Preview

Сельскохозяйственные машины и технологии

Расширенный поиск
Том 12, № 2 (2018)
Скачать выпуск PDF

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ

4-8 415
Аннотация

В ходе анализа современных методов оценки технического уровня зерноуборочных комбайнов выявлено расхождение по различным критериям: конструктивным параметрам, безразмерным сериям, названиям фирм, мощности двигателя, ширине захвата жатки, пропускной способности, по месту расположения завода-изготовителя, рекламным брендам. (Цель исследований) Разработать новую методику классификации комбайнов с учетом российского исторического опыта и зарубежной практики. Показать, что разнообразие в наименовании моделей комбайнов значительно затрудняет оценку их технического уровня, усложняет выбор сельхозтоваропроизводителем нужной модели, мешает преемственности поколений комбайнов, делает невозможным анализ тенденций их развития, не раскрывает технологическую сущность той или иной модели, но главное – комбайны невозможно сравнить между собой. Цифры в названии модели комбайнов не связаны функционально с главными параметрами и производительными возможностями. (Материалы и методы) Выявили тесную корреляционную связь в виде линейного уравнения между онструктивными параметрами и пропускной способностью комбайнов. Проверка этого уравнения в процессе эксплуатации комбайна показала, что оно статистически устойчиво и расчетные показатели
всегда находятся в доверительном интервале с погрешностью 5-8 процентов. Установили, что среди многообразия факторов, влияющих на производительность комбайна в час чистого времени, наиболее тесную корреляционную связь с ней имеют четыре параметра: мощность двигателя, площади сепарации подбарабанья, соломотряса и решет очистки. (Результаты и обсуждение) На основании выявленной корреляционной зависимости предложили новую методику оценки технического уровня комбайнов, в основу которой положены пропускная способность (кг/с) обмолачиваемого материала и размерная серия, обозначающая номинальную производительность комбайна в центнерах зерна, намолоченного за 1 ч основного времени. Сформировали методические предпосылки и ма-
тематический аппарат, связывающий эти показатели с базовыми параметрами комбайна. (Выводы) Отметили, что предложенная методика позволяет расположить все комбайны мира в определенной иерархии по группам и сравнить между собой по производительности

9-13 139
Аннотация

Исследовали зерно повышенной влажности, характеризующееся исходной неравномерностью этого показателя. (Цель исследований) Расчет и экспериментальная проверка пропускной способности установки для сушки зерна с невыравненной исходной влажностью и вместимости бункера отлежки. В сушилках непрерывного действия нерав-
номерность сушки не столь велика, как в сушилках периодического действия. Высушиваемое зерно подвергается в них перемешиванию в выпускных и транспортирующих устройствах. Степень перемешивания, а следовательно, и степень выравненности высушенной зерновой массы по влажности зависят от типа и конструкции этих устройств,
но влагосодержание отдельных зерновок при этом не выравнивается. (Материалы и методы) Отметили, что наиболее эффективно равномерность сушки достигается при рециркуляционном способе. Его в сельском хозяйстве используют редко, но циркуляционный – часто, особенно в периодической сушке. При циркуляционной сушке зерна в надсушильном бункере происходит отлежка, в которой выравнивается влагосодержание отдельных зерновок. Осуществили математическое моделирование процесса сушки зерна с повышенной исходной неравномерностью,
при допущении, что влагосодержание выравнивается посредством контактного массопереноса. (Результаты и обсуждение) Установили, что при сушке зерна с повышенной неравномерностью по влажности для получения кондиционного зерна необходимо снизить пропускную способность установки или оснастить ее бункером отлежки с повышенной вместимостью зерна. (Выводы) Получили, что пропускная способность периодической установки по зерну – функция вместимости бункера отлежки, скорости контактного массопереноса, количества циклов и неравномерности исходного влагосодержания зерна. Вычислили, что вместимость бункера отлежки равна произведению исходной неравномерности сушки и вместимости сушильной камеры, разделенному на скорость контактного массопереноса. Провели хозяйственную проверку сушки зерна с невыравненной исходной влажностью

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

14-18 144
Аннотация

Проблемы травмирования семян приобрели острую актуальность в связи с применением машин на всех этапах уборки и обработки зерновых культур. Высокий процент поврежденных при механической обработке семян значительно снижает количество и качество урожая. (Цель исследования) Определить ударное воздействие механического устройства на образцы зерновки озимой пшеницы и его влияние на биологический потенциал семян в рамках решения задачи по сохранению целостности зернового материала. (Материалы и методы) Выявили степень дробления и микроповреждений зерен при механическом ударе о стальную пластину модельной установки без полимерного покрытия и с ним. Провели эксперимент с помощью специальной упрощенной моделирующей установки, позволяющей создать условия ударного воздействия на исследуемый образец зерновки пшеницы, приближенные к реальным, для получения объективных и научно обоснованных данных. Определили влияние на зерно
ударного механического воздействия, характерного для посевных и уборочных работ. Теоретически обосновали способ снижения потерь зернового материала и повышения качества его обработки. (Результаты и обсуждение) Установили, что при ударе о стальную поверхность с полимерным покрытием процент дробления зерновок снижается более чем в 7-10 раз, микроповреждения зародыша зерна пшеницы – в 4-5 раз. Подвели теоретическую базу для обоснования полученных экспериментальных результатов. Определили влияние траектории движения зерна на его целостность. Показали, что снижение частоты дробления оболочки зерна и микроповреждений зародыша семян при ударе о стальную пластину с полимерным покрытием обусловлено уменьшением потенциальной энергии деформации семени. (Выводы) Получили, что при ударе о стальную поверхность частицы почти вся потенциальная энергия накапливается в ней, так как модуль упругости поверхности в десятки тысяч раз больше модуля упругости частицы (зерна, семени). При ударе о стальную поверхность с полимерным покрытием доля накопленной частицей потенциальной энергии снижается почти в тысячу раз. Таким образом, применение полимерного покрытия будет способствовать снижению потерь зерна при его механической обработке, что в целом должно способствовать повышению качества урожая зерновых культур

ТЕХНИКА ДЛЯ РАСТЕНИЕВОДСТВА

19-25 156
Аннотация

Приведены предпосылки и результаты фундаментальных исследований, подтверждающие две гипотезы, касающиеся процесса формирования урожая и транспирации как основного биоэнергетического фактора плодородия. Транспирация есть термодинамический процесс в открытой самоорганизующейся системе, носящий диссипативный случайный характер. На транспирацию расходуется около 95 процентов потребляемой растением воды. (Цель
исследования) Получить результаты, подтверждающие две гипотезы, согласно которым эффективность процесса формирования урожая обусловлена: транспирацией как биоэнергетическим фактором плодородия, фотосинтезной эксергией и тепловой эксергией. (Методы и материалы) Рассмотрены основные принципы самоорганизации термодинамических систем, а также методы экспериментальных исследований принципа подчинения параметру порядка, при котором переменная управления системы подчинена параметру порядка. Определили связь параметра порядка (тепловая эксергия солнечного излучения (СИ)) и переменной управления (транспирация). Значения коэффициентов корреляции этих двух процессов имеют величину, близкую к единице. Это подтверждает, что транспирация есть диссипативный самоорганизующийся процесс, лежащий в основе механизма транспирационного орошения. Выявили фрактальную размерность временного ряда транспирации огурца при естественном освещении, картофеля – при искусственном, а также их вероятностные характеристики: матожидание, среднеквадратическое
отклонение и дисперсия. (Результаты и обсуждение) Получили подтверждение научной гипотезы о влиянии лимитирующих климатических факторов на теоретический предел продуктивности растений и фрактальной размерности транспирации как индикатора продукционных процессов в растениеводстве. (Выводы) Дополнили научную гипотезу о влиянии лимитирующих климатических факторов на теоретический предел продуктивности растений. Показали, что при искусственном интенсивном освещении всходов картофеля фрактальная размерность равна 1,1, а дисперсия временного случайного ряда транспирации снизилась более чем в 6 раз по сравнению с аналогичным временным рядом при естественном освещении СИ.

ОБРАБОТКА ПОЧВЫ

26-30 160
Аннотация

Культиваторы для ухода за парами и пропашными культурами снабжаются рабочими органами различных типов, в том числе чизельными долотообразными. К основным конструктивным параметрам долотообразного рыхлительного рабочего органа относят вылет носка, радиус кривизны передней поверхности, угол между касательной к носку и дном борозды. Передняя поверхность составлена из двух участков. Первый участок имеет форму логарифмической спирали, второй представлен прямой линией. Угол между касательной к носку и дном борозды зависит от угла внутреннего трения и находится в интервале 35-40 градусов. Обосновали, что радиус кривизны, определяющий боковую форму долотообразной лапы, в основном зависит от величины внутреннего угла трения деформируемой почвы. (Цель исследования) Получить аналитическую зависимость профиля передней поверхности чизельного рабочего органа, позволяющей работать на почвах с различным гранулометрическим составом. (Материалы и методы) Предположили, что условие устойчивого скольжения почвенного пласта с различным гранулометрическим составом по поверхности долотообразной рыхлительной лапы выполнимо, если произведение проекций касательных реакций элементарной площадки поверхности на проекции участка траектории движения меньше нуля. Установили, что проекция касательного усилия элементарной площадки поверхности зависит от коэффициента соответствия угла поворота величине за-
глубления, величины заглубления элементарной площадки, от коэффициента внешнего трения почвы и первой производной функции кривой поверхности. (Результаты и обсуждение) Показали, что коэффициент кривой квадратичной параболы, описывающей поверхность долотообразной лапы, определяется с учетом ее плавности и непрерывности
при изменении текущего значения вертикальной координаты профиля боковой поверхности долотообразной лапы при фиксированных значениях вылета носка и глубины хода. Определили, что боковой профиль проектируемой долотообразной лапы не зависит от свойств почвы. При этом величина начального угла соответствует требованию, при котором деформации не распространяются ниже носка, а элементарные реакции пересекают дневную поверхность поля. (Выводы) Выявили, что угол подъема поверхности бокового профиля рыхлительной лапы составляет 26 градусов 50 минут. Получили, что криволинейная поверхность долотообразной лапы описывается квадратичной параболой, а
коэффициент кривой параболы, описывающей профиль поверхности долотообразной лапы, будучи отрицательным, равен отношению вылета лапы к удвоенному параметру глубины хода

ТЕХНИКА ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

31-37 134
Аннотация

Приведен краткий анализ существующих технических решений для поверхностного внесения жидких растворов – опрыскивания, в процессе которого вносится до 75 процентов применяемых в сельскохозяйственном производстве ядохимикатов с целью сохранения урожая от вредителей, болезней и сорной растительности. (Цель исследований) Разработать широкозахватный опрыскиватель для посевов риса с расширенными эксплуатацион-
но-технологическими возможностями. (Материалы и методы) Отметили, что основным критерием, отвечающим современным требованиям по созданию технических средств для опрыскивания, служит снижение норм расхода рабочей жидкости и уровня загрязнения окружающей среды ядохимикатами. Показали, что поступающие на рынок отечественные машины данного назначения имеют низкие технико-эксплуатационные показатели и недостаточную надежность. (Результат и обсуждение) Предложили конструкцию нового широкозахватного опрыскивателя для риса с расширенными эксплуатационно-технологическими возможностями, с гибким отводом и летательными аппаратами. В конструкцию включены два движителя (один с генератором тока, другой – с емкостью для
раствора и напорным трубопроводом). Они оснащены рамами с натяжителями и кинематически связаны между собой гибким остовом, на котором размещены летательные аппараты и подвесные узлы растворопровода с распылителями. Подтвердили целесообразность обработки рисовых полей летательными аппаратами для обеспечения
существенного сокращения потерь урожая от заболеваний растений. Предложили конструкцию широкозахватного опрыскивателя, отвечающего современным требованиям к опрыскивателям данного вида и предназначенного для применения в средних и крупных рисоводческих хозяйствах при использовании новых химических веществ с небольшими нормами расхода и усиленной биологической активностью. (Выводы) Провели теоретические расчеты, позволяющие обосновать конструктивно-технологические параметры разрабатываемого широкозахватного опрыскивателя, учитывающие основные факторы, оказывающие влияние на качество процесса опрыскивания. Показали, что использование представленного широкозахватного опрыскивателя позволит в рисоводческих хозяйствах применить интенсивную технологию возделывания риса, что существенно повысит эффективность защитных мероприятий и сократит нормы расхода химикатов, а также снизит затраты на транспортировку и внесение жидких рабочих растворов

МОБИЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

38-43 124
Аннотация

При выполнении различных сельскохозяйственных операций площадь, покрываемая колесами машинно-тракторных агрегатов (МТА), при движении превышает площадь самого поля. (Цель исследования) Обосновать закономерности накопления повторных осадок почвы и влияние характера распределения нагрузки по осям машинно-тракторных агрегатов на глубину следа колеса. (Материалы и методы) Разработали математический аппарат для описания влияния явлений, связанных с переукладкой частиц почвы при повторных ее нагружениях. Переуплотненные участки почвы создают повышенное сопротивление при последующих ее обработках, что влечет перерасход топлива и снижение производительности МТА. Разрушенная структура почвы полностью не восстанавливается, в результате чего интенсивно обрабатываемый пахотный слой с течением времени деградирует, что ведет к нарушению экологии агроландшафтов. Провели экспериментальные лабораторные исследования влияния свойств почвы и характера нагружения колес на глубину следа. Определили, что закономерности накопления
повторных осадок подчиняются зависимости Больцмана, связывающей энтропию процесса и вероятность данного состояния (статистическая интерпретация второго начала термодинамики). Получили зависимости для определения деформации почвы с разными физико-механическими свойствами при различных режимах нагружения ходовых систем машинно-тракторных агрегатов. Рассчитали, что распределение нагрузки по осям ходовой системы влияет на глубину следа. (Результаты и обсуждение) Вывели зависимость для описания процесса следообразования на дерново-подзолистой супесчаной почве малой влажности (7,1 процента), отвечающую результатам экспериментов. Провели расчеты на основании полученной зависимости, когда осадка колес при повторных проходах
осуществляется лишь за счет повышения контактных напряжений. (Выводы) Определили закономерность нарастания осадки почвы от деформатора при повторных нагружениях. Выявили, что полученные закономерности позволяют найти степень деформации почвы в зависимости от различных режимов работы и параметров ходовых систем МТА на различных типах почвогрунта

44-48 113
Аннотация

Для эффективной обработки земельных площадей в условиях горных и предгорных районов, поверхность которых имеет значительные неровности и часто расположена под большим уклоном, важное значение имеют такие параметры трактора, как продольная и поперечная устойчивость, а также маневренность и управляемость. Известно, что для обеспечения устойчивости движения трактора его база должна быть максимальной, а для обеспечения минимального радиуса поворота – минимальной. Однако в конструкции используемых в агропромышленном комплексе Республики Узбекистан 4-колесных универсально-пропашных тракторов механизм изменения колесной базы не предусмотрен. В связи с этим в СКБ «Трактор» разработан 4-колесный универсально-пропашной трактор, снабженный специальным механизмом, обеспечивающим изменение базы трактора на 670 мм. Показали, что надежность работы механизма зависит прежде всего от прочности деталей, на которые приходится максимальная силовая нагрузка. (Цель исследования) Исследовать силовые нагрузки, действующие в кинематических парах механизма изменения базы трактора. (Материалы и методы) На примере 3D-модели показали возможность изменения параметров базы трактора. Для расчета параметров проектируемого трактора исходили из показателей: вес, приходящийся на переднюю ось; размеры шарнирного параллелограмма по компоновке; радиус, по которому двигался конец штока  гидроцилиндра; коэффициент сопротивления перекатыванию передних колес на опорной поверхности бетонного покрытия и др. (Результаты и обсуждение) Силовые нагрузки в кинематических парах механизма изменения базы трактора определили на основе общепринятых методик теории механизмов и машин с применением структурного
анализа механизма. Величину сил, действующих в каждой кинематической паре механизма изменения базы, рассчитали графоаналитическим методом на основе закона статики с использованием условий равновесия. (Выводы) Установили, что значения сил, действующих в шарнирах механизма изменения базы трактора, колеблются в диапазоне от 8816,25 Н до 93255,82 Н. На основании проведенных расчетов представили следующие результаты: наи-
большие усилия в звеньях механизма изменения базы трактора действуют в их продольном направлении, что следует учитывать при определении параметров механизма изменения базы трактора и расчетах деталей на прочности



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


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