Preview

Сельскохозяйственные машины и технологии

Расширенный поиск
№ 1 (2016)
Скачать выпуск PDF

КОЛОНКА РЕДАКТОРА

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ

5-10 103
Аннотация
Основным параметром, характеризующим уровень экологического воздействия движителей трактора на почву, служит максимальное контактное давление. Провели анализ изменения максимального давления на почву для различных вариантов внутреннего давления в шинах и вертикальной нагрузки на колесо. Представили теоретическое обоснование и провели эксперимент, чтобы выявить возможности использования универсальной характеристики шины при оценке изменения контактного давления колесного движителя на почву. Предложили методику определения и регулирования максимального контактного давления колесного движителя на опорное основание. Выявили, что эта методика позволяет задавать параметры для систем контроля и регулирования максимального давления на почву путем измерения прогиба шины и изменения давления в шинах. На основании схемы деформации шины пришли к выводу, что при статистических испытаниях для определения максимального контактного давления необходимо рассмотреть универсальную характеристику шины в виде номограммы. Показали, что в соответствии с универсальной характеристикой шины данная номограмма позволяет наглядно изучить влияние нагрузки и внутреннего давления в шине на величину максимального контактного давления. При постоянной нагрузке снижение внутреннего давления воздуха в шине уменьшает максимальное давление на почву. Построили универсальные характеристики шин в диапазоне изменения внутреннего давления воздуха от 160 кПа до 90 кПа. Установили, что изменение внутреннего давления воздуха со 150 до 100 кПа позволяет для шины 15,5R38 снизить максимальное контактное давление на 13 кПа (9,6 процента) - со 135 до 122 кПа, что соответствует допустимому уровню давления на почву при ее влажности в слое 0-30 см: 0,5-0,6 НВ в весенний период и 0,6-0,7 НВ в осенний период. В случае применения шины 16,9R38 максимальное давление на почву уменьшается с 84 до 75 кПа, то есть на 10,4 процента.
11-16 59
Аннотация
Увеличить производство кукурузы можно, если повысить ее урожайность и снизить потери на всех этапах уборочного цикла. Для этого необходимы современные высокоэффективные ресурсосберегающие технологии и технические средства уборки и послеуборочной обработки кукурузы в едином комплексе. Предложили концепцию многоуровневого системного подхода к взаимоувязанному функционированию всех подсистем производственных процессов заготовки кукурузы (от уборки до переработки и хранения урожая) по критерию ресурсосбережения. Обосновали необходимость применения ресурсосберегающих технологий уборки кукурузы в початках с их обмолотом в поле и с получением зерностержневой смеси. Выявили, что минимум совокупных затрат энергии при уборке кукурузы в початках (1005,3 МДж/т) обеспечивает технология с использованием самоходного пиккер-хескера. Показали, что для уборки кукурузы с обмолотом початков в поле (724,4 МДж/т) рациональная технология включает уборку комбайном с аксиально-роторным молотильно-сепарирующим устройством на базе новых конструктивно-технологических решений. Выявили наиболее эффективную технологию при уборке кукурузы - с использованием на корм зерностержневой смеси (638,5 МДж/т). Разработали структурную схему и математическую модель оптимизации параметров и режимов работы технических средств. Установили, что в результате оптимизации модернизация кукурузоуборочного агрегата обеспечила снижение энергозатрат с 260,4 до 228,2 МДж/т, или на 12,4 процента; повышение производительности комбайна - с 3,4 до 4,6 га/ч, или в 1,4 раза, пропускной способности - с 12,3 до 14,7 кг/с, или в 1,2 раза. Определили оптимальные параметры агрегата: ширина захвата жатки составила 8,4 м, рабочая скорость движения - 6,6 км/ч, масса комбайна - 18180 кг, мощность двигателя - 224,8 кВт, оптимальные сроки уборки кукурузы на зерно - 8 дней.
17-21 44
Аннотация
На кормоуборочных и соломоуборочных агрегатах для транспортирования массы из измельчающего аппарата применяют материалопроводы различных конструкций. Транспортирование осуществляется вследствие действия центробежных сил измельчающего барабана и создаваемого им воздушного потока. При этом на пути от материалопровода до транспортного средства потери измельченной массы достигают 15 процентов от общей массы соломы. Установили, что основная причина указанных потерь - выдувание частиц массы из потока, летящего в воздухе. Разработали новую конструкцию жалюзийного устройства на материалопроводе для снижения интенсивности воздушного потока. Выявили возможность сокращения потерь путем теоретического анализа и физического моделирования процесса движения воздушного потока. Установили, что в материалопроводе создается квазигомогенная среда, состоящая из измельченной соломы и воздуха, с осредненными по времени и по сечению канала плотностью и давлением. Для решения задачи снижения интенсивности воздушного потока использовали уравнения неразрывности и импульсов с учетом изменения массового расхода среды или ее плотности и скорости, которое обусловлено сепарацией чистого воздуха. Испытания разработанного материалопровода показали, что потери измельченной соломы сократились на 40 процентов, при этом установленный на конце материалопровода фартук снизил потери на 9 процентов.
22-26 55
Аннотация
В ходе эксплуатации пневматического сортировального стола необходимо учитывать множество взаимосвязанных технологических параметров, каждый из которых имеет свое оптимальное значение, обеспечивающее высокую эффективность работы этой машины. Обосновали оптимальные параметры режима работы пневматического сортировального стола производительностью 9 тонн в час. Определили углы продольного и поперечного наклона деки, скорость воздушного потока, амплитуду и частоту колебаний деки. Экспериментально установили, что угол продольного наклона деки имеет оптимальное значение 7-10 градусов, поперечного - 7-8 градусов. При соблюдении этих параметров получили максимальную эффективность очистки обрабатываемого материала. Величина поперечного угла наклона деки влияет на толщину слоя обрабатываемого материала на ее рабочей поверхности. Так, при углах 7 и 4 градуса толщина слоя соответственно составляет 40 и 60 мм в средней части деки при оптимальном кинематическом режиме. Превышение этого показателя относительно оптимальной величины (30-40 мм) снижает эффективность работы пневматического сортировального стола. Установили, что при малом аэродинамическом сопротивлении подстилающей поверхности деки (4 Па) изменения толщины слоя по поверхности деки существенно влияют на распределение воздушного потока. Например, коэффициент вариации скорости воздушного потока на деке с зерном составляет 42 процента, без зерна - 17. При увеличении аэродинамического сопротивления подстилающей поверхности деки (700 Па) коэффициент вариации воздушного потока на деке с зерном составляет 6 процентов, без зерна - 19. Выявили, что увеличение аэродинамического сопротивления подстилающей поверхности деки уменьшает зависимость распределения воздушного потока от толщины слоя обрабатываемого материала. Изложили последовательность установки параметров режима работы пневматического сортировального стола, обеспечивающую высокую эффективность очистки семян.
27-31 53
Аннотация
В сельском хозяйстве продукты пиролиза растительных материалов в виде отходов основного производства можно применять в качестве источника тепла и электроэнергии. Кроме того, их использование предотвращает экологическое загрязнение почвы и атмосферы. Пиролизные установки с трубчатыми реакторами пригодны для работы в любом хозяйстве. С их помощью можно сушить зерно, используя бросовое тепло дизель-генераторов, теплогенераторов, котельных и получая при этом газообразные продукты, жидкую и твердую фракции. Показали, что в основе технологии лежит циклично-непрерывное перемещение растительной массы поршнем внутри трубы от участка загрузки до места выгрузки твердой фазы последовательно через камеры сушки, пиролиза, конденсации газообразных продуктов. Отметили, что противотоком перемещению материала от энергетического оборудования подают отработанные топочные газы с температурой до 600 градусов Цельсия. Из камеры пиролиза отводят газообразные, жидкие и твердые продукты, используемые для выработки теплоты и электроэнергии. Выявили, что для эффективной и устойчивой работы трубчатого реактора необходим расчет параметров камер подсушки и пиролиза. Определили скорость перемещения сырья, а также продолжительность сушки и пиролиза в рабочих камерах. Подтвердили экспериментально результаты анализа упрощенной математической модели процесса. Предложили модели термообработки влажных растительных материалов в трубчатых реакторах на основе равенства скоростей перемещения материала в реакторе и распространения температурного фронта в материале по радиусу. Привели расчетные характеристики для вычисления производительности трубчатого реактора и величины теплоты, потребной для сушки и пиролиза.
32-36 47
Аннотация
Одна из необходимых в сельхозпроизводстве овощных культур - репчатый лук, производство которого должно удовлетворять потребности населения. Наиболее ответственной операцией при возделывании луковичных культур является посадка луковиц, так как для получения качественной товарной продукции необходимо соблюдение равномерного распределения луковиц вдоль борозды, ориентированных донцем вниз. Положение луковиц в борозде при их посадке определяют заделывающие рабочие органы. В связи с этим провели исследования по обоснованию конструкции дискового заделывающего органа лукопосадочной машины. Разработали конструкцию лабораторной установки и методику для проведения исследований. Изучили следующие варианты конструкций заделывающих рабочих органов: гладкие сферические диски; сферические диски с прямолинейными почвонаправителями; сферические диски с криволинейными почвонаправителями. Установили, что количество луковиц, заделанных почвой донцем вниз, и равномерность их распределения вдоль рядка у дискового заделывающего органа с криволинейными почвонаправителями выше, чем у дискового заделывающего органа с прямолинейными почвонаправителями и у гладких сферических дисков, в среднем на 2,6 и 1,8 процента соответственно, в скоростном интервале от 0,8 до 1,2 м/с. Определили, что при применении дискового заделывающего органа с криволинейными почвонаправителями при скорости 1 м/с и угле между горизонтальным диаметром и направлением поступательного движения диска 25 градусов количество луковиц, заделанных почвой донцем вниз, составляет 95 процентов, а равномерность распределения луковиц - 93,8 процента.

ПОЧВООБРАБОТКА

37-42 50
Аннотация
Показали, что при выполнении технологических операций сельскохозяйственного производства рабочие элементы машины постоянно или импульсно взаимодействуют с отдельными объектами сырья сложной конфигурации (корне- или клубнеплодами, овощами, фруктами, зерном, почвенными агрегатами). Аналитическое описание такого взаимодействия предполагает представление геометрической конфигурации элементов механической системы математическими функциями. Однако на сегодня не существует универсальных методов описания разнообразных поверхностей ограниченным количеством соотношений, за исключением сферических, цилиндрических или эллипсоидных. Установили принципы исследования характера деформирования элементов механических систем, описанного множеством переменных параметров. Для этого использовали физическую модель почвенной среды, состоящую из почвенных агрегатов сферической конфигурации. Привели принципы численного исследования характера деформирования почвенного агрегата сферической конфигурации под влиянием дискового рабочего элемента почвообрабатывающего орудия при изменении большого количества параметров. Отметили, что исследование систем аналитических моделей второго порядка с переменными коэффициентами в частных производных с множеством входных и выходных параметров может быть эффективно реализовано численными методами с использованием специальных функций varargin и varargout. Кроме этого, теоретическое значение деформации почвенного агрегата может быть определено численными методами системы MatLab с использованием разработанного программного обеспечения. Показали, что предельное значение деформации почвенного агрегата, определенное в лабораторных условиях, следует сравнить с теоретическим и установить необходимые кинематические и конструктивные параметры дискового рабочего элемента и почвообрабатывающего орудия.

ПРИМЕНЕНИЕ УДОБРЕНИЙ

43-48 60
Аннотация
Рассмотрели вопросы, связанные с решением проблемы обеспечения растений азотом посредством применения азотофиксирующих биопрепаратов. Изложили требования к качеству приготовления органо-бактериальных удобрений на основе компостов и азотофиксирующих биопрепаратов группы Экстрасола. Провели теоретические и экспериментальные исследования по обоснованию возможности применения биопрепаратов совместно с торфо-навозными компостами. Разработали проект технологического процесса и экспериментальную установку для приготовления органо-бактериальной смеси с заданным уровнем качества распределения биопрепарата в компосте. В процессе эксперимента изменяли продолжительность перемешивания от 1 до 12 мин. Установили значения частоты вращения ротора-смесителя: 40, 60, 80 и 100 об/мин. Равномерность распределения биопрепарата в смеси оценивали коэффициентом вариации контрольного элемента, в качестве которого использовали семена сахарной свеклы. Выявили, что качество распределения биопрепарата в массе компоста зависит от частоты вращения ротора-смесителя и времени перемешивания. При фиксированном времени перемешивания с увеличением частоты вращения качество распределения в массе контрольного элемента, оцениваемого коэффициентом вариации, сначала уменьшается, а затем при достижении частоты 65-70 об/мин начинает увеличиваться. На качество распределения положительно влияет также продолжительность перемешивания. При фиксированной частоте вращения ротора-смесителя по истечении 3-4 мин равномерность перемешивания стабилизируется. Определили, что при загрузке в установку до 50 кг смеси (49 кг компоста + 1 кг биопрепарата) коэффициент вариации контрольного элемента, характеризующий качество распределения биопрепарата, составил 10-13 процентов при частоте вращения 65 об/мин и времени перемешивания 3 мин.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-7599 (Print)
ISSN 2618-6748 (Online)