНИЯ Региональная научно-практическая конференция, посвященная 55-летию высшего профессионального лесного образования в Республике Коми Сыктывкар, Сыктывкарский лесной институт, 27–28 февраля 2007 г. СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ Научное электронное издание...»

«ЭКОНОМИКА, ОРГАНИЗАЦИЯ, СТАТИСТИКА И ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УДК 311 ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ СТАТИСТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЖИЗНИ СЕЛЬСКОГО НАСЕЛЕНИЯ Ларина Татьяна Николаевна, д-р экон. наук, доцент, зав. кафедрой Статистика и экономический анализ, ФГБОУ ВПО Оренбургский ГАУ. 460014, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18. E-mail: lartn.oren@mail.ru Ключевые слова: сельский, население, система, показатели, статистический, анализ. Обеспечение достойного качества жизни сельского населения России...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова (СЛИ) Кафедра Машины и оборудование лесного комплекса БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов направления 110000 Сельское и рыбное хозяйство специальностей 110301...»

«НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ Глава 5 ВОПРОСЫ СОЗДАНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ УДК 631.436 ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ СМЕСЕЙ С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ПЕСКА Архангельская Т.А., Гвоздкова А.А. Факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия, arhangelskaia@rambler.ru Введение. Торфо-песчаные смеси широко используются в городском озеленении, а также при создании искусственных почвенных конструкций – как в тепличных...»

«1 Министерство образования Нижегородской области Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный инженерноэкономический институт ВЕСТНИК Нижегородского государственного инженерно нерноинженерно- экономического института Серия экономические науки Выпуск 4 (5) Княгинино 2011 2 УДК 33 ББК 65.497я5 В 38 Центральная редакционная коллегия: А.Е. Шамин (главный редактор), Н.В. Проваленова (зам. главного редактора), Б.А. Никитин,...»

«Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НИУ БелГУ) ФАКУЛЬТЕТ КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ ИНФОРМАТИКИ МАТОРИН С.И. ЗИМОВЕЦ О.А. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ учебное пособие Белгород 2012 г. УДК ББК Печатается по решению редакционно-издательского совета НИУ БелГУ Рецензенты: Профессор кафедры информатики и информационных технологий...»

«БОБАРЫКИН Николай Дмитриевич УДК 556.324.001.57(06) ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМОМ ГРУНТОВЫХ ВОД НА ОСНОВЕ ИНВАРИАНТНОЙ НЕСТАЦИОНАРНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПОЛЬДЕРНЫХ СИСТЕМ Специальность: 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Калининград 2007 2 Работа выполнена в ГОУВПО Калининградском государственном техническом университете (КГТУ) Научный консультант :...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГОУ ВПО Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия Материалы Международной научно-практической конференции АгрАрнАя нАукА и обрАзовАние нА современном этАпе рАзвития: опыт, проблемы и пути их решения 26-28 мая 2009 года Том I АГРОНОМИЯ И АГРОЭКОЛОГИЯ УЛЬЯНОВСК - 2009 Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГОУ ВПО Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия Материалы Международной...»

«ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЮРИДИЧЕСКОЙ НАУКИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРАВОПРИМЕНИТЕЛЬНОЙ ПРАКТИКИ СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Минск БГУ 2005 УДК 34(476)(082) ББК 67(4Беи)я43 П78 Редакционная коллегия: доктор юридических наук С. А. Балашенко (гл. ред.); кандидат юридических наук, доцент Г. А. Шумак (зам. гл. ред.); доктор юридических наук, профессор В. Н. Бибило; доктор юридических наук, профессор Г. А. Василевич; доктор юридических наук В. Н. Годунов; доктор юридических наук, профессор С. Г. Дробязко; доктор...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Министерство сельского хозяйства Республики Башкортостан ФГБОУ ВПО Башкирский государственный аграрный университет ООО Башкирская выставочная компания ИНТЕГРАЦИЯ НАУКИ И ПРАКТИКИ КАК МЕХАНИЗМ ЭФФЕКТИВНОГО РАЗВИТИЯ АПК Часть I ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ, ОХРАНА И ВОСПРОИЗВОДСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА НАУЧНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА И ВЕТЕРИНАРНОЙ...»

«УДК 634.42:631.445.124 (043.8) Инишева Л.И. Почвенно-экологическое обоснование комплексных мелиораций. – Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1992, - 270с.300 экз. 3804000000 В монографии представлен подход к мелиоративному проектированию комплексных мелиораций с позиции генетического почвоведения. На примере пойменных почв южнотаежной подзоны в пределах Томской области рассматриваются преимущества данного подхода в мелиорации. Проведенные исследования на 4 экспериментальных мелиоративных системах в...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Технологический институт – филиал ФГОУ ВПО Ульяновская ГСХА Кафедра Естественнонаучных дисциплин УТВЕРЖДАЮ СОГЛАСОВАНО Начальник УМО Декан факультета Н.Н. Левина Л.М. Благодарина 24сентября 2009г. 24 сентября 2009г. Корнилов С.П. Учебно-методический комплекс по дисциплине: БОТАНИКА. для студентов 1 курса инженерно-технологического факультета специальности 110305.65 Технология производства и переработки с/х продукции 2009 УДК 504 Ботаника:...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Горно-Алтайский государственный университет Биолого-химический факультет Кафедра органической, биологической химии и методики преподавания химии ОРГАНИЧЕСКАЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС специальность 111201 Ветеринария Горно-Алтайск РИО Горно-Алтайского госуниверситета 2010 г. Печатается по решению...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Ю.А. Александров ОСНОВЫ РАДИАЦИОННОЙ ЭКОЛОГИИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Йошкар-Ола, 2007 ББК 40.1 УДК 631.5 А 46 Рецензенты: Т.М. Быченко, канд. биол. наук, доц. Иркутского гос. пед. ун-та; О.Л. Воскресенская, канд. биол. наук, доц. МарГУ; В.Н. Самарцев, канд. биол. наук, проф. МарГУ Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом МарГУ Александров Ю.А. А 46 Основы радиационной экологии: Учебное пособие /Мар. гос....»

«РЕСПУБЛИКАНСКОЕ НАУЧНОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В АПК НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ УДК 339.138(043.3):637.1(043.3) ШИШКО Валерий Иосифович МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО МАРКЕТИНГА МОЛОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ (на примере Гродненской области) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук по специальности 08.00.05 – экономика и управление народным хозяйством (специализация – агропромышленный комплекс: экономика, организация и...»

«AS EVR Infra tegevuseeskirja (kinnitatud AS EVR Infra juhatuse otsusega nr 8/5.1) lisa loetelus nimetatud dokument nr 53 СП 32-104-98 УДК 69+625.11[(083.74) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СТРОИТЕЛЬНОЙ, АРХИТЕКТУРНОЙ И ЖИЛИЩНОЙ ПОЛИТИКЕ (ГОССТРОЙ РОССИИ) Система нормативных документов в строительстве СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ КОЛЕИ 1520 мм DESIGN OF EARTHWORK FOR RAIL WAYS WITH 1520 mm TRACK ПРЕДИСЛОВИЕ 1...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра информационных систем ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЛЕСНОМ ХОЗЯЙСТВЕ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 250201 Лесное хозяйство всех форм обучения Самостоятельное учебное...»

«Г. Г. Филипцова, И. И. Смолич Биохимия растений Методические рекомендации к лабораторным занятиям, задания для самостоятельной работы студентов Минск БГУ 2004 УДК 581.19(072) ББК 28.57р.я73 Ф53 Рецензенты: доктор биологических наук В. В. Титок; кандидат биологических наук, доцент Н. М. Орел Рекомендовано Ученым советом Биологического факультета 28 июня 2004 г., протокол № 10 Филипцова Г. Г. Ф53 Биохимия растений: метод. рекомендации к лабораторным занятиям, задания для самост. работы студентов...»

«28 О.М. Минаева, Е.Е. Акимова, С.Ю. Семенов УДК 579.64:631.46 О.М. Минаева, Е.Е. Акимова, С.Ю. Семенов АНТАГОНИСТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НА ФИТОПАТОГЕННЫЕ ГРИБЫ И СТИМУЛИРУЮЩЕЕ ВЛИЯНИЕ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ ФОРМАЛЬДЕГИДУТИЛИЗИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ Pseudomonas sp. B-6798 Аннотация. Показаны кинетические аспекты взаимоотношений бактерий Pseudomonas sp. B-6798 с растением-хозяином и фитопатогенными грибами. Кинетика ингибирования роста грибов рода Fusarium и Bipolaris бактериями описывается...»

«Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева Харьковская государственная академия физической культуры Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени П.Василенко Харьковская государственная академия дизайна и искусств Харьковский национальный медицинский университет Физическое воспитание и спорт в высших учебных заведениях VII международная научная...»









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

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