Preview

Сельскохозяйственные машины и технологии

Расширенный поиск
Том 12, № 6 (2018)
Скачать выпуск PDF

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ

4-8 107
Аннотация

Реферат. Показали, что органические удобрения, в отличие от минеральных, способны давать прибавку урожая в течение нескольких лет, они не наносят вреда окружающей среде и не загрязняют продукцию бахчевых культур нитратами. Уточнили, что их внесение – один из эффективных методов сохранения гумуса и повышения плодородия почвы, а значит получения более полновесных урожаев бахчевых культур с высокими показателями качества. Разработали комбинированный агрегат для локального внесения органических удобрений под бахчевые культуры. (Цель исследования) Теоретически обосновать взаиморасположение рабочих органов комбинированного агрегата для локального внесения органических удобрений. (Материалы и методы) Провели теоретические исследования с использованием методов аналитической геометрии и теоретической механики. Описали схему работы нового агрегата. (Результаты и обсуждение) Получили зависимости для определения поперечных расстояний между бороздорезами, осуществляющими нарезку борозд для внесения органических удобрений и для полива, а также продольных расстояний от ведущих задних колес трактора до бороздорезов, осуществляющих нарезку борозд для заделки органических удобрений, от бороздорезов для их внесения до разбрасывателя удобрений и от разбрасывателя удобрений до бороздореза для нарезки поливной борозды. Рассчитали оптимальные значения этих параметров. (Выводы) Установили, что поперечное расстояние между рабочими органами, осуществляющими нарезку борозд для внесения органических удобрений, должно составлять 0,9-1,3 м, а между рабочими органами для нарезки поливной борозды и борозды для внесения органических удобрений – 0,45-0,65 м. Определили оптимальные значения продольного расстояния: от ведущих задних колес трактора до рабочих органов нарезки борозд для внесения удобрений – не менее 0,21 м; от носка рабочих органов до разбрасывателя удобрений – не менее 1,5 м; от центра разбрасывателя до носка рабочего органа для нарезки поливной борозды – не менее 0,74 м.

9-14 95
Аннотация
Реферат. Приведены описание и принцип работы энергосберегающей мини-зерносушилки для сушки малых партий зерна в фермерских хозяйствах с применением кондуктивного и конвективного способов сушки и процесса охлаждения зерна, использующей для сушки теплоту, полученную от традиционного источника тепла, и теплоноситель, подготовленный посредством солнечного коллектора или заряженного теплового аккумулятора. (Цель исследования) Разработать и изучить малогабаритную энергосберегающую зерновую сушилку, в системе теплоснабжения которой наряду с использованием теплоты традиционного источника предусматривается применение теплоносителя, нагретого с помощью солнечного коллектора или заряженного теплового аккумулятора. (Материалы и методы) Выполнили экспериментальные исследования процесса сушки зерна пшеницы для определения эффективности работы разработанного устройства; основным условием экономии энергосбережения принята минимизация суммарных удельных затрат на испарение одного килограмма влаги. (Результаты и обсуждение) Провели двухфакторный эксперимент по определению основных оптимальных параметров, влияющих на процесс сушки зерна, – скорости движения зерна в кондуктивной камере и температуры греющей поверхности ее кожуха на основе построенной математической модели. В первом варианте сушку осуществляли только кондуктивным способом с использованием теплоты традиционного источника энергии. Во втором варианте сушку провели последовательным применением кондуктивного и конвективного способов, а также выполнили охлаждение зерна с использованием тепловой энергии, полученной от традиционного источника, теплоты солнечного излучения и теплоты отработанного теплоносителя. (Выводы) Выявили, что наиболее эффективный вариант с точки зрения экономии тепловой энергии – сушка зерна при последовательном применении кондуктивного и конвективного способов с последующим охлаждением зерна. Теплоснабжение сушильной установки частично осуществляли за счет использования теплоты солнечного излучения и теплоты, полученной от рециркуляции отработанного теплоносителя. В данном оптимальном варианте затраты теплоты на испарение одного килограмма влаги из зерна минимальны и составили 1,53-2,50 МДж на килограмм при скорости движения зерна в сушилке 0,007-0,011 м в секунду и при температуре греющей поверхности 85-91 градус Цельсия.

ТЕХНИКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

15-19 131
Аннотация

Реферат. Рассмотрели преимущества приводных почвообрабатывающих орудий перед машинами с пассивными рабочими органами, позволяющие оперативно изменять и контролировать качество крошения почвы, ориентируясь на состояние обрабатываемых участков и мощность двигателя используемого энергосредства. (Цель исследования) Разработать систему автоматического поддержания величины выбранного кинематического параметра во время работы почвообрабатывающей фрезы, оборудованной гидроприводом рабочих органов. (Материалы и методы) Провели исследования с привлечением запатентованных материалов по использованию автоматизированных систем управления технологическими процессами предпосевной обработки почвы орудиями с гидроприводом рабочих органов. (Результаты и обсуждение) Определили, что блоки сравнения частот могут содержать формирователи импульсов, которые преобразуются электронным блоком управления в сигнал, поступающий к низкооборотному высокомоментному регулируемому гидромотору типа Danfoss МГП-160. Разработали систему автоматического поддержания величины выбранного кинематического параметра почвообрабатывающей фрезы путем оборудования ее рабочих органов гидроприводом с двухступенчатым гидрораспределителем, управляемым электронным блоком, позволяющую производить автоматическую настройку необходимой частоты вращения ножей фрезбарабана, оптимальной для обрабатываемого агрофона. (Выводы) Выявили принципиальную схему автоматизированного гидравлического привода садового культиватора, способного отслеживать и корректировать частоту вращения фрез барабана.

ПРЕДПОСЕВНАЯ ОБРАБОТКА СЕМЯН

20-24 92
Аннотация

Реферат. Низкий уровень механизации – одна из главных причин высоких затрат в селекции и первичном семеноводстве. Селекционеры бессистемно пользуются транспортными и погрузочными средствами для перевозки семенного материала. (Цель исследования) Разработать технологию транспортного обеспечения в селекции и семеноводстве, включающую в себя все транспортно-погрузочные процессы доставки семян зерновых культур от селекционных комбайнов до хранилищ с использованием контейнера для сбора, транспортировки, сушки и хранения семян. (Материалы и методы) Описали контейнерную поточно-транспортную технологию заготовки селекционного зерна на этапе первичного размножения. Разработали машинный комплекс технологии и базу данных уборочных и транспортных машин для сбора, транспортировки, сушки и хранения семян. (Результаты и обсуждение) Определили типаж транспортных и погрузочных средств при контейнерном способе уборки, транспортирования и хранения семян, рекомендуемых для применения в селекции и семеноводстве. Отличие типажа по новизне представили четырьмя позициями: возможность перевозить контейнеры в 2 ряда; увеличение высоты погрузки с 2 до 3 м; набольший вылет стрелы достигает 3,8 м (против 2,7 м); грузоподъемность выше на 460 кг. (Выводы) Рекомендовали использовать разработанную методику для совершенствования технологического процесса уборки, транспортировки и послеуборочной обработки семенного зерна, организации этого процесса, а также выбора параметров средств и технической оснащенности в хозяйствах Центрального региона России. Предложили разработать и изготовить опытные образцы контейнеров и погрузчика с кантователем контейнеров для первичной переработки урожая.

25-30 122
Аннотация

Реферат. Для обеспечения высокого качества высушиваемых материалов одним из перспективных способов обезвоживания растительного сырья является способ сушки под действием электромагнитного излучения сверхвысокой частоты (СВЧ-сушка). СВЧ-сушку широко используют в различных областях промышленности, в частности, в пищевой и деревообрабатывающей. (Цель исследования) Рассчитать длительность СВЧ-импульса, паузы; экспериментально определить их, а также величину влагосьема при импульсе и глубину проникновения его в слой. (Материалы и методы) При сушке в СВЧ-поле градиент влагосодержания в материале препятствует движению влаги к поверхности, возможно также образование внутренних трещин. Поэтому лучшие результаты дают комбинированные методы сушки. Рассчитали длительность импульса по допустимому приращению температуры зерна, длительность паузы определили из предположения, что при импульсе влага из ядра зерновки выталкивается наружу, и ее охлаждение происходит в изотермических условиях потоком воздуха. (Результаты и обсуждение) Подтвердили, что при длительности импульса СВЧ-энергии 4, 6 и 10 с, скорость обдува и продувки слоя наружным воздухом составляла 0,5 м в секунду. При охлаждении зерна естественной конвекцией время импульса – 10 с, время паузы – 1, 2, 3 и 5 мин. Для режима с обдувом время воздействия импульсом составило 6 и 10 с, обдува – 0,5; 1,0 и 1,5 мин. Максимальную длительность СВЧ-импульса определили плотностью потока допустимой теплоты нагрева зерна и долей теплоты, пошедшей на испарение влаги при нагреве до 20-25 градусов. (Выводы) Длительность паузы определяется временем охлаждении зерна до температуры, предшествующей импульсу. Экспериментально подтвердили расчетные значения длительности импульса и паузы с погрешностью 15 процентов на зерне влажностью 20-24 процента при плотности СВЧ-потока 0,7 кВт на квадратный метр; глубина проникновения в зерновку 70 процентов СВЧ-энергии выше 20-22 мм, а влагосьем – 0,1-0,15 процента.

ТЕХНИКА ДЛЯ ОВОЩЕВОДСТВА

31-37 88
Аннотация

Реферат. В семеноводстве сахарной свеклы набирает популярность эффективная безвысадочно-пересадочная технология с использованием штеклингов. Высаживающие аппараты, предлагаемые на рынке машин, имеют ряд недостатков: невысокую производительность, возможность травмирования корнеплодов, повышенную напряженность труда операторов. (Цель исследования) Разработать универсальную конструкцию и параметры аппарата повышенной производительности для высадки штеклингов сахарной свеклы и корнеплодов других культур. (Материалы и методы) По условиям применимости и универсальности выбрали конструктивную схему и тип высаживающего аппарата. Рассчитали его предпочтительные конструктивные параметры. Разработали и изготовили в опытном производстве макетный образец машины с универсальным высаживающим аппаратом в виде ячеистого диска. (Результаты и обсуждение) В полевых экспериментах подтвердили универсальность посадочной машины с высаживающим аппаратом дискового типа на высадке корнеплодов, в том числе с размерными характеристиками, соответствующими штеклингам. Выявили, что при замене диска с разным количеством ячеек различного размера машина пригодна для высадки целого ряда аналогичных культур. Установили сменный диск с 12-16 ячейками, снизив его угловую скорость до 0,393-1,180 радиан в секунду, что ниже по сравнению с параметрами высаживающего аппарата существующих машин. Обеспечили удовлетворительные агротехнические допуски по размещению корнеплодов моркови в почве на глубину 12 см при шаге посадки 30 см и отклонении от вертикали на 11 градусов. Повысили интенсивность укладки корнеплодов в ячейки высевающего диска до 1-3 штук в секунду. (Выводы) Установили, что машина и высаживающий аппарат позволят повысить рабочую скорость до 1 м в секунду и снизить напряженность труда операторов до уровня требований техники безопасности. Применение универсальных машин в селекции и семеноводстве корнеплодных культур снизит номенклатуру машин и эксплуатационные затраты хозяйств.

ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ

38-44 90
Аннотация

Реферат. Для повышения эффективности тепличного производства широкое применение находит технология выращивания растений при искусственном облучении, то есть светокультура. Предложили расширить круг рассматриваемых в этой области вопросов и выделить энергоэкологию светокультуры как научное направление, расположенное на стыке энергетических и технических дисциплин, физиологии растений и экологии. (Цель исследования) Разработать концептуальные основы энергоэкологии светокультуры как отдельного научного направления. (Материалы и методы) Объектом исследования служила искусственная биоэнергетическая система светокультуры, то есть совокупность живых организмов и технологического оборудования в культивационном сооружении. Математическое описание закономерностей переноса субстанции в светокультуре провели на основе иерархической модели искусственной биоэнергетической системы светокультуры. Предметом изучения энергоэкологии светокультуры стали закономерности преобразования потоков вещества и энергии. (Результаты и обсуждение) Определили частные показатели энергоэкологичности. Получили выражение для определения коэффициента энергоэкологичности светокультуры через ее технологические показатели. Предложили трактовку термина «энергоэкологичность светокультуры» как свойство технологического процесса выращивания растений в искусственно созданных условиях соответствовать требованиям энергоэффективности и экологичности. Показали, что к светокультуре может быть применен подход, опирающийся на концепцию наилучших доступных технологий. Получили выражение для количественной оценки свойства энергоэкологичности по степени близости траекторий развития искусственной биоэнергетической системы светокультуры в пространстве состояний. Предложили алгоритм формирования наилучших доступных технологий светокультуры. (Выводы) Впервые поставили вопрос о разработке структурных элементов алгоритма формирования доступных технологий светокультуры по энергоэкологичности как системному интегративному критерию оптимальности. Разработали методики энергоаудита для оптимизации процесса выращивания растений по критерию минимальных отклонений энергоэкологичности путем варьирования параметров облучения, условий окружающей среды и других факторов. Подчеркнули, что комплексная реализация энергоэкологичных технологий светокультуры позволит увеличить эффективность, повысить качество продукции, снизить энергоемкость и обеспечить экологичность производства.

45-50 78
Аннотация

Реферат. В рамках экологических требований к снижению токсичности отработанных газов двигателей внутреннего сгорания, в том числе тракторных и комбайновых дизелей, большое внимание уделяют различным способам снижения вредных веществ в продуктах сгорания топлива. Решается задача использования энергосберегающих ресурсов, в том числе возобновляемых источников энергии, различных альтернативных видов топлива. К ним относятся растительные масла сельскохозяйственных культур, в том числе арахисовое. (Цель исследования) Проанализировать свойства арахисового масла как добавки к дизельному топливу и оценить показатели работы дизеля на топливе с добавками арахисового масла. (Материалы и методы) Арахисовое масло отличается от дизельного топлива более высокой вязкостью и меньшей теплотой сгорания. В смесь дизельного топлива с арахисовым маслом добавляли керосин для компенсации этих недостатков. В холодных климатических условиях использование арахисового масла в чистом виде затруднено, так как для него температура помутнения составляет 3,3 градуса Цельсия, что на 20 градусов выше, чем у дизельного топлива. В смесевом составе температура помутнения топлива понижается, что позволяет использовать его в более холодных условиях. (Результаты и обсуждение) Провели исследование на тракторном двигателе Д-120 в паре с тормозной балансирной установкой без дополнительных регулировок двигателя. Получили характеристики двигателя при работе на топливе с добавкой арахисового масла. Сравнили результаты работы двигателя на чистом дизельном топливе и смесевом, выявили показатели эффективности работы и токсичности отработанных газов. (Выводы) Экспериментально доказали, что добавка арахисового масла к дизельному топливу сокращает удельный эффективный расход топлива, а также уменьшает выброс сажи и оксидов азота, при этом мощность двигателя снижается незначительно.



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


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