«белорусская государственная сельскохозяйственная академия» совет молодых ученых

Главная страница
Контакты

    Главная страница



«белорусская государственная сельскохозяйственная академия» совет молодых ученых



страница31/35
Дата18.08.2017
Размер7.7 Mb.


1   ...   27   28   29   30   31   32   33   34   35

Вывод. Экспериментальные исследования позволили подтвердить достоверность результатов, полученных при теоретических исследованиях роторного распределяющего рабочего органа, в частности, было установлено, что при использовании ротора с четырьмя лопастями наблюдается наименьший коэффициент вариации высоты и ширины ленты.

Трехфакторный эксперимент позволил определить значения выделенных для рассмотрения факторов, при которых обеспечивается формирование ленты с наименьшим коэффициентом вариации высоты


(hp =0,4 м, rcp=0,21 м, n=298 мин-1).
ЛИТЕРАТУРА


  1. Жешко, А.А. Обоснование конструктивно-технологических параметров роторного распределяющего рабочего органа машины для внесения мульчирующих материалов / Энергосберегающие технологии и технические средства в сельскохозяйственном производстве: доклады международной научно-практической конференции, Минск, 12-13 июня 2008 г. В 2 ч. Ч.1 / редкол. А.В. Кузьмицкий [и др.], Минск, 2008. – С. 84 –87.

  2. Жешко, А.А. Исследование физико-механических и технологических свойств древесных опилок / А.А. Жешко // Механизация и электрификация сельского хозяйства: межведомственный тематический сборник / РУП «НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства». – Минск, 2007. – вып. 41, C.89 – 94.

УДК 662.636


АНАЛИЗ СПОСОБОВ ВЫДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ

ПРИМЕСЕЙ ИЗ ЛЬНОКОСТРЫ
В.Е. Кругленя, к.т.н. доцент, Н.С. Сентюров, аспирант

УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия»

г. Горки, Республика Беларусь
Пеллеты из растительных остатков приобретают все большую популярность, так как являются более экологическим и менее дорогим топливным материалом, нежели древесина. Их относят к экологически чистым материалам за счет того, что они производятся без применения каких-либо химических добавок и при сгорании пеллет выделяется ровно столько СО2, сколько было впитано растением при его росте, в отличие от угля или дизельного топлива. Пеллеты не выделяют неприятного запаха, а дым от сжигания практически бесцветен. Показатель содержания серы при сжигании пеллет составляет 0,2%, углекислого газа – 0%, а показатель зольности до 2,5% [1].

Одной из основных характеристик пеллет из льнокостры является теплота сгорания. Они по своим характеристикам не уступают другим топливным гранулам. Теплотворная способность пеллет из льнокостры составляет 14,5-18 МДж/кг, что сопоставимо с углем. 1 тонна топливных гранул эквивалентна 485 м3 газа, 500 л. дизельного топлива или 775 л. мазута. Килограмм пеллет из льнокостры при сжигании выделяет на 40–45 п.п. больше тепла, чем традиционные торфяные брикеты или древесная щепа, и совсем немного уступает по этому показателю каменному углю [2].

Затраты энергии на производство пеллет составляют примерно 3% от общего количества полученной энергии, что гораздо ниже затрат на получение природного газа или мазута [3].

Однако при производстве топливных гранул из льнокостры существует проблема наличия засоренности минеральными примесями, которые составляют в среднем 4,3% от массы материала. Они, как абразив, приводят к быстрому износу основных рабочих органов пресса (матрицы и роликов), одних из самых дорогостоящих узлов агрегата прессования.

Для выделения из льнокостры минеральных примесей, таких как песок, почва и др., необходимо производить предварительную очистку, которая может быть осуществлена различными способами, такими как: воздушный, гидравлический, вибрационный, инерционный, комбинированный и др.

При использовании этих способов достигается различная степень очистки. Так, например при воздушном способе очистки, льнокостра поступает в воздушный циклон, где с помощью потока воздуха из нее выделяются минеральные примеси.

При гидравлическом способе льнокостра смачивается потоком воды путем разбрызгивания или погружения. Таким образом, происходит вымывание минеральных примесей из льнокостры.

При использовании вибрационного способа сырье поступает на решетчатый вибростол, где происходит разделение льнокостры на фракции с дальнейшим сходом очищенной льнокостры с вибростола и просыпанием через отверстия решет минеральных примесей.

При очистке инерционным способом льнокостра поступает в центрифугу, где с помощью инерционных сил происходит выделение минеральных примесей, а очищенная льнокостра сходит по боковым стенкам центрифуги.

При очистке льнокостры комбинированным способом достигается наивысшая степень очистки. Комбинированный способ включает в себя различное сочетание способов. Например использование гидравлического и воздушного способов и т.д.

Так при предварительной очистки сырья из льнокостры при помощи воздушного способа выделяется 69% примесей, при гидравлическом способе – 83%, при вибрационном способе – 71%, при инерционным способом – 61% и комбинированным способом – 88%.

Таким образом, при использовании предварительной очистки сырья для производства топливных гранул наиболее эффективными способами являются гидравлический и комбинированный, но при использовании гидравлического способа возникает необходимость длительной сушки. Поэтому целесообразней использовать комбинированный способ, т.к. он на 5, 17, 19 и 27 п.п. соответственно эффективнее остальных.


ЛИТЕРАТУРА


  1. Лапатко, М. «Зеленые технологии» или «пустая ниша»: как заработать на производстве пеллет из растительных материалов. / М. Лапатко // Bagb портал "Бизнес для вас" [Электронный ресурс]. – 2012. – Режим доступа: http://bagb.by/one/main/main_341.html. – Дата доступа: 20.03.2013.

  2. Пеллеты (Топливные гранулы). / [Электронный ресурс].-2010.-Режим доступа: http://steeltechnology.deal.by/a1702-pellety-toplivnye-granuly.html/ - Дата доступа 18.02.2013.

  3. Иванов, В.Ю. Анализ работы автоматического водогрейного отопительного котла, работающего на пиллетах. / В.Ю. Иванов // Институт сельского хозяйства Крыма НААН [Электронный ресурс]. – 2012. – Режим доступа: http://klepinino.crimea-ua.com/pillets.html. – Дата доступа: 20.03.2013.

УДК 621.923


ПРИМЕНЕНИЕ СОТС НА ОСНОВЕ ЭМУЛЬСОЛОВ

ДЛЯ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

ПИЩЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
Е.В. СЕНЧУРОВ, старший преподаватель, С.И. КРАВЧЕНКО, студент

УО «Белорусский государственный аграрный технический университет»


В связи с постоянно возрастающим производством и потреблением смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) для механической обработки деталей машин, одним из основных требований к их применению является высокое качество изготовления данных СОТС. Исследование влияния СОТС [1] на процесс протекания финишной обработки, в частности, магнитно-абразивной обработки (МАО) представляет интерес в силу реализации возможности управления данным процессом. Необходимость такого исследования обусловлена ростом требований к качеству обработанных изделий и достижением заданных характеристик микро- и макрогеометрии поверхностного слоя этих изделий. Несмотря на большое количество разработанных составов СОТС, задача прогнозирования их использования для МАО во многом еще не решена. В основном такого рода рекомендации носят эмпирический характер, базирующийся на конкретных условиях механической обработки.

Современные представления о механизме действия СОТС в процессе резания базируются на работах П.А. Ребиндера [2], объясняющего эффект адсорбционного понижения прочности металлов в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ). Действие адсорбции состоит в том, что ПАВ, понижая поверхностную энергию металла, способствует зарождению пластических сдвигов и развитию дефектов при значительно меньших напряжениях.

Известно, что эффект адсорбционного действия ПАВ существенно зависит от вида механической обработки и достигает наибольшего значения при минимальной глубине срезаемого слоя. Указанные эффекты весьма значительны при МАО, обеспечивающей тонкое диспергирование металла и свободный доступ СОТС в зону микрорезания. Установлено, что при МАО цветных металлов, каким является бронза БрАЖ9-4 ГОСТ 18175-78 из которой изготовлены детали оборудования пищевой промышленности – головки делителя теста ШЗ-ХДУ-33, имеет место явление структурной приспосабливаемости. Одним из предлагаемых способов устранения данного недостатка служит повышение моющего действия СОТС, заключающегося в росте интенсивности вымывания из зоны обработки продуктов диспергирования металла и изношенных частиц ФАП.

При исследовании применялся способ свободной подачи СОТС в зону резания, поскольку при резании для МАО повышение давления СОТС выше 5 МПа возникает нарушение сплошности «щетки» ферроабразивного инструмента. Используемые при механической обработке в данном случае СОТС представляли собой эмульсии с присадками эмульгаторов Укринол-1 ТУ 38.1011982, ЭТ-2 ТУ 6-14-25479 и водный раствор ПАВ  СинМА-1 ТУ 38.590117691.

Параметры МАО и шлифования, традиционно применяемого для обработки указанных выше деталей, стабилизировались на уровнях, обеспечивающих оптимальные условия процесса приняты следующими: магнитная индукция, В=1,0 Тл; скорость резания Vp=l,5 м/с; скорость осцилляции, Vo=0,2 м/с; амплитуда осцилляции, А=1 мм; величина рабочего зазора, δ=1 мм; зернистость ФАП Δ=0,16/0,20 мм; время обработки, t=60 с. ФАП  ФАПД-ФТИ-25. Шлифование: скорость круга, Vк=30 м/с; подача, S=l,5 м/мин; глубина резания, t=0,01 мм; инструмент  круг алмазный АСМ зернистостью № 25 твердостью СМ1 на связке Б1. Исходная шероховатость поверхности образцов Ra1=2,2–2,6 мкм. Выходными показателями являются производительность обработки по величине удельного массового съема, мг/см2 мин и достигаемая шероховатость поверхности Ra2, мкм.

При проведение сравнительных исследований по определению совместного влияния на процесс обработки методом МАО и шлифования было получено Ra2мао = 0,3 мкм и Ra2шл = 0,6 мкм. Установлено, что лучшие результаты по удельному съему материала показывает шлифование, но по качеству поверхности таковым является МАО, что служит решающим условием для того, чтобы этот метод был предпочтительно принят для финишной обработки головок делителя теста ШЗ-ХДУ-33.


Литература
1.Скворчевский, Н.Я. Исследование производительности магнитно-абразивной: обработки и качества поверхностей при примене: автореф. ... дис. канд. техн. наук: 05.03.01 / Н.Я. Скворчевский; Физико-технических ин-т АН БССР. – Минск, 1980. – 18 с.

2.Ребиндер, П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика. Избранные труды./ П.А. Ребиндер – М. Наука, 1979. – 384 с.


УДК 631.313.74
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПИРАЛЬНОЗУБОВОГО

РЫХЛИТЕЛЯ-ВЫРАВНИВАТЕЛЯ ПОЧВЫ

С ДВОЙНЫМ ВИБРАТОРОМ
ВАЛИЕВ А.Р., доцент к.т.н.,

ГУССАМУТДИНОВА К.В., аспирант, СИРАЗИЕВ Л.Ф. аспирант

ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет»

г. Казань, Республика Татарстан, Россия


Комплекс агротехнических мероприятий, направленных на создание оптимальных условий для развития растений и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур, предусматривает обязательное проведение поверхностных обработок почвы.

Предпосевная обработка почвы предусматривает рыхление, выравнивание, уплотнение поверхностного слоя, подрезание сорняков и создание условий исключающих их приживаемость. Подготовка почвы для возделывания сельскохозяйственных культур проводится главным образом ступенчато, т.е. однооперационными машинами за несколько проходов МТА, что во многих случаях агрономически ничем не оправдано, так как ведет к растягиванию агротехнических сроков, переуплотнению почвы и повышению энергетических и трудовых затрат. Использование известных комбинированных агрегатов для обработки почвы под посев зерновых и колосовых и мелкосемянных культур на глубину 3…5 см в условиях Республики Татарстан неэффективно вследствие неустойчивости глубины хода рабочих органов, большой материалоемкости и высокого тягового сопротивления. Наиболее полно отвечают требованиям к предпосевной обработке почвы (выравнивание поверхности поля при одновременном рыхлении и крошении верхнего слоя почвы, толщина которого соответствует глубине заделки семян возделываемой культуры) ротационные орудия бесприводного типа, но и они требуют совершенствования. Среди многочисленных разработок в области совершенствования конструкций ротационных рабочих органов известны исследования Казанского ГАУ [4, 5].

Общим недостатком указанных рабочих органов является то, что автовибратор позволяет получить вибрацию, величина которой неодинаковая по длине зубового барабана или ширине захвата. У места установки вибратора – наибольшая, а в противоположной стороне барабана – наименьшая. Это в свою очередь приводит к неоднородности обработки почвы по ширине захвата орудия.

Цель работы является повышение качества предпосевной обработки почвы, самоочистки рабочих органов и снижение энергозатрат. Поставленная цель достигается тем, что ротационный рабочий орган снабжен двумя вибраторами, установленными по торцам спиральнозубового барабана.

Спиральнозубовый рыхлитель-выравниватель почвы с двумя автовибраторами [3] содержит раму, на которой размещены автовибраторы с шестернями. Шестерни контактируют с ведущими колесами. Спираль жестко соединена со ступицами, которые осями соединены с рамой. Ступицы соединены с ведущими колесами. На спирали под углом 90º установлены подковообразные зубья.

При перемещении по полю спираль с зубьями приводит во вращение дебалансы автовибраторов, которые создают вибрацию рамы и спирали, что позволяет зубьям лучше внедряться в почву и очиститься от налипшей почвы. Зубья, укрепленные на витках спирали производят разрушение комков и выравнивание поверхности поля, как в направлении движения, так и поперек его.

Вращение дебалансов осуществляется в вертикальной плоскости, создает сложную (полигармоническую) вибрацию одинаковой частоты и амплитуды по всей длине барабана. Амплитуду импульсной вибрации регулируют изменением массы и радиуса установки дебалансов, что, в конечном счете, приводит к снижению энергозатрат за счет уменьшения коэффициента трения зубьев о почву и предотвращения их залипания, к повышению качества крошения комков.

В зависимости от свойств обрабатываемой почвы, изменяя частоту вращения дебалансов скоростью поступательного движения трактора, массу и радиус установки дебалансов, можно добиться высокого качества работы агрегата по всей ширине захвата орудия.

Силу инерции можно также изменять положением дебалансов относительно друг друга в диапазоне 0º…180º. Когда дебалансы в одной плоскости расположены в противоположные стороны, то они уравновешивают друг друга и импульс будет минимальным. А в случае, когда дебалансы направлены в одну сторону, то импульс будет максимальным (удвоенным).

По результатам полевых испытаний рыхлителя-выравнивателя СРВУП-2 установлены следующие зависимости общего, тягового и осевого сопротивлений при работе без автовибратора и с автовибратором. Тяговое и общее сопротивление барабана возрастает при увеличении скорости поступательного движения vn и угла атаки γ. Удельное тяговое сопротивление составило от 0,6кН/м (при vn=2 м/с, γ=0º) до 2кН/м (при vn=3,8 м/с, γ=20º) при работе без автовибратора и 0,5 кН/м и 1,7 кН/м соответственно при работе с автовибратором или на 17% меньше.

Сила инерции автовибраторов также возрастает с увеличением скорости движения и момента массы дебаланса и составила 145…4550 Нм/с2 при изменении скорости движения от 1,5 до 3,5 м/с и момента массы дебаланса m1 r1=0,5…3, а с увеличением угла атаки наоборот – снижается на 5…20%.

Вибрация спиральнозубового барабана увеличилась с 68 до 92 Гц для тех же условий работы, что объясняется возрастанием частоты вращения барабана, а амплитуды колебаний – моментом массы дебаланса.

Энергоемкость и качество рыхления почвы зависят от режима работы спиральнозубового рабочего органа, угла атаки и поступательной скорости. Расход тяговой мощности, в расчете на один метр захвата барабана, составил от 1,3 кВт (γ=0º; vn=2 м/с) до 7,7 кВт (γ=20º, vn=3,8 м/с) при работе без автовибраторов и от 1,1 до 6,5 кВт соответственно с автовибраторами, что на 15% ниже.

Таким образом, наиболее перспективными для современных интенсивных систем земледелия является применение вибраций в различных сочетаниях, позволяющих повысить качество предпосевной обработки почвы, самоочистки рабочих органов и снизить энергозатраты. Тем самым улучшить физико-механические показатели состояния почвы, в конечном счете, скажется на повышении урожая различных культур.


ЛИТЕРАТУРА


  1. Дубровский А.А. Вибрационная техника в сельском хозяйстве/ А.А. Дубровский. – М.: Изд-во. «Машиностроение», 1968 – 204с.

  2. Матяшин Ю.И. Теория и расчет ротационных почвообрабатывающих машин/ Ю.И. Матяшин, И.М. Гринчук, Л.Г. Наумов, Н.Ю. Матяшин. – Казань: Татарское книжное издательство, 1999–186с.

  3. Патент №104814 РФ. МПК А01В35/16. Ротационный рабочий орган / Ю.И. Матяшин, А.Р. Валиев, К.В. Федулкина // Заявлено 02.11.2010. Опубл. 27.05.2011.

  4. Патент №2138144 РФ. МПК А01В29/04. Ротационный рабочий орган / Л.Г. Наумов, Ю.И. Матяшин, Н.Ю. Матяшин // Заявлено 02.04.1998. Опубл. 27.09.1999.

  5. Патент №2319328 РФ. МПК А01В29/04 (2006.01). Ротационный рабочий орган / Ю.И. Матяшин, А.В. Матяшин, А.З. Маликов, Н.Ю. Матяшин, Л.Г. Наумов // Заявлено 20.11.2006. Опубл. 20.03.2008.

  6. Челомей В.Н. Вибрация в технике: Справочник в 6 т. Т.1. Колебания линейных систем / В.Н. Челомей [и др.] – М.: Машиностроение, 1978. – 352 с.

УДК 631.51.021


СИСТЕМЫ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
А.С. Малярчук, н.с.

Институт орошаемого земледелия Национальной академии аграрных наук, г. Херсон, Украина, Н.А. Митрофанов, ведущий инженер

Южно-Украинский филиал Украинского научно-исследовательского института

прогнозирования и испытания техники и технологий для сельскохозяйственного

производства имени Леонида Погорелого Министерства аграрной политики

и продовольствия Украины, г. Херсон, Украина


В условиях орошения значение обработки почвы, по сравнению с неполивными условиями, резко возрастает. Под влиянием уплотняющего действия поливной воды, проходов сельскохозяйственной техники и машин повышается плотность сложения не только пахотного, но и подпахотных горизонтов. Это приводит к снижению водопроницаемости, затуханию микробиологической активности, ухудшению режима питания и водопотребления.

Поддерживать соответствующую требованиям сельскохозяйственных растений плотность сложения с целью создания оптимальных условий роста, развития и формирования потенциально возможных уровней урожая сортов и гибридов с.-х. культур можно главным образом при помощи разнообразных приёмов обработки и глубины рыхления. При помощи механической обработки решаются такие задачи, как выравнивание поля с целью равномерного распределения воды, создания на заданной глубине уплотненного, влажного посевного ложа для семян, формирования условий для получения всходов и борьбы с сорняками в довсходовый и послевсходовый период, заделки органических и минеральных удобрений, пожнивных остатков и гербицидов.

Основная обработка почвы в технологиях выращивания сельскохозяйственных культур занимает главное место и является фундаментом, на котором базируются все дальнейшие технологические операции, и от которой зависит качество их выполнения. Благодаря основной обработке почвы создаются благоприятные условия для роста и развития вегетативной массы, корневой системы и генеративных органов.

Вспомогательным агротехническим мероприятием, которое способствует качественному проведению основной обработки, как с оборотом, так и без оборота пласта является лущение. Его задача сохранение остаточных запасов влаги, измельчение пожнивных остатков, уничтожение вегетирующих сорняков после уборки предшественника и создание благоприятных условий для прорастания семян сорняков.

Однократное лущение после уборки зерновых колосовых лучше выполнять тяжёлыми двуследными несиметрического типа, с тяжелыми сферическими вырезными рабочими органами (ДМТ-2, ДМТ-4, ДМТ-6, «Фрегат») тяжелыми дисковыми боронами.

При корнеотпрысковом типе засорённости площадей высокую эффективность обеспечивает двукратное лущение: первое – вслед за уборкой предшественника с минимальным углом атаки и глубиной рыхления 8-10 см, что будет способствовать сохранению запасов влаги, быстрому отрастанию многолетних корнеотпрысковых сорняков и прорастанию семян однолетних сорняков; второе – после отрастания розеток листьев многолетних сорняков и массового прорастания семян однолетних. Это лущение лучше проводить лемешными лущильниками ППЛ-5-25, ППЛ-10-25, которые серийно производятся в Украине и обеспечивают высокое качество обработки, продуктивность труда при агрегатировании с тракторами класса 1, 4. При их отсутствии можно использовать бороны типа «Деметра» и другие – БДВ-6,3, но угол атаки увеличить с целью увеличение глубины обработки до 14-16 см, что обеспечит почти полную гибель уже истощенной корневой системы многолетних сорняков.

В полевых – плодосменных и пропашных, а также в специальных – свекловичных, овощных и картофельных севооборотах на орошаемых землях с темно-каштановыми почвами и черноземами южными по данным научных учреждений южного региона Украины лучшие результаты обеспечивают системы основной обработки почвы дифференцированные по способам и глубине. При этих системах глубокая (28-30, 30-32 см) обработка с оборотом пласта под сахарную свеклу, кукурузу, овощи, картофель, сою чередуется с обычной (20-22 см), мелкой (12-16 см) и поверхностной (6-8 см) основной обработкой и прямым посевом сельскохозяйственных культур в поукосные и пожнивные сроки под зерновые колосовые, многолетние травы и однолетние травосмеси на зеленый корм.

Глубокая обработка с оборотом пласта способствует лучшему распределению поливной воды в активном корнеобитаемом слое без переувлажнения пахотного слоя при минимальных потерях воды на испарение и стекание в микро- и макро понижения, которые характерны для земель южного региона. Интервал периодического проведения глубокой вспашки или чизельного рыхления в зависимости от типа и гранулометрического состава почвы составляет от 2 до 4 лет, тогда как на неполивных землях в полевых севооборотах он составляет 4-6 лет.

На темно-каштановых среднесуглинистых солонцеватых почвах максимальную отдачу от углубления вспашки обеспечивает кукуруза при выращивании, как на зерно, так и на силос, а также корнеклубнеплоды. Практически не реагирует на глубину обработки пшеница озимая, ячмень, рожь, однолетние травосмеси в основных и промежуточных посевах. Поэтому в условиях южной и сухой Степи под эти культуры целесообразно проводить обработку без оборота пласта, лучше мелкую и поверхностную, совмещая её с полосовым щелеванием или почвоуглублением.

На черноземах южных пропашные культуры меньше реагируют, и на глубину, и на способ основной обработки, так по результатам исследований Института орошаемого земледелия Национальной академии аграрных наук Украины, проведенных в базовых хозяйствах Херсонской, Николаевской, Запорожской, Одесской областей и АР Крым замена вспашки основной обработкой без оборота пласта с применением орудий плоскорезного, чизельного и дискового типа (БДВ-6,3 или ДМТ-4,2, АГ-2,5, КЛД-3, ГРНФ-3) не вызвало существенного снижения урожая и ухудшения его качества. Урожайность пшеницы озимой и других сельскохозяйственных культур степного экотипа при замене вспашки плоскорезной, чизельной или дисковой мелкой и даже поверхностной обработкой, при соблюдении всех других элементов технологии выращивания, была существенно выше.

В условиях орошения при своевременном проведении лущения после уборки урожая влажность пахотного слоя почвы достаточна для качественного проведения обработки, как с оборотом пласта, так и без оборота. В случае, когда пахотный слой пересыхает, то при вспашке и безотвальном рыхлении образуются глыбы, а чаще такие площади не поддаются обработке вообще. Поэтому для проведения качественной обработки - необходимо провести предпахотный полив нормой 300-350 м3/га. При низких влагозапасах в метровом слое почвы, при хорошей водопроницаемости и глубоком залегании грунтовых вод норму этого полива можно увеличить до 800-1000 м3/га, объединив полив перед основной обработкой с провокационным и влагозарядковым – это особенно оправдано при подготовке почвы под озимую пшеницу.

В последние годы на черноземах обычных и южных, плотность сложения которых составляет 1,15-1,28 г/см3 не плохие результаты в научных исследованиях и производственных испытаниях обеспечивает посев в предварительно необработанную почву, с использованием пропашных сеялок «Вега» производства ОАО «Червона зірка» г. Кировоград. Но эти технологии требуют тщательных научно-производственных испытаний с целью выявления их влияния на изменение почвенного плодородия и экономического равновесия окружающей среды.


УДК 631.333.6

НАПРАВЛЕНИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МАШИН

ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ
С.Н. Конончук, С.В. Лосик

Республиканское унитарное предприятие

«НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»

г. Минск, Республика Беларусь


При существующей структуре посевных площадей в республике для поддержания бездефицитного баланса гумуса в почвах пахотных земель необходимо вносить ежегодно не менее 12 т/га органических удобрений, или 55,7 млн. тонн. Однако с учетом имеющегося поголовья скота может быть заготовлено 46,8 млн. тонн органических удобрений, или 10 т на 1 га пашни. Однако еще большую проблему помимо недостающего поголовья скота на сегодняшний день представляет нехватка специализированной техники. Парк машин для внесения органических удобрений в последние годы значительно сократился. Так, если на 01.01.2001 г. насчитывалось 12.4 тыс. машин для внесения твердых удобрений, то на 01.01.2011 г. их стало уже 6.8 тыс., причем 80% из них находятся за пределами амортизационного срока [1,2].

В настоящее время существует множество типов машин предназначенных для внесения твердых органических удобрений.

Машины с барабанными, молотковыми и дисковыми рабочими органы схожи по принципу работы с соломорезками соответствующего типа. Прицепы, оборудованные битерами, которые смонтированы в задней части навозоразбрасывателя и расположены поперек направления движения машины в работе разбрасывают органические удобрения за машиной. Также существует схема оборудования однобарабанным устройством, вариантом которого является цепочно-фрезерное устройство. Применение разбрасывающего устройства на одноосных навозоразбрасывателях в передней части кузова удобно тем, что при разбрасывании навоза нагрузка на заднюю ось трактора не уменьшается. Также существуют битеры, которые наряду с вращением имеют еще одну плоскость движения. В таких конструкциях с “вторичным движением” затраты мощности снижаются благодаря уменьшению мгновенного угла резания, последовательной работе отдельных барабанов или уменьшению числа оборотов [3].

К широкозахватным относятся машины оборудованные битерами, вращающимися вокруг вертикальной оси и оборудованными дисками. Также к ним можно отнести машины, рабочие органы дооборудованы верхним разбрасывающим барабаном.

Также существуют цепочно-фрезерные разбрасыватели с прямолинейным движением рабочих органов.

Среди множества предложенных схем зарекомендовало себя только небольшая часть в виду того что они просты по конструкции, более надежны и в конечном итоге снижают себестоимость операции внесения твердых органических удобрений.

Наиболее часто встречающиеся на территории Беларуси навозоразбрасыватели кузовного типа с грузоподъемностью от 7 до 10 тонн оборудованные цепочно-планчатым транспортером и двумя горизонтальными битерами (ПРТ-7А, МТТ-9 и др.). Машины такой конструкции достаточно просты по конструкции и маневренны.

Недостатком данной конструкции является низкая грузоподъемность и небольшая ширина внесения, порядка 5…8 метров.

С учетом этих недостатков начали появляться машины с большей грузоподъемностью (11-15 тонн) и большей шириной внесения благодаря усовершенствованиям рабочего органа (8…12 метров). Одним из таких усовершенствования является, то, что шнеки больше не распределяют, а только измельчают рабочий материал. Для распределения органической массы, в нижней части рабочего органа устанавливают диски, которые распределяют измельченную массу по поверхности поля (МТУ-15, TSW 5210S). Такая конструкция рабочего органа позволила снизить неравномерность внесения органических удобрений, но не позволила добиться требуемой неравномерности. При внесении органического удобрения, расположенного в кузове неровным слоем, оно неравномерно подается к распределяющим рабочим органам. Перед измельчающим барабаном периодически образуется неустойчивый бугор, который, обваливаясь, резко увеличивают нагрузку на разбрасывающие рабочие органы. Рабочий орган не успевает измельчать и разбрасывать чрезмерно большую массу, что приводит к увеличению неравномерности внесения органических удобрений. Кроме этого, скорость движения слоев материала в кузове несколько меньше, чем скорость транспортера, и на материал воздействуют случайные колебания. В результате слой удобрений удлиняется и уменьшается по высоте, то есть наблюдается так называемое явление шлейфообразования, что приводит к изменению нормы внесения[4].

Учитывая эти проблемы РУП “НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства” совместно с ДП “Вороновская сельхозтехника” была разработана и выпущена машина ПСС-15. Эта машина отличается от описанных выше тем, что вместо цепочно-планчатого транспортера установлен подвижный пол с гидравлическим выталкивателем. Это позволило избежать эффекта шлейфообразования и образования неустойчивых бугров перед рабочим органом. Основным недостатком использования машин с большей грузоподъемностью является то, что, как правило, эти машина очень длинные (7-11 метров). При внесении органических удобрений, после того как масса перемещается к задней части кузова, перемещается и центр тяжести машины, это ведет к разгрузке задних колес трактора, что приводит к частичному или полному буксованию.

Редко на полях страны можно встретить машины, которые вносят твердые органические удобрения из куч расположенных в рядах на поле в определенном порядке.

Распределение навоза такой машиной крайне неравномерно из-за того, что при движении валок уменьшается, а, следовательно, уменьшается и количество вносимых органических удобрений.

Учитывая приведенный анализ, можно сделать вывод, что преимуществом обладают машины, оборудованные гидравлическим выталкивателем и вертикальными рабочими органами. Позволяющие производить внесение органических удобрений с наименьшей неравномерностью и с большей шириной захвата, однако эти машины тоже требуют определенного внимания для того чтобы еще больше снизить неравномерность внесения органических удобрений.
ЛИТЕРАТУРА


  1. Босак В.Н., Марцуль О.Н., Серая Т.М., Богатырева Е.Н. Влияние различных видов органических удобрений на продуктивность звена севооборота на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве. - Вестник БГСХА №3, 2010, 75 с.

  2. Степук Л.Я., Жешко А.А. Построение машин химизации земледелия. – Минск: НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства, 2012, 443 с.

  3. Билибин Е.Б., Лепа В.Е. Зарубежная техника для механизации удаления, транспортировки и распределения навоза по полям. Киев: УкрНИИНТИ, 1971.

  4. Ловкис З.В., Интенсификация технологических процессов возделывания картофеля активными рабочими органами / диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. - Минск, 1989. 224с.

УДК 624.138.2.678.063


ВЛИЯНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ХОДОВОЙ ЧАСТИ ЭНЕРГОСРЕДСТВ НА УПЛОТНЕНИЕ ПОЧВЫ
А.А. СОЛАРЕВ, аспирант

«Сумский национальный аграрный университет»

г. Сумы, Украина.
Прогрессирующее переуплотнение почв является одной из причин, которые снижают продуктивность сельскохозяйственных культур. Во многих странах мира, в том числе и в странах СНГ, наблюдается тенденция увеличения массы сельскохозяйственных машин. Основным показателем конструкции ходовых систем принято считать максимальное давление движителей на почву. Анализ литературы по уплотняющему воздействию ходовой системы на грунт позволяет сделать выводы, что чем большее воздействие на почву оказывает движитель трактора (в том числе и за счет увеличенного числа проходов по следу), тем больше снижается урожайность. Кроме уплотнения и разрушения структуры почвы, также образуются колеи, которые затрудняют дальнейшую обработку почв, ухудшают работу сельскохозяйственных машин, снижают качество полевых работ, приводят к увеличению энергозатрат и, соответственно, к перерасходу топлива [1, с. 4]. Таким образом, целью нашей статьи стала проблема уплотнения почвы ходовыми частями энергосредств.

При многократном воздействии движителей тракторов и других мобильных машин происходит накопление деформаций и уплотнения не только в пахотном слое почвы, но и в подпахотных.

Плотность естественного сложения почвы является интегральным фактором множества процессов, различных по своей природе (антропогенные, живой и неживой природы и пр.), механизма действия (механические, физические, химические, биологические и пр.), степени, продолжительности воздействия и последействия и по другим признакам [4].

Плотность почвы не является постоянной величиной. В пределах отдельно взятого поля она различна как по площади, так и по глубине, а также изменяется с течением времени.

Плотность почвы в данный момент времени t1 определяется на основе знаний об исходной плотности почвы, в качестве которой можно принять плотность в более ранний момент времени t0, и об изменении плотности в промежутке времени Dt между t1 и t0 т.е.

r(t1) = r(t0) + r(Dt),

Факторы, оказывающие влияние на плотность почвы, можно разделить на группы: действующие в краткосрочном периоде (менее года) и в долгосрочном (более года); естественного происхождения и антропогенные [2].

Исследователи выделяют такие последствия уплотнения почвы:


  1. Увеличение объемной массы и снижение пористости грунта, что сдерживает развитие корневой системы (уменьшается общая масса и проникновение вглубь не только пахотного, но и подпахотного слоев).

  2. Ухудшение водно-физических свойств почв, таких как снижение нитрификационной способности, влагоёмкости, скорости впитывания поливной воды, уменьшение водопроводимости, что ведет к снижению влагообеспеченности растений.

  3. Снижение аэрации, биологических процессов.

  4. Усиление поверхностного стока воды и смыва мелкозема.

  5. Снижение плодородия в среднем на 5-20%, а в редких случаях и более [3]. При повышении оптимального значения плотности на 0,1 г/см урожайность зерновых культур падает на 2 — 10 ц/га, а картофеля — на 15 — 25 ц/га [4].

Актуальным стает изучение снижения уплотнение почвы путем правильного регулирования давления в шинах в зависимости от вида почвы, ее влажности и скорости движения агрегата, что и стало предметом нашего исследования.

Со снижением давления в шине увеличивается пятно контакта с почвой, а значит, нагрузка распределяется по большей площади. Вследствие меньшего давления, шины в меньшей степени заглубляются в почву. Таким образом, снижается сопротивление качению и меньше мощности растрачивается на уплотнение почвы. К тому же за счет увеличения опорной поверхности улучшаются сцепные свойства шины с почвой (положительную роль играет в этом случае большее число почвозацепов шины, находящихся одновременно в контакте с грунтом), а значит, на нее можно передать большую мощность.

За последние десятилетия отмечается «увеличение массы тракторов и сельскохозяйственных машин на 200% и 60%, соответственно. В связи с этим, возросло давление, оказываемое ходовыми системами на-почву, что поставило перед земледелием серьезную проблему предотвращения переуплотнения почв.

Процесс снижения плодородия почвы в результате взаимодействия с ней движителей МТА, носит кумулятивный характер. Урожайность уменьшается от 5,1% в первый год (при одно-двукратном уплотнении) до-18% на четвертый год (после четырех-восьмикратного уплотнения почвы, движителями МТА).

Проблема предотвращения переуплотнения почвы - комплексная, ее надо решать совместно агрономам, технологам сельскохозяйственного производства и инженерам, создающим технику.

Основные требования при выборе типа шин и давления воздуха в шине.

Во время мульчирующего посева, консервирующей обработки и сельскохозяйственных работ необходимо выбирать как можно шире радиальные шины. Давление шин нужно адаптировать к запланированной работе (чтобы выравнивать след, уменьшать буксование, рационально использовать горючее).

При качении колеса с почвозацепами энергия затрачивается в основном на деформацию почвы и шины, обусловленную их вязкоупругими свойствами [5]. Сопротивление качению и тяговые свойства колесных движителей определены аналитически в их взаимной связи с уплотняющим воздействием на почву.

На поле лучше двигаться с давлением воздуха 0,8 Бар. Быстрое движение по дороге требует высокого давления в шинах, примерно 1,2 Бар. Нагрузка, скорость и тип шин определяют давление воздуха в шине. Нужно обратить внимание на указания о давлении воздуха в таблице шин производителя.

Таким образом, есть ряд факторов, которые уплотняют почву, основным с которых есть не правильно подобранное давление воздуха в шинах. В дальнейшем эта уплотненная почва теряет свою продуктивность на 20% и усложняет следующий процесс обработки, что приводит к большим энергозатратам.

ЛИТЕРАТУРА
1. Крупчатов Р.А. Снижение отрицательного воздействия на почву движителей малогабаритного трактора класса 0,2 : автореф. дис. на соискание науч. ст. канд. техн. наук : спец. 05.20.01 «Процессы и машины агроинженерных систем» / Р.А. Крупчатов. – Курск, 2004. – 13 с.

2. Об уплотнении и переуплотнении почвы [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://topsoil.at.tut.by/soil_pressure/about%20compaction%20of%20ground.htm.

3. Сидоренко П.В. Переуплотнение почв при сельськохозяйственных работах [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://kadastr.org/conf/2012/pub/monitprir.

4. Иванцова Н.Н. Моделирование взаимодействия движителей с почвой и снижение уплотняющего воздействия при работе машинно-тракторных агрегатов: автореф. дис. на соискание науч. ст. канд. техн. наук : спец 05.20.01 «Процессы и машины агроинженерных систем» / Н.Н. Иванцова. – Москва, 2011. – 17 с.

5. Золотаревская Д.И. Основы теории и методы расчета уплотняющего воздействия на почву колесных движителей мобильной сельскохозяйственной техники : автореф. дис. на соискание науч. ст. док. техн. наук : спец 05.20.01 «Процессы и машины агроинженерных систем» / Д.И. Золотаревская. – Москва, 1997.
УДК 664.655:66.040
СПОСОБ ВЫПЕЧКИ МУЧНЫХ МЕЛКОШТУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ В СЕЛЬСКИХ ПЕКАРНЯХ
И.Г. Ершова, ст. преподаватель, Н.Т. Уездный, аспирант,

Руководитель – Г.В. Новикова, д-р техн. наук, профессор,

ФГБОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»,

г. Чебоксары, Чувашская Республика


Для снижения энергетических затрат на производство мучных мелкоштучных изделий целесообразно внедрять прогрессивные технологии и технические средства с использованием нетрадиционных источников энергии, в том числе с СВЧ энергоподводом.

Целью настоящей работы является исследование выпечки мелкоштучных изделий с использованием СВЧ энергоподвода и совершенствование оборудования для осуществления данного процесса.

Задачи исследования: анализировать физико-механические и диэлектрические параметры сырья, полуфабрикатов и мелкоштучных изделий; исследовать кинетику процесса нагрева сырья при расстойке и выпечке мелкоштучных изделий; вывести математическое выражение, описывающее процесс эндогенного нагрева движущегося полуфабриката в резонаторных камерах СВЧ генератора; исследовать и оценить основные факторы, влияющие на технологический процесс; определить рациональные конструктивно-технологические параметры и режимы работы СВЧ установки; изготовить и испытать в сельской хлебопекарне лабораторный образец СВЧ установки для выпечки мучных мелкоштучных изделий; провести сравнительную оценку качества мучных мелкоштучных изделий на основе органолептических, физико-химических и микробиологических показателей; провести технико-экономическую оценку применения СВЧ установки для выпечки мелкоштучных изделий в сельских хлебопекарнях.

Критерии оценки исследования: улучшение качества мучных изделий при сниженных энергетических затратах на выпечку (0,13…0,14 кВт·ч/кг).

Анализ ситуации в сфере исследования. Известен способ производства бараночных изделий с использованием СВЧ энергии (патент 2422018 от 27.06.2011 г., бюл. № 18), предусматривающий расстойку тестовых заготовок, мощностью 250…500 Вт в течение 10…40 с [1]. По предлагаемой схеме производства бараночных изделий тестовые заготовки после формовки направляют на восстановление и формирование пористой структуры путем обработки в СВЧ-установке, находящейся в ошпарочной камере. Недостатком данного способа является то, что при нахождении СВЧ генератора во влажной среде резко ухудшается надежность его эксплуатации. Вторым недостатком является то, что тестовые заготовки подвергаются тепловой обработке только за счет краевого эффекта электромагнитных излучений (ЭМИ), так как транспортер не движется через резонаторную камеру. Максимальный поток мощности ЭМИ сконцентрирован в резонаторной камере, следовательно, КПД термической обработки тестовых заготовок в прототипе очень низкий, а это значит, что энергетические затраты на термообработку достаточно высокие.

Разрабатываемая СВЧ установка для выпечки мучных изделий содержит ротор, на всей боковой поверхности которого установлены полуцилиндрические резонаторные камеры с диэлектрическими люльками, причем над верхней половиной ротора установлены генераторные блоки с излучателями, содержащие жестко закрепленные полуцилиндрические резонаторные камеры, при этом излучатели направлены со стороны их боковой поверхности, а при вращении ротора за счет мотора-редуктора полуцилиндрические резонаторные камеры образуют цилиндрические резонаторные камеры, причем между первым и вторым генераторными блоками имеются экранирующие перегородки, внутри которых установлена система подачи пара, а между последующими генераторными блоками установлены лампа-гриль, а на боковой поверхности цилиндрического экранного корпуса с противоположной стороны имеются отверстия для монтажа подающего и приемного транспортеров.

Процесс термообработки тестовых заготовок осуществляется следующим образом. После формования тестовые заготовки с помощью подающего транспортера поступают в диэлектрические люльки. Одновременно включают СВЧ генераторы с магнетроном и систему подачи острого пара.

Тестовые заготовки, находящиеся в диэлектрических люльках, при вращении ротора попадают в цилиндрическую резонаторную камеру, где подвергаются воздействию электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ), эндогенно нагреваются, происходит восстановление и формирование пористой структуры, т. е. расстойка. В результате воздействия ЭМПСВЧ происходит интенсивное испарение воды, что приводит к образованию равномерной пористости по всему объему тестовых заготовок.

Далее в процессе вращения ротора тестовые заготовки, находящиеся под системой подачи пара, подвергаются ошпарке насыщенным водяным паром низкого давления. Внутри тестовых заготовок и наиболее полно на поверхности в процессе ошпарки происходит денатурация белковых веществ и клейстеризация крахмала. Денатурация белков закрепляет в конце ошпарки достигнутый объем заготовки, клейстеризация крахмала на поверхности обеспечивает (при выпечке) блестящую, ровную и интенсивно окрашенную поверхность. Бродильная микрофлора теста при эндогенном нагреве определенной напряженности (выше 1 кВ/см) погибает. Далее, после ошпарки тестовые заготовки опять попадают в резонаторную камеру, где осуществляется эндогенный нагрев более высокой скоростью (удельная мощность генератора выше, чем у первого генератора) и частичная выпечка мучных изделий без пара, так как в процессе ошпарки заготовки уже достаточно увлажнились. Присутствие пара в процессе выпечки лишает изделия глянца.

Далее, выходя за пределы резонаторной камеры (ЭМПСВЧ), давление и температура по объему продукта выравниваются, а также происходит экзогенный нагрев за счет лампа-гриль, способствующий дальнейшему выпеканию. Для увеличения производительности установки предусмотрено чередование нескольких генераторных блоков с гриль. Готовые мучные изделия выгружаются на приемный транспортер и выводится за пределы установки. Хрупкость и набухаемость изделий зависит от режима выпечки. Выпечка при высокой температуре и значительное обезвоживание изделий обеспечивают рыхлую структуру и высокую их набухаемость. Изделия, выпекаемые длительное время при низкой эндогенной температуре, получаются плотными и плохо набухают в воде.

Производительность установки регулируется мощностью СВЧ генераторов с учетом необходимой дозы воздействия электромагнитных излучений сверхвысокочастотного диапазона. Такая установка позволяет снизить удельные энергетические затраты на процесс расстойки и выпечки мучных изделий. Скорость эндогенного нагрева, удельную мощность СВЧ генератора следует оптимизировать в зависимости от вида мучного изделия.

Перспективы развития (сфера применения). Разрабатываемая установка относится к пищевой промышленности, в частности хлебопекарной, и может быть использована для производства мучных изделий типа сушек, хлебных палочек, баранок, а также мелкоштучных.

Предполагаемые конечные результаты, потенциалы развития исследования, долгосрочный эффект. Изготовление лабораторного образца производительностью 30…35 кг/ч, потребляемой мощностью 5 кВт.

Прикладное значение исследований. Использование СВЧ установки в технологической линии при производстве мучных изделий.


ЛИТЕРАТУРА
1. Патент 2422018 РФ, МПК A21D13/08. Способ производства бараночных изделий с использованием СВЧ-энергии / И. Т. Кретов, С. В. Шахов, Р. В. Лазарев; патентообладатель – ГОУ ВПО ВГТА – № 2010110960/13; за­явл. 22.03.2010; опубл. 27.06.2011. Бюл. № 18. – 9 с.
УДК 664.65.05:66.041
Каталог: jspui -> bitstream -> 123456789
123456789 -> Учебное пособие для студентов высших учебных заведений, 4-5 курсов факультетов «Бизнес-управление»
123456789 -> Учебно-методическое пособие по дисциплине «корпоративное управление» Рассмотрено на заседании кафедры
123456789 -> Методические рекомендации для слушателей, обучающихся по специальности
123456789 -> Практикум по переводу с немецкого языка аспект «общественно-политический перевод»
123456789 -> Практикум по переводу с немецкого языка аспект «общественно-политический перевод»
123456789 -> Введение в глобалистику
123456789 -> Методические рекомендации для студентов заочной формы обучения, обучающихся по направлению подготовки
1   ...   27   28   29   30   31   32   33   34   35

  • АНАЛИЗ СПОСОБОВ ВЫДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ПРИМЕСЕЙ ИЗ ЛЬНОКОСТРЫ
  • ПРИМЕНЕНИЕ СОТС НА ОСНОВЕ ЭМУЛЬСОЛОВ ДЛЯ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ПИЩЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
  • СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПИРАЛЬНОЗУБОВОГО РЫХЛИТЕЛЯ-ВЫРАВНИВАТЕЛЯ ПОЧВЫ С ДВОЙНЫМ ВИБРАТОРОМ
  • СИСТЕМЫ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
  • НАПРАВЛЕНИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МАШИН ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ
  • ВЛИЯНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ХОДОВОЙ ЧАСТИ ЭНЕРГОСРЕДСТВ НА УПЛОТНЕНИЕ ПОЧВЫ
  • СПОСОБ ВЫПЕЧКИ МУЧНЫХ МЕЛКОШТУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ В СЕЛЬСКИХ ПЕКАРНЯХ