авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САРАТОВСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н.И. ВАВИЛОВА»

Материалы Международной

научно-практической

конференции,

посвященной 80-летию

со дня рождения

профессора Кобы В.Г.

САРАТОВ

2011 УДК 378:001.891 ББК 4 Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию со дня рождения профессора Кобы В.Г. / Под ред. Е.Е. Демина. – ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2011. – 264 с.

УДК 378:001.891 ББК 4 Материалы изданы в авторской редакции © ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», ISBN УДК 664.8.036. В.П. Ангелюк, В.Ф. Маркин, Е.А. Шибанова, Д.А. Горюнов Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г. Саратов РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ МЯСОРАСТИТЕЛЬНЫХ КОНСЕРВОВ ИЗ БАРАНИНЫ С НУТОМ Серьезной проблемой в области питания населения России является де фицит белка, что, прежде всего, связано с недостатком потребления необ ходимых белоксодержащих продуктов (мяса, молока, рыбы).

Также немаловажной задачей мясной промышленности является обес печение населения продуктами, обогащенными не только мясным белком, но и биологически активными добавками, такими как пищевые волокна, микро- и макроэлементы, витамины.

Таким образом, сбалансирование этих компонентов позволит придать продукту лечебно-профилактическую направленность. Одним из дополни тельных источников белка является растительное сырье. На основании вышеизложенных факторов создаются комбинированные продукты на ос нове сочетания животных белков с белками растительного происхождения.

Целью данной научной работы является разработка комбинированных консервированных продуктов, направленных на обогащение продукта рас тительным белком.

В качестве источника растительного белка нами был выбран нут.

Тому предшествовал ряд причин: по содержанию селена нут занимает первое место среди всех бобовых, наличие которого предотвращает появ ление злокачественных опухолей, новообразований;

наличие йода лечит заболевания щитовидной железы;

белок нута наиболее сбалансирован по составу незаменимых аминокислот.

Кроме того, нут является региональным растительным сырьем, устой чивым к засухе, что немаловажно для Саратовской области с ее засушли вым климатом.

Для решения проблемы дефицита белка в питании человека нами была разработана рецептуры мясорастительных консервов из баранины с нутом.

При разработке рецептуры было заменено 15 % мясного сырья на расти тельное сырье (семена нута). Это позволило обеспечить оптимальный ами нокислотный состав продукта. Так же в состав продукта вошли такие ин гредиенты как лук репчатый, томат-паста. В качестве специй нами были использованы соль поваренная, перец черный молотый, сахар-песок и лав ровый лист. Соотношение компонентов в процентах следующее, мас. %:

• измельченная баранина – 20–40;

• нут дробленый – 10–30;

• лук репчатый – 2–7;

• томат-паста 30 % – 0–12;

• соль поваренная – 0,3–2;

• перец черный молотый – 0,01–0,1;

• сахар-песок – 0–0,1;

• лавровый лист – 0,03–0,2;

• вода питьевая – остальное.

Таким образом, разработанная нами рецептура мясорастительных консер вов из баранины с нутом позволяет решить проблему дефицита белка в пита нии человека. При этом данная разработка предусматривает использовать ре гиональное сырье, что экономически выгодно для консервных предприятий.

УДК 631.785. А.А. Аникин, А.Г. Уфаев, С.Б. Елютин, А.В. Бугарь Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г. Саратов ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ УПРОЧНЕНИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ОРУДИЙ Упрочнение стальных рабочих органов почвообрабатывающих орудий с помощью угольного электрода и электрической дуги находит в последнее время все большее распространение.

Существует два принципиально различных метода упрочнения. Первый метод основан на использовании тепла электрической дуги для расплавле ния порошковой наплавочной смеси (сормайт, релит, стеллит и.т.д.). Вто рой метод основан на термодиффузионном насыщении поверхностного слоя стали углеродом, бором, азотом и другими элементами [1, 2].

В Саратовском ГАУ им. Н.И.Вавилова разработана технология упроч нения поверхностного слоя низкоуглеродистой стали посредством воздей ствия угольной дуги обратной полярности на непрерывно охлаждаемую поверхность, в результате чего обеспечивается получения белого чугуна, твердость которого в 3–4 раза превосходит твердость основного материала.

В качестве упрочняемых рабочих органов были использованы культи ваторные стрельчатые лапы захватом 330 мм., выпускаемые серийно фир мой «Юрий» из стали марки Ст. 3.

Испытывались два варианта рабочих органов:

• с наплавкой ТВЧ твердым сплавом «Сормайт» (серийные);

• с упрочнением по разработанной технологии (экспериментальные).

Режимы технологического процесса упрочнения отрабатывались на экспериментальной установке, состоящей из нескольких автономных уст ройств (рис. 1).

Технологический цикл осуществляется в автоматическом режиме, что позволило получать стабильный по глубине проплава упрочненный слой.

После упрочнения твердость слоя составила 60–64 HRC, глубина 1–1,5 мм.

Структура сечения упрочненного слоя – белый чугун, мелкозернистый, однородный, без газовых пузырей и термических трещин (рис. 2 и 3).





Рис. 1. Общий вид экспериментальной установки: 1 – устройства крепления и колебания угольного электрода;

2 – устройства компенсации износа электрода и стабилизации дугового зазора;

3 – устройства прямолинейного перемещения;

4 – блок управления циклом;

источник питания электрической дуги ( на рисунке не показан) А 8 В -0,5 С 1 Рис. 2. Сечение упрочненного слоя Рис. 3. Внешний вид упрочненной поверхности Сравнительные полевые испытания проводились на полях Воскресен ского района Саратовской области.

Тип почв – чернозем обыкновенный.

Твердость почвы – 2–3 МПа:

• рельеф – слабовыраженный;

• фон – поля после уборки зерновых и подсолнечника.

Трактор Т – 150 К агрегатировался с двумя культиваторами КПС – 4, на ходясь в сцепке. Рабочие органы устанавливались поочередно (16 штук на плавленных сормайтом, 16 штук упрочненных электродуговым методом).

Установленная глубина работы культиватора – 12 см средняя скорость движения агрегата составляла 7,2 км/ч, рабочая ширина захвата – 8 м.

Рабочие органы испытывались до полного износа, что составило 38,2 га на каждый рабочий орган, причем опытные образцы не достигли предель ного износа. Случаев поломки культиваторных лап в процессе испытаний отмечено не было.

а б в Рис. 4. Общий вид износа серийных и экспериментальных стрельчатых лап:

а – лапа культиватора КПС – 4, наплавленная сормайтом (серийная) до испытания;

б – лапа культиватора КПС – 4, наплавленная сормайтом после наработки 40 га;

в – лапа культиватора КПС – 4, упрочненная по разработанной технологии после наработки 40 га В результате проведенных полевых испытаний было установлено сле дующее:

• интенсивность износа и самозатачивание лезвия носка культиватор ной лапы выше, чем рабочей кромки ее перьев;

• после наработки 40 га экспериментальные лапы работоспособными, а износ серийных лап достиг критической величины (рис. 4);

• на начальном этапе испытаний износ рабочих органов максималь ный, что объясняется приработкой рабочей кромки, а затем лезвие стаби лизируется, и интенсивность его износа замедляется.

Интенсивность линейного износа испытуемых рабочих органов пред ставлена зависимостью (рис. 5).

Lо, мм а б 0 10 20 30 Но, га Рис. 5. Интенсивность линейного износа лапа культиватора в зависимости от наработки: а – серийные рабочие органы;

б – экспериментальные рабочие органы, где Но – наработка, га;

Lо – длина носка лапы, мм Выводы:

• культиваторные лапы, изготовленные из стали марки Ст. 3 с элек тродным упрочнением показали большую износостойкость по сравнению с серийными, наплавленными твердым сплавом «Сормайт»;

• для апробации разработанной технологии упрочнения требуются расширенные испытания различных рабочих органов почвообрабатываю щих орудий;

• при упрочнении поверхностного слоя стали разработанным спосо бом исключается применение таких легирующих элементов как вольфрам, хром, молибден и др.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Способ упрочнения поверхности металлических изделий. А.С. № 1835127, Бюл.

№ 13, 1995.

2. Колпаков А.В. Повышение ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин науглероживанием угольным электродом. «Техника в сельском хозяйстве», № 1, 2008.

УДК 339.13. В.Г. Артемьев, А.С. Мокроусов Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия, г. Ульяновск МОДЕРНИЗАЦИЯ ПРУЖИННОГО НАСОСА ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ ВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ Одним из путей решения проблемы сбора пролитых нефтепродуктов на грунт является совершенствование существующих технических средств, в частности их насосов. Сбор нефтепродуктов, в основном, осуществляют с помощью объемных насосов, достаточно хорошо зарекомендовавших себя при работе в условиях положительных температур. Однако эти насосы имеют недостатки основным, из которых являются их неустойчивая работа и резкое снижение подачи нефтепродуктов в условиях отрицательных тем ператур. С этой целью было произведено исследование зависимости энер гозатрат от режимно – конструктивных параметров рабочего органа уст ройства для сбора пролитых нефтепродуктов – разработанного насоса.

Экспериментальные исследования проводились на лабораторно производственной установке, общий вид которой приведен на рисунке 1.

Рис. 1. Общий вид экспериментальной установки Варианты компоновки имели следующие параметры:

1..

2..

3..

4., материал кожуха – 4 м (полиэтилен), 3,75 м (резина).

5., материал кожуха – 4 м (гофрированный рукав), 3,75 м (резина).

, 6.

материал кожуха – гофрированные рукава.

Результаты исследования спирально-винтового рабочего органа n, мин-1 zп, м/с zм, м/с K t, с W, кг/ч 649 73 0,487 0,053 0,109 – 860 23 0,645 0,169 0,263 888 23 0,666 0,169 0,254 1142 13 0,86 0,30 0,345 1184 10 0,89 0,39 0,44 1523 7 1,14 0,558 0,49 1607 6 1,205 0,65 0,54 2143 4 1,61 0,98 0,608 Дк=50 мм, dн=45 мм;

S=45 мм;

=6 мм;

материал = 888 кг/м3 (отработанное масло);

наклон к горизонту =280;

длина L=3,9 м;

Н=1,75 м;

dср=dн–=39 мм;

=2,5 мм;

выход спирали из торца кожуха 1,5•S;

=14040' Частоту вращения спирали изменяли двумя ведущими шкивами (d=97 и 130 мм) и ведомым четырехручейным шкивом (i=0,46…1,52).

Осевая скорость винтовой поверхности (при n=1607 мин-1):

zn=S•n/60=0,045•1607/60=1,205, м/с.

Осевая скорость жидкости: zм= L/t= 3,9/6=0,65 м/с.

Коэффициент осевого отставания: K = zм/ zn= 0,65/1,205= 0,54.

Угол подъема винтовой линии спирали (по отношению к dср):

= arctgS/ dср= arctg45/3,14•39= 21040', (по отношению к Дк) = arctg45/3,14•50= 16045'.

Зазор между внутренней поверхностью кожуха и наружным диаметром спирали = (Дк – dн)/2 = (50 – 45)/2 = 2,5 мм.

Анализ таблицы 1 показывает, что производительность (подача) увеличи вается прямо пропорционально от увеличения частоты вращения спирали, в частности увеличение частоты вращения спирали в 2,38 раза (n= 900– мин-1) приводит к росту производительности в 5,3 раза (W= 680–3600 кг/ч).

Преимущество пружинных насосов состоит в простоте изготовления, в строго равномерной подаче жидкости. Они отличаются малым весом;

надеж ностью работы и довольно высоким КПД. Разработанный пружинный насос обеспечивает снижение энергоемкости процессов на 40–80 %, материалоем кости в 2–5 раз, экономию топлива на 20–30 %, затрат труда в 3 раза.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Артемьев В.Г., Игонин В.Н., Филимонов Н.П. Пружинный насос для вязких жид костей. Инф. листок № 23–95 Ульяновский ЦНТИ. – 1995.

2. Скобельдин Ю.А., Громадский А.С. Насосы трения. Специальные насосы и подъ емники жидкости. – Краснодар. – 1987.

3. Флоринский М.В., Рычагов Б.Г. Насосы и насосные станции. – М.: Колос. – 1967.

УДК 631.3633(031) А.А. Борсук1, С.А. Иванов1, С.М. Доценко ООО «Соевые технологии»

Всероссийский НИИ сои, г. Благовещенск ПОЛУЧЕНИЕ СОЕВОЙ МУКИ ПОВЫШЕННОЙ РАСТВОРИМОСТИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАМЕНИТЕЛЯ ЦЕЛЬНОГО МОЛОКА Многочисленными исследованиями установлено, что в результате более полного удовлетворения потребности животных в жизненно важных эле ментах питания их продуктивность повышается на 10–15 % по сравнению с использованием простых зерновых смесей [1, 2].

При этом, ресурсы кормового протеина, как одного из элементов корма, не удовлетворяют потребности животноводства в белке.

В этой связи, в настоящее время, ведется поиск его источников в виде но вых кормовых продуктов, применение которых позволяет повысить биологи ческую и питательную ценность рационов заменителей цельного молока.

Одним из таких источников, сбалансированным по химическому и ами нокислотному составу являются семена сои.

В результате проведенного нами анализа установлено, что технологиче ский процесс приготовления заменителей цельного молока, с использова нием соевого сырья является сложной иерархической системой, включаю щий множество технологических операций.

Рассмотрение данной системы, как совокупности взаимосвязанных опе раций, позволяет выделить из нее две основные операции, такие, как, из мельчение и смешивание.

На рисунке 1 представлена конструктивно-технологическая схема про изводства соевого заменителя молока (СЗМ) с использованием полножир ной соевой муки повышенной растворимости.

Согласно конструктивно-технологической схеме, представленной на рисунке 1, семена сои посредством нории 1 подаются в пропариватель термоагрегата 2. Пропаренное, а затем прожаренное в термоагрегате 2 со евое зерно поступает в шелушильную машину 3, где оно обрушивается, путем разделения зерна на семядоли и отделения оболочки.

Посредством сепарации, от полученной массы, на вибросепараторе 4, со евая оболочка отделяется от массы зерна, и направляется в бункер накопитель 5. Из бункера-накопителя 5, с помощью вибродозатора 6, семядо ли поступают в мельницу грубого помола 7, а затем в вихревую мельницу 8.

Из вихревой мельницы 8, готовый продукт, в виде соевой муки повы шенной растворимости, поступает в бункер-накопитель муки 9, а затем го товая мука фасуется в мешкотару, упаковывается и складируется.

Аналогичным способом осуществляется и получение муки из зерна пшеницы или же зерна ячменя.

Рис. 1. Технологическая схема линии производства СЗМ 1 – нория;

2 – термоагрегат;

3 – машина шелушильная;

4 – вибросепаратор;

5 – бункер-накопитель;

6 – вибродозатор;

7 – мельница грубого помола;

8 – вихревая мельница;

9 – бункер-накопитель муки;

10 – весы;

11 – смеситель Согласно разработанной рецептуре, необходимые дозы полученных мучных продуктов, молочной сыворотки и премикса, с помощью весов 10, отмеряются и засыпаются в смеситель 11. По окончании процесса смеши вания, готовый СЗМ фасуется в мешкотару, упаковывается, складируется, а затем реализуется потребителю.

Проведенный анализ данных процессов позволяет сделать предположе ние о том, что получить в процессе измельчения соевую муку повышенной растворимости можно путем управления определенными технологически ми факторами. К таким факторам отнесены следующие: влажность термо обработанной соевой крупки – Wк, поступающей на измельчение, ее тем пература – t и средний размер частиц крупки, характеризующийся эквива лентным диаметром – dэ.

В общем виде функциональную связь можно представить как = f (t;

dэ;

Wк) max (100 %), (1) где – растворимость соевой муки.

Получить аналогичную модель, характеризующую процесс растворимо сти соевой муки и связывающую данные факторы между собой, довольно сложно.

В этой связи, с целью решения данной задачи, нами выдвинуто предполо жение, что растворимость соевой муки в жидкой (водной) фазе есть функция конечного, характерного размера частиц соевой муки – dч, т.е. = f (dч).

В свою очередь, этот размер частиц соевой муки есть функция степени измельчения соевой крупки –, поступающей в вихревую мельницу, т.е. – dч = f ().

Тогда в общем виде данную функциональную связью можно предста вить как = f [dч = f () ] (2) Таким образом, целью исследования являлось раскрытие данной функ циональной связи.

Для достижения данной цели, на основании проведенных поисковых опытов и априорного ранжирования установлены наиболее значимые фак торы, которые существенно влияют на данный критерий оптимизации:

• эквивалентный диаметр соевой частиц крупки – dэ, мм;

• влажность соевой крупки – Wк, %;

• температура соевой крупки – t, оС.

После реализации эксперимента по стандартной матрице – (23) и обра ботки экспериментальных данных, получены математические модели про цесса приготовления соевой муки повышенной растворимости:

= – 8,3013 + 11,384·dэ + 15,989·Wк +1,7474·t + 0,4250·dэ·t + 0,1750·Wк·t + + 7,5918·dэ2 – 1,3899·Wк2 – 0,0522·t2 max (3) Nуд = 63,893 – 0,5292·dэ – 1,2840·Wк – 0,4142·t – 0,1375·dэ·Wк – 0,0200·dэ·t – – 0,0175·Wк·t + 0,6073·dэ2 + 0,1348·Wк2 – 0,0042·t2 min (4) Адекватность полученных моделей подтверждается неравенством FR FT, с вероятностью Р = 0,95, при коэффициентах коррекции k1 = 0,954 и k2 = 0,938.

Анализ частных коэффициентов данных уравнений показал, что на ис следуемый процесс наибольшее влияние размер исходных частиц крупки – Х1, а также взаимодействие этого фактора с фактором Х3 – температурой соевой крупки.

Проведенный анализ и решение полученных уравнений регрессии по зволили получить оптимальные значения параметров, которые равны:

• эквивалентный диаметр частиц соевой крупки – dэ = 1,8–2,0 мм;

• влажность соевой крупки – Wк = 8,0–8,5 %;

• температура соевой крупки – t = 38–40 оС.

Таким образом, в результате проведенного анализа, а также физического и математического моделирования процесса получения соевой муки для произ водства СЗМ разработана технологическая линия и обоснованы ее параметры.

Совокупность полученных данных может быть использована при про ектировании технологических линий данного типа.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Комбикорма, кормовые добавки и ЗЦМ для животных (состав и применение).

Справочник / В.А. Крохина, А.П. Калашников, В.А. Фисинин и др. – М.: Агропромиз дат. –1990. – 340 с.

2. Механизация приготовления кормов. Справочник / В.И. Сыроватка, А.В. Демин, А.Х. Джалилов и др. – М.: Агропромиздат. – 1985. – 368 с.

УДК 631.363. А.В. Брусенков, С.М. Ведищев, А.В. Прохоров Тамбовский государственный технический университет, г. Тамбов ОБЗОР МАШИН ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ Широкое использование корнеклубнеплодов на корм скоту обусловлено их высокими урожайностью и содержанием питательных веществ. Скармли вание корнеплодов в неизмельченном виде неэффективно. Первые корнерез ки были оснащены вертикально-дисковыми измельчающими аппаратами (рис. 1, а) со сплошными и совочкообразными ножами. Эти корнерезки име ли небольшую производительность и имели ручной привод [2]. В начале два дцатого века наряду с дисковыми стали запускаться барабанные корнерезки с цилиндрическими и коническими ножевыми барабанами (рис. 1. б, в). В них также использовались сплошные и совочкообразные ножи, расположенные по образующей барабана. Максимальная окружная скорость этих машин со ставляла 3 м/с. Производительность не превышала 0,5 т/ч. Измельченная мас са состояла в основном из пластин корней толщиной до 20 мм.

В результате дальнейшего совершенствования измельчителей корне клубнеплодов, возросла их производительность и степень измельчения корма. Основным направлением совершенствования измельчителей явля лось увеличение количества ножей, повышение их окружной скорости и создание условий для более продолжительного нахождения корнеклубне плодов в зоне измельчения. В двадцатые годы двадцатого столетия ско рость ножей в барабанных измельчающих механизмах была увеличена до 4,5 м/с, при этом производительность их увеличилась до 1,5 т/ч. Появились конструкции измельчителей с двумя ступенями измельчения, как парал лельного действия, так и последовательного, с двумя наборами различных ножей, обеспечивающих крупное и мелкое измельчение. В некоторых ма шинах в качестве второй ступени использовались фрезерные барабаны.

Первые отечественные корнерезки имели вертикально-дисковый рабо чий орган с двумя ступенями измельчения, окружная скорость ножей со ставляла 1,2 м/с при производительности до 2 т/ч. Мощность привода рав нялась 1,1 кВт. В 1934 г. завод имени Т.Г. Шевченко начал выпуск корне резки «К» также с вертикальным дисковым рабочим органом, на котором были установлены гребенчатые ножи. В последующие годы выпускались корнерезки «ВИМЕ», №224, РКР-1,5;

КРК-2,0. Все эти машины измельча ли корнеклубнеплоды резанием, имели небольшую производительность и маломощный привод.

В конце пятидесятых годов в массовое производство была запущена ма шина, совмещающая операции мойки и измельчение корнеклубнеплодов МРК-5,0. Отличительной особенностью этой машины является измельчение в ней корнеплодов неподвижно стоящими ножами, побудителем движения корней служит горизонтальный диск с трехлопастным крылачом (рис. 1, г). В последующие годы широкое распространение получили штифтовые бара банные измельчители ИКУ-4 и ИКС-5 с регулируемой штифтовой декой.

Рис. 1. Конструктивно-технологические схемы машин, применяемых для измельчения корнеклубнеплодов в животноводстве Основным недостатком подобных измельчителей является наличие боль шой фракции переизмельченных, а также недостаточно измельченных частиц.

Последующее развитие машин для более полного измельчения корне клубнеплодов, предназначенных для свиней и птицы, привело к созданиию пастоизготовителей с подающим шнеком и вертикально-дисковым измель чающим механизмом (рис. 1, д). В серийных пастоизготовителях ПЗГ-2,0;

ПЗГ-3,0 корнеклубнеплоды подавались к вертикально-дисковому ножево му механизму и противорежущей решетке, где происходило перетирание, раздавливание и смятие частиц корма. Такая обработка приводила к из лишнему измельчению при небольшой производительности и очень высо кой энергоемкости.

Жесткое крепление измельчающих органов приводило к частым полом кам машин. В результате этого, появились машины с шарнирным крепле нием рабочих органов. Сначала для измельчения корнеклубнеплодов стали использоваться универсальные молотковые дробилки кормов УДК-Т, ДКУ-М, КДУ-2 (рис. 1, е), затем появились специализированные машины АПК-10, ИКС-5М с молотковыми барабанами. Рабочий процесс осуществ лялся при окружной скорости молотков, достигавшей 60 м/с с удельным расходом энергии 2–4 кВт ч/т.

В последние годы в широкой практике использовались машины для при готовления корнеклубнеплодов на корм скоту с горизонтально-дисковым из мельчающим механизмом (рис. 1, ж) «Бис-микс» (Англия), «Бавария», «Кра мер» (ФРГ), «Лоу» (Франция), КПИ-4, ИКМ-5 (СССР) и др. [3, 4].

Особенностью этих механизмов является расположение ножей на вра щающемся горизонтальном диске или вертикальном валу. У некоторых кон струкций машин ножи расположены в несколько рядов, имеют различную конфигурацию и размеры. Кроме ножей, на валу могут быть расположены выгрузные лопатки. Такое расположение измельчающих органов позволяет получить измельченный продукт с частицами необходимых размеров. Сте пень измельчения регулируется удалением части ножей, замены их на другой комплект, установкой ножевых дек или гребенок, измельчением скорости ножей («Бавария», «Крамер», ИКМ-5), достигающей в отдельных моделях 55 м/с. Разновидностью описанных машин можно считать устройство, пред ставляющее собой вертикальный цилиндрический перфорированный ротор со съемной рабочей поверхностью, снабженной совочкообразными ножами.

Противорежущие лопатки неподвижны и находятся внутри ротора.

Получают развитие также машины с барабанными ножевыми механиз мами «Бентал» (Англия), F-151 (Германия), ТРП-4 (Румыния) производи тельностью до 5 т/ч и удельными затратами энергии до 1,2 кВт ч/т. Для подготовки корнеклубнеплодов к скармливанию применяются также уни версальные двухступенчатые измельчители кормов, имеющие в первой ступени ножевой барабан, а во второй ступени ножевой механизм щелево го типа «Волгарь-5» (рис. 1, з) или молотковый рабочий орган КДУ-2. Ука занные машины измельчают корнеклубнеплоды с максимальным размером частиц до 5 мм и большими потерями сока (до 2,9 %). Их производитель ность достигает 7 т/ч при энергоемкости до 4 кВт ч/т.

Обзор ранее созданных и применяемых в настоящее время измельч чающих механизмов для подготовки корнеклубнеплодов к скармливанию скоту, и используемых в конструкциях различных кормоприготовительных машин (рис. 1) показывает исключительное разнообразие по назначению, конструкции механизма, конструкции измельчающего органа, а также по казывает, что в настоящее время промышленность не выпускает машины достаточно полно удовлетворяющие зоотехническим требованиям по крупности измельченных корнеклубнеплодов для крупного рогатого скота, удельным затратам энергии и потерям питательных веществ.

Для снижения затрат энергии на измельчение в ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» на кафедре «Автомобильная и аграрная техника» разработана усовершенствованная конструктивно технологическая схема измельчающего аппарата корнеплодов [1]. Она со стоит (рис. 2) из аппаратов первичного и вторичного резания. Привод ап паратов раздельный.

Рис. 2. Схема измельчающего механизма: 1 – ножевая дека;

2 – цилиндрическая камера;

3 – аппарат первичного резания;

4 – вал;

5 – валец;

6 – конус;

7 – механизм привода;

8 – крыльчатка;

9 – выгрузная горловина Через центр камеры проходит вал 4, состоящий из двух частей. В нижней части вала 4 закреплены вальцы 3 и конус 5, способствующие движению корнеклубнеплодов к ножевой деке, на верхней части вала закреплены ножи аппарата первичного резания. Также вторая ступень оснащена крыльчаткой для выгрузки готового продукта через выгрузную горловину 8. По периметру аппарата вторичного резания установлены две ножевых деки 1.

Измельчитель работает следующим образом. Корнеклубнеплоды пред варительно проходят процессы мойки и очистки от грязи и примесей ана логично работе ИКМ-5М, после чего при необходимости измельчаются в первой ступени измельчителя до размеров, способных захватываться валь цами 3 и поступают во вторую ступень измельчающего аппарата. Во вто рой ступени измельчителя корнеклубнеплоды под действием сил тяжести и центробежных сил, создаваемых за счет вращения конуса 5, а также вальцов 3 прижимаются к ножевой деке 1, затем захватываются вальцами и продавливаются через ножевую деку 1. Степень измельчения корнеклуб неплодов регулируется за счет изменения расстояния между ножами, уста новленными в деке или установкой сменной ножевой деки. Измельченный продукт под действием крыльчатки 7 через выгрузную горловину 8 выбра сывается из камеры измельчения.

Данная конструкция ИКМ-5М позволила уменьшить энергоемкость процесса измельчения на второй ступени за счет снижения рабочей скоро сти резания корнеклубнеплодов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ведищев С.М., Брусенков А.В., Прохоров А.В. Совершенствование измельчающе го аппарата для клубнемойки ИКМ – 5М // Сельский механизатор. – № 6. – 2006. – 25 с.

2. Горюшинский В.С. Совершенствование резания корнеплодов с обоснованием параметров измельчителя: Диссертация канд. техн.наук. – Пенза. – 2004. – 145 с.

3. Машины и оборудования зарубежных стран по механизации работ в животно водстве. – Киев. – 1971. – 130 с.

4. Тенденции развития оборудования для приготовления и раздачи кормов в сви новодстве. – М.: «Информагротех». – 2001. – 18 с.

УДК 631. С.А. Булавин, К.В. Казаков Белгородская государственная сельскохозяйственная академия, г. Белгород ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СУШКИ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА И ПОЗДНИХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В настоящее время, в связи с ростом цен на энергоносители, актуаль ным является использование вторичных энергоресурсов. Наиболее пер спективным направлением в использовании вторичных энергоресурсов яв ляются отработанные газы котельных работающих на газообразном топли ве. Отработанные газы котельной, работающей на газообразном топливе, можно использовать в качестве теплового агента в процессе сушки зерна и других кормовых материалов.

С целью снижения теплопотерь при сушке зерна и кормовых материалов цех сушки должен располагаться вблизи котельной, которая является источ ником тепла. Нами разработана энергосберегающая технология сушки зерна и кормовых материалов с использованием отработанных газов котельных.

Следует заметить, что отопительный сезон в нашей зоне начинается с сере дины октября, что совпадает с уборкой зерна кукурузы, проса, сои и перера боткой сахарной свеклы. Температура выхлопных газов у основания выхлоп ной трубы составляет 170–200 °C. Отработанные газы из основания выхлоп ной трубы котельной захватываются вентилятором, производительность ко торого ниже чем производительность вентилятора обеспечивающего горение газа в котельной, и по трубопроводу направляются в сушилку.

Экономически целесообразно скармливать свекловичный жом животным в сухом виде. Нами разработана энергосберегающая технология сушки свек ловичного жома. Получение сухого жома должна проходить в два этапа.

Первый этап – обезвоживание до влажности 40–55 %. Второй этап – сушка с использованием вторичных энергоресурсов. Для сушки 1 т жома в барабан ных сушилках необходимо затратить 300 м3 газа. Предлагаемая нами техно логия значительно сокращает расход энергии и повышает производитель ность сушильных агрегатов. По нашим данным, для выделения 1т воды из люцерны влажностью 75 % механическим путем требуется затратить 2 кВт, а при выпаривании ее на сушилках – 743 кВт. Сокращается и количество испа ряемой воды так, для получения 1т травяной муки из резки требуется испа рить от 2,0 до 4,5т воды, а из отжатой массы жома – только 1,25 т. Произво дительность агрегатов при этом повышается в 1,6–3,5 раза.

В состав технологической схемы сушки свекловичного жома входят шнековый пресс и сушильная установка. Нами разработана конструкция шнекового пресса (патент № 2173636), который позволяет отжимать жом до влажности 40–55 %, а также конструкция сушильной установки (патент № 2238492) с использованием в качестве теплоносителя отработанных га зов котельных работающих на газообразном топливе [1].

Предложенная энергосберегающая технология сушки свеклович ного жома с предварительным процессом его обезвоживания (патен ты № 2179810, 2268611) с помощью шнекового пресса снижает энергоза траты на 85–87 %, а использование отработанных газов котельной при сушке жома позволяет сократить затраты энергии на 90–95 %.

Предложенная технология сушки жома может быть использована при сушке поздних зерновых культур (кукуруза на зерно, просо, подсолнечник).

*** Булавин С.А., Казаков К.В., Колесников А.С., Билько В.В. Совершенствование техноло гии сушки свекловичного жома // Техника в сельском хозяйстве. – 2006. – № 4. – C. 43–44.

УДК 631.363(031) С.В. Бушуев1, В.В. Самуйло1, С.М. Доценко Дальневосточный государственный аграрный университет, г. Благовещенск Всероссийский НИИ сои, г. Благовещенск ПРОИЗВОДСТВО СОЕВО-ЛАМИНАРИЕВОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ ПТИЦЫ Эффективность производства продукции птицеводства в своей основе за висит от кормления птицы полноценными кормами, сбалансированными как в энергетическом отношении, так и по аминокислотам, минеральным веще ствам, витаминами и т.д. С этой целью применяют разнообразное сырье рас тительного, животного и минерального происхождения, а также вторичное сырье [1]. При этом существенное значение в рыночных условиях приобрета ет возможность и целесообразность использования местного сырья.

Одним из видов вторичного сырья, образующегося при производстве соевой муки на термоагрегатах типа КПСМ–850, являются так называемый отход, содержащий оболочку семян сои, зародыш, а также часть разрушен ных семядолей. Данный трех компонентный продукт составляет до 15 % от объема производства соевой муки, содержит в среднем до 6 % воды, 30 % – белков, до 4,5 % – минеральных веществ, 8–10 % жира и 45–49 % угле водов. При этом за счет проведенной термообработки его уреазная актив ность не превышает уровень pH = 0.1ед.

В тоже время, ценным кормовым продуктом, получаемым в Дальнево сточном регионе, является морская капуста – ламинария. В настоящее вре мя доказана эффективность ее использования в рационах кормления сель скохозяйственной птицы [2].

оболочка, зародыш, ламинария дробленные семядоли накопление мойка дозирование отделение воды измельчение измельчение (мука) (паста) дозирование дозирование смешивание формование гранул сушка контроль качества фасование и упаковывание хранение и реализация Рис. 1. Технологическая схема производства соево-ламинариевой добавки для птицы Основными веществами, содержащимися в ламинарии, являются высо комолекулярные полисахариды, ламинарин, альгиновая кислота, моноса хариды маннит nL – фруктоза. Найдены витамины A,B1,B2,B12. Для ламина рии характерно наличие йода (2,7–3,0 %), большая часть которого нахо дится в виде йодидов или дийодтирозина. Она содержит также бром, ка лий, натрий, кальций и микроэлементы – марганец, медь, кобальт и т.д.

По данным [3], йод усваивается живым организмом значительно лучше при наличии таких незаменимых аминокислот как фенилаланин, тирозин, метнонин + цистин, а также незаменимых жирных кислот.

Все эти эссенциальные факторы содержит вторичное сырье переработки сои. Следовательно, комбинируя данное сырье в определенном соотноше нии и воздействуя на него определенными способами, возможно и целесо образно получение на его основе высокоценного кормового продукта для сельскохозяйственных животных и птицы.

На рисунке 1 приведена технологическая схема производства соево ламинариевой добавки. Особенностью данной технологии является воз можность производства добавки в виде концентрата и на основе соевой муки пищевого назначения.

На рисунке 2 представлена конструктивно-технологическая схема ли нии по производству соево-ламинариевой добавки в виде гранулята.

Морская капуста (ламинария) Вторичное Паста соевое сырье Добавка (концентрат) Рис. 2. Конструктивно-технологическая схема линии по производству соево-ламинариевой добавки:

1 – пастоизготовитель;

2 – дозатор;

3 – измельчитель;

4 – дозатор;

5 – смеситель-гранулятор;

6 – сушильный шкаф «Универсал» ЭСПИС-4;

7 – весы Данная технология и оборудование позволяют получать гранулирован ный продукт диаметром 1,0–2,0 мм и влажностью 8–10 %.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Мартыненко Я.Ф. Промышленное производство комбикормов. – М.: Колос. – 1975. – 216 с.

2. Шарвадзе Р.Л. Рекомендации по использованию морепродуктов Тихоокеанского бассейна в кормлении кур в Приамурье. – Благовещенск: Изд-во ДальГАУ. – 2008. – 16 с.

3. Соя. Качество, использование, производство / Петибская В.С., Баранов В.Ф., Кочегура А.В. [и др.]. – М. – 2001. – 60 с.

УДК 636.085. Л.Г. Васильева Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г. Саратов НЕТРАДИЦИОННЫЕ КОРМОВЫЕ КУЛЬТУРЫ В КОРМЛЕНИИ ЖИВОТНЫХ Минсельхоз России с учетом выполнения приоритетного национального проекта «Развитие АПК» в части «ускорения развития животноводства»

рекомендовал органам управления АПК субъектов РФ пересмотреть структуру посевных площадей в сторону расширения посевов под высоко энергетическими кормовыми культурами.

В создании устойчивой кормовой базы для животноводства высоко энергетическим кормам принадлежит особое место, в зависимости от их урожайности определяется степень обеспеченности животных кормами.

Высокоэнергетические культуры являются самыми универсальными растениями. В летний период их широко используют на зеленую подкорм ку, заготавливают из них сено, сенаж, силос и травяную муку, а также гра нулы и брикеты.

Одной из высокоэнергетических культур относится топинамбур - куль тура широкого назначения: продовольственного, кормового, технического и сырье для фармацевтической промышленности. По сбору сухой массы и выходу обменной энергии топинамбур превосходит кукурузу и подсолнеч ник, а по сахаристости не уступает основным силосным культурам, дает четыре тысячи к.ед. с 1 га, при содержании в одной к.ед. свыше 100 г пере варимого протеина. Особо ценным кормом являются клубни, в которых содержится до 30 % сухого вещества, а переваримого протеина в 1,5 раз больше, чем в картофеле, и в 2 раза больше, чем в кормовой свекле. Пита тельность 1 кг клубней составляет 0,32 к.ед.

Наибольший выход переваримых питательных веществ в кормах обес печивает технология приготовления травяной муки из топинамбура. По кормовой ценности он практически равен зеленой массе кукурузы в мо лочно-восковой спелости и содержит 20–25 к.ед. в 100 кг корма.

В рационах лактирующих коров корма из топинамбура можно исполь зовать для регулирования сахаро-протеинового отношения.

Топинамбур богаче других корнеплодных культур богат белками (до 21 %, каротином, инулином).

Топинамбур характеризуется высокими питательными свойствами.

Возделывание его позволит значительно сократить посевы однолетних культур в системе зеленого конвейера и уменьшить в кормовом балансе долю концентратов.

Высокие комовые достоинства выдвигают его в число перспективных кормовых растений, и топинамбур должен стать дополнительной культу рой в кормопроизводстве.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Зеленков В.Н., Шаин С.С. – Новосибирск: [б. и.]. – 2000. – 241 с.

2. Светашов А.С., Шатохин В.А. Топинамбур – ценная кормовая культура/ Совер шенствование технологий возделывания технических и кормовых культур в Централь ной Черноземной зоне. – Воронеж. – 1991. – С. 99–101.

3. Аникиенко Т.Н. Использование силоса из топинамбура в кормлении лактирующих коров // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2007. – № 6.

УДК 636.4. Е.В. Васильева, Е.Т. Джунельбаев ГНУ НИИСХ Юго-Востока, г. Саратов РЕПРОДУКТИВНЫЕ КАЧЕСТВА ПОМЕСНЫХ МАТОК ПРИ СКРЕЩИВАНИИ С ХРЯКАМИ МЯСНЫХ ПОРОД Спрос населения на мясную свинину привел к тому, что в последние де сятилетия селекция направлена на повышение мясности свиней. Для этих целей наряду с чистопородным разведением применяют межпородное скрещивание и гибридизацию.

Правильная организация межпородного скрещивания свиней дает воз можность сочетать в потомстве ценные свойства подобранных для этого пород и вызывать особое биологическое явление – гетерозис, в результате которого помесное потомство в нормальных условиях кормления и содер жания проявляет высокую продуктивность и положительные воспроизво дительные качества [1].

Одна из важнейших проблем свиноводства – внедрение региональных систем разведения, позволяющих эффективно распространить селекцион ные достижения племенных хозяйств, чем обеспечивать создание крупных массивов свиней. Наиболее распространенная порода свиней в Поволжье – это крупная белая, обладающая крепкой конституцией, хорошими репро дуктивными качествами и приспособленностью к кормовым и климатиче ским условиям зоны [2]. Однако свиньи крупной белой породы уступают специализированным мясным породам по мясной и откормочной продук тивности. В современных условиях весьма актуальным является повыше ние мясных качеств свиней крупной белой породы.

В Саратовской области не базе ОНО «Крутое» Балаковского района планируется строительство свинокомплекса на 12 тыс. голов.

Целью наших исследований было выявление наиболее эффективных ва риантов скрещивания помесных маток (КБхЛ) с хряками специализиро ванных мясных пород (дюрок, ландрас) для разработки системы разведе ния и гибридизации свиней Саратовской области.

Методика исследований. Научно-производственные опыты проводи лись в ОНО «Крутое» Саратовской области по следующей схеме:

1. КБ х КБ (контроль).

2. КБ х Л.

3. (КБ х Л) х Д.

4. (КБ х Л) х Л.

В соответствии со схемой опыта были сформированы контрольная и опытные группы свиноматок по принципу аналогов по живой массе, воз расту, классности из 12 голов в каждой группе. За каждой группой маток было закреплено по 4 хряка.

Исследования проведены на полноценном кормовом фоне с использова нием сбалансированных по всем элементам питания рационов в соответст вии с нормами ВАСХНИЛ [3]. Тип кормления концентратный, в качестве добавок использовались корма животного происхождения (обрат, мясокост ная мука), премиксы. Для получения интегрированной оценки воспроизво дительных качеств применяли комплексный показатель воспроизводитель ных качеств (КПВК) [4], позволяющий оценить маток и хряков в баллах.

Результаты исследований. Репродуктивные качества свиноматок изу чали по многоплодию, молочности, живой массе гнезда в 2-х месячном возрасте, сохранности поросят к отъему и КПВК. Данные исследований приведены в таблице.

Репродуктивные качества свиноматок В 2 месяца Многоплодие, Молочность, Сохранность Группа КПВК масса гнезда, масса 1 по гол. кг поросят, % кг росенка, кг 1 9,6 50,2 147,0 18,1 84,6 102, 2 9,5 48,2 150,6 18,4 86,2 103, 3 9,6 51,4 154,7 18,5 87,1 106, 4 9,8 52,4 159,1 18,7 86,8 108, Как известно многоплодие является одним из основных показателей, характеризующих репродуктивные качества свиноматок. Из таблицы сле дует, что в опытных группах более многоплодны были свиноматки 4 груп пы (9,8 гол.). От них получено на 0,2 поросенка больше, чем от маток крупной белой при чистопородном разведении. Необходимо отметить, что хряки породы ландрас при двухпородном скрещивании способствовали уменьшению многоплодия у свиноматок 2 группы (на 0,1 поросенка), од нако разница математически не достоверна.

Максимальная молочность (52,4 кг) зафиксирована в группе (КБ х Л) х Л. В группе КБ х Л наблюдалось снижение молочности по сравнению с контрольной группой на 2 кг или на 3,98 %.

При отъеме поросят живая масса гнезда считается главным критерием оценки репродуктивных качеств свиноматок. В нашем опыте самая боль шая масса гнезда была в 4 группе (159,1 кг), т. е. последняя превосходила по этому показателю 1, 2 и 3 группы на 7,6;

5,3 и 2,8 % соответственно.

Таким образом, наибольшей массой гнезда при отъеме отличались свино матки при трехпородном возвратном скрещивании. Достаточно велика она была и при трехпородном скрещивании с использованием хряков породы дюрок (154,7 кг).

Более мелкие по массе в 2-х месячном возрасте чистопородные порося та весили в среднем 18,1 кг. Опытные группы по этому показателю пре восходили животных 1 группы на 0,3–0,6 кг или на 1,7–3,3%.

Сохранность опытных групп также превосходила контрольную группу и составила 86,2;

87,1 и 86,8 %. Наибольшая сохранность отмечена при трехпородном возвратном скрещивании (4 группа).

Комплексный показатель воспроизводительных качеств по группам со ставил соответственно 102,3;

103,2;

106,1 и 108,8 балла.

Таким образом, лучшими воспроизводительными качествами среди изученных помесей в сравнении с контролем обладали свиноматки сочета ния (КБ х Л) х Л. В этом варианте проявилась тенденция к повышению многоплодия, молочности, массе гнезда и 1 поросенка в 2-х месячном воз расте и сохранности приплода.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Герасимов В., Пронь Е. Хозяйственно полезные качества трехпородных помесей // Свиноводство. – 2000. – № 3. – С. 6–9.

2. Джунельбаев Е.Т., Куренкова Н.С. Межпородное скрещивание свиней в Поволжье // Вестник РАСХН. – 2000. – № 2. – С. 57–58.

3. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. – М.: Агропром издат. – 1985. – С. 120–158.

4. Методические рекомендации по оценке мясной продуктивности качества мяса и подкожного жира свиней //ВАСХНИЛ/ Совет по координации науч. исслед. работ в обл. повышения качества продуктов животноводства. Разраб. В.А. Коваленко, З.Д.

Гильман, А.С. Орлова и др. – М.: ВАСХНИЛ. – 1987. – 64 с.

УДК 631.363. С.М. Ведищев, Н.В. Хольшев Тамбовский государственный технический университет, г. Тамбов ИССЛЕДОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ КОНСТРУКТИВНО-РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ШНЕКОЛОПАСТНОГО СМЕСИТЕЛЯ* Качественным показателем эффективности работы любого смесителя яв ляется неоднородность смеси. Для экспериментальных исследований этого показателя на кафедре «Автомобильная и аграрная техника» Тамбовского го сударственного технического университета был изготовлен шнеколопастного смеситель [1], разработана методика и проведен ряд исследований.

Неоднородность смеси (, %) определяли по содержанию контрольного компонента и рассчитывали по выражению [3]:

п (х х) i =,% i = n х где xi – масса контрольного компонента в i-той пробе, кг;

х – среднеарифметическое значение массы контрольного компонента в пробах, кг;

п – число проб, шт.

Исследования проводились на сухой рассыпной кормосмеси влажно стью 11 %, состоящей из измельченной ячменной и пшеничной дерти. Рас пределение контрольного компонента определяли в 16 пробах, отобранных из всего объема бункера смесителя. Масса пробы составляла в среднем 5 гр.

В качестве контрольного компонента нами использовались подкрашенные семена донника, вводимые в количестве 1 % к общей массе смеси с учетом рекомендаций [2, 3].

В процессе испытания изменялись частота вращения рабочих органов, время смешивания и угол установки перемешивающе-транспортирующих органов. Время смешивания определялось по секундомеру, контроль час тоты вращения рабочих органов производился при помощи оптического тахометра DT6236B, изменение частоты вращения рабочих органов осуще ствлялось при помощи двух частотных преобразователей «Веспер Е2 8300» и «TOSHIBA VF-nC1S-2022PL».

После обработки данных были построены эмпирические зависимости неоднородности смеси от времени смешивания при различных значениях частоты вращения рабочих органов (n) и угла установки перемешивающе транспортирующих ( ) лопаток (рис.).

а) n=0,783 с-1 б) n=0,867 с- в) n=0,95 с- Эмпирические зависимости неоднородности смеси от времени смешивания Из анализа графиков видно, что наилучшее качество смеси достигается в интервале времени от 120 секунд до 360 секунд после начала смешивания при частоте вращения от 0,783 с-1 до 0,95 с-1 и угле установки перемешиваю ще-транспортирующих лопаток 50° и 60 и равняется 9,01 %. При дальней шем увеличении времени смешивания наблюдался рост неоднородности.

* Исследования проводятся при финансовой поддержке Фонда содейст вию развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере в со ответствии с государственным контрактом № 9641 от 15. 06. 2009 г.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ведищев С.М., Свиридов М.М., Прохоров А.В., Хольшев Н.В. Обоснование кон струкции смесителя кормов/ Наука на рубеже тысячелетий: Сборник материалов 5-й международной научно-практической конференции: 26-27 октября 2008/ О.В. Воронко ва, отв. за выпуск. – Тамбов: Изд-во Першина Р.В. – 2008. – С. 181–183.

2. Руководящий документ. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и оборудования для приготовления кормов. РД. 10.19.2.-90: Методы испытаний. – М. – 1990. – 20 с.

3. Типовая методика определения качества смешивания кормов. М 29.055-87.

Введ. 30.09.1987. – Дослидницкое: Ротапринт ВНИИМОЖ. – 1987. – 36 с.

УДК 621.7. Ю.И. Воротнев, А.Н. Елистратов Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г. Саратов ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ИТТРИЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧУГУНОВ В настоящее время основным плавильным агрегатом в литейном производ стве пока что остается вагранка. Чугун, получаемый в вагранках даже при вве дении в него хрома, никеля, меди, титана, молибдена, вольфрама и других ле гирующих элементов отдельно и всех вместе не отвечает требованиям, кото рые к нему предъявляются при производстве ответственных деталей (поршне вые кольца, гильза цилиндров в двигателестроении, детали, работающие на износ при высоких нагрузках, в других областях машиностроения).

В этой связи интересно остановиться на чугунах, модифицированных редкоземельными металлами, и особенно на иттриевом чугуне.

С целью определения оптимального количества вводимого в чугун ит трия и влияние на микроструктуру и физико-механические свойства чугу на на первом этапе исследования был проведен ряд серии плавок в лабора торной печи сопротивление емкостью 3 кг.

При среднем составе чугуна:

С = 3,3–3,6 %;

Si = 2,2–2,6 %;

Mn = 0,7–0,8 %;

S = 0,02–0,04 %;

P = до 0,15 % иттрий вводился в нарастающих количествах, кратных 0,05 % от всего жидкого чугуна, в интервале от 0 до 0,45 %.

Отлитые в соответствии с ГОСТ образцы чугуна 30 мм и h = 340 мм испытывались на 30-тонной разрывной машине фирмы «Schopper» по шкале «A» с нагрузкой до 5 т.

Определялось значение изг. кг/мм2 и стрела прогиба f при межцентро вом расстоянии 300 мм. После испытания чугунов на изгиб из полученных половинок образцов вытачивались в соответствии с ГОСТ разрывные пя тикратные образцы с диаметром разрывной шейки 15 мм, на которых про изводилось исследование влияние иттрия на временное сопротивление чу гуна разрыву.


Характер изменения механических свойств чугунов от количества вве денного иттрия показан на рисунке 1.

Как видно из представленных кривых введение в чугун иттрия даже в количестве 0,05 % уже сильно сказывается на повышении механических свойств чугунов. При введении 0,10 % иттрия наблюдается скачкообразное увеличение механических свойств.

Рис. 1. Влияние иттрия на механические свойства чугуна Так в увеличивается в 3,2–3,5 раза, изг. увеличивается в 2,8–3 раза, на 75 % возрастает стрела прогиба.

При дальнейшем увеличении количества вводимого в чугун иттрия в и изг. непрерывно увеличиваются, достигая при введении 0,45 % иттрия значений в = 55 кг/мм2 изг. = 100–110 кг/мм2.

Стрела прогиба f при введении от 0,05 % до 0,25 % иттрия увеличивает ся с 3 мм до 9мм, затем с дальнейшим увеличением количества вводимого иттрия плавно снижается.

Из рисунка 1 видно, что оптимальным количеством вводимого в чугун иттрия следует считать интервал 0,20–0,25 %, позволяющий в простом не легированном чугуне повысить в с 10 кг/мм2 до 44–47 кг/мм2, изг. с кг/мм2 до 97–100 кг/мм2 и стрелу прогиба с 3мм до 9мм.

Так же активно влияет иттрий и на твердость чугунов. Зависимость из менения твердости чугуна от количества вводимого иттрия представлена на рисунке 2.

Как видно из рисунка 2 с увеличением количества вводимого иттрия твердость непрерывно увеличивается с 147 НВ в исходном чугуне до HB при 0,35 % иттрия, т.е. только за счёт введения иттрия можно повысить твердость чугуна в литом состоянии в 2–2,5 раза. При введении 0,2–0,25 % иттрия твёрдость чугуна возрастает в среднем в 1,6–1,8 раза.

Широкая зона рассеивания значений твердости заключённая между кри выми 1–3 на рисунке 2 объясняется тем, что график построен по образцам разных плавок чугунов, сильно отличающихся по химическому составу.

Кривая 1 на рисунке 2 соответствуют твердости чугунов «жёстких»

имеющих пониженное содержание кремния /Si = 1,4–1,8/. Кривой 2 соот ветствует твердость чугунов имеющим в среднем кремний (Si = 2,2–2,4 %).

Кривой 3 соответствует твёрдости чугунов с содержанием кремния (Si = 2,6–2,8 %).

Рис. 2. Зависимость изменения твердости от количества, вводимого в чугун иттрия Таким образом, иттриевый чугун следует рекомендовать для производ ства ответственных деталей в сельскохозяйственном, автомобильном ма шиностроении, например, в двигателестроении для производства поршне вых колец гильз цилиндров, коленчатых валов и других деталей.

УДК 631.312. Д.Г. Горбань Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г. Саратов БУКСОВАНИЕ ДВИЖИТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ Энергетическую основу механизированных процессов в растениеводст ве составляют колёсные и гусеничные тракторы. Изучение их тягово сцепных и энергетических свойств позволяет определить характер измене ния эксплуатационных показателей тракторов в составе машинно тракторных агрегатов (МТА), что позволит более эффективно комплекто вать МТА с точки зрения ресурсо- и энергосбережения.

При использовании энергетических средств в составе МТА на различ ных технологических операциях и агрофонах потери мощности на буксо вание для гусеничных тракторов составляют от 0,8 до 21,2 кВт, для колёс ных – от 5,2 до 61,9 кВт, при этом потери топлива в среднем будут соот ветственно равны – 0,2…4,7 кг/ч, 1,1…13,6 кг/ч.

Буксование движителей сельскохозяйственных тракторов оказывает значительное влияние на их тяговую характеристику и тем самым на ба ланс мощности и энергетический потенциал производительности и непо средственно на производительность машинно-тракторных агрегатов.

Поэтому в начале наших исследований была поставлена задача полу чения эмпирического выражения для определения более точного коэффи циента буксования.

Величину буксования принято рассчитывать в функции коэффициента использования сцепного веса, который в свою очередь является отношени ем тягового усилия к сцепному весу трактора. То есть при постоянном весе трактора буксование будет зависеть от тягового усилия, но стоит отметить, что движению трактора препятствуют также сила, затрачиваемая на само передвижение и усилие на преодоление подъема. Следовательно, формула коэффициента использования сцепного веса примет вид:

Р + Р f + Pa Р кр + f G сц + i G сц Р кр и = кр = = +f +i, (1) G сц G сц G сц где Ркр – тяговое усилие на крюке трактора, кН;

Рf – сила, затрачиваемая на самопередвижение трактора, кН;

Ра – усилие на преодоление подъема, кН;

Gсц – сцепной вес трактора, кН;

f – коэффициент сопротивления качению;

i – уклон местности.

Для получения аналитического выражения буксования в процессе ис следований было изучено более 20 тяговых характеристик гусеничных (ДТ-75М, Т-4А, Т-150) и колесных (К-701, К-744Р2, К-3180АТМ, МТЗ-82, МТЗ-2522Д, РТ-М-160, Т-150К) тракторов, работающих на стерне и поле, подготовленном под посев. При выводе формулы для расчета величины буксования за основу брали экспериментальные точки для каждого трак тора и по этим точкам строили кривые. После аппроксимации полученных зависимостей в программе Advanced Grapher была получена формула (2) и эмпирические коэффициенты, зависящие от агрофона и типа движителя трактора.

Pкр G +f +i сц, =cd %, (2) где c и d – эмпирические коэффициенты (табл.).

Буксование движителей трактора в зависимости от тягового сопротив ления агрегата (Rа) можно определить по формуле:

Rа G +f +i = cd, %. (3) сц В качестве примера определим буксование движителей колёсного трак тора МТЗ-2522Д в агрегате с плугом ПРУН-8-45, если трактор со сцепным весом 108,9 кН работает на 5-ой передаче со скоростью 7,6 км/ч, сопротив ление плуга составляет 50,2 кН, коэффициент сопротивления качению 0,05, а уклон местности 0,03.

50, 2 + 0, 05 + 0, = 1 150 = 15,04 %.

108, 9 При этом потери мощности на буксование составят:

15, N = N e м = 195 0,86 = 25,2 кВт, (4) 100 где Ne – номинальная мощность двигателя, кВт;

м – механический КПД трансмиссии.

Тогда потери топлива на буксование составят:

N g 25,2 Gч = e = = 5,5 кг/ч, (5) 1000 где gе – удельный расход топлива, г/кВт·ч.

Значения эмпирических коэффициентов Тип движителя c d Стерня Гусеничный 0,6 Колёсный (4К4) 1 Поле, подготовленное под посев Гусеничный 0,8 Колёсный (4К4) 1,5 Применяя полученную формулу с использованием необходимых эмпи рических коэффициентов можно с достаточной точностью определить ха рактер изменения величины буксования гусеничных и колёсных тракторов как при максимальном тяговом усилии, так при определённом сопротивле нии агрегата, а также учесть потери энергии и энергоносителей на пробук совку гусениц или колёс.

УДК 631.312. Д.Г. Горбань Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г. Саратов МЕТОДИКА И ПРОГРАММА РАСЧЁТА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АГРЕГАТОВ С СОВРЕМЕННЫМИ ТРАКТОРАМИ В рамках единой концепции повышеия производительности труда в растениеводстве и минимизации энерго- и ресурсозатрат, ведущая роль от водится техническому перевооружению земледелия в соответствии с тре бованиями современных зональных технологических систем возделывания сельскохозяйственных культур.

Однако, отсутствие системы научно обоснованных рекомендаций по рациональному агрегатированию имеющихся в сельскохозяйственных предприятиях тяговых средств с современными энергоемкими машинами и орудиями, иногда приводит к полному взаимному несоответствию техни ческих характеристик трактора и рабочей машины, что становится причи ной повышения непроизводительных энергозатрат при эксплуатации агре гата и роста себестоимости производимой продукции.

В настоящее время тракторостроительными заводами предлагается ши рокий ряд энергетических средств с различными мощностными и тяговы ми характеристиками. В технических характеристиках большинства трак торов зачастую не указываются тяговые усилия и диапазоны скоростей по передачам, поэтому скомплектовать агрегат с такими тракторами и рассчи тать его эксплуатационные показатели по существующим методикам за труднительно.

Рассмотрим порядок расчёта состава и тягово-эксплуатационных пока зателей машинно-тракторного агрегата по предлагаемой методике.

Касательную силу определяют по формуле:

3,6 (N e N ВОМ ) м Pк =, кН, (1) т где Nе – номинальная мощность двигателя, кВт;

NВОМ – мощность, затрачиваемая на привод через вал отбора мощности, кВт;

м – механический КПД трансмиссии, для гусеничных тракторов м = 0,82, для колесных м = 0,86;

т – теоретическая скорость, км/ч.

Максимальную силу сцепления трактора с почвой рассчитывают по формуле:

Fс = G с, кН, (2) где – коэффициент сцепления движителей с почвой;

Gс – сцепной вес трактора, кН, для гусеничных или колесных тракторов с двумя ведущими осями сцепной вес Gс равен эксплуатационному G.

Движущую силу определяют из условия:

Pдв = Рк при Рк Fс или Pдв = Fс при Рк Fс.

Силу, затрачиваемую на самопередвижение трактора, вычисляют по выражению:

Pf = G (f + i / 100), кН, (3) где f – коэффициент сопротивления качению, i – уклон местности, %.

Тяговое усилие на крюке трактора определяют по выражению:

Р кр = Р дв Р f, кН. (4) Чтобы определить к какому тяговому классу относится трактор, рассчи тывают допустимое тяговое усилие, при котором гарантируется устойчи вое выполнение технологической операции:

доп lg с f i / 100, Р кр = G с доп (5) lg(d ) где доп – допустимое буксование, %, для гусеничных тракторов доп = 2…5 %, для колёсных, доп = 6…12 %, c и d – эмпирические коэффициенты, зависящие от агрофона и типа движителя трактора.

Если скорость движения МТА более 5 км/ч, то удельное сопротивление машин (плугов) уточняют по выражению:

k = k 0 (1 + C ( т 0 )), (6) где k0 – удельное сопротивление машины (плуга) при движении со ско ростью 0 = 5 км/ч (прил. 5);

С – коэффициент, характеризующий темп прироста сопротивления при повышении скорости движения от начального значения 0.


Тяговое сопротивление сельскохозяйственной машины определяют по формуле:

R = k B + G м (f + i / 100), кН, (7) где В – ширина захвата, м, Gм – вес машины, кН.

Количество сельскохозяйственных машин в агрегате находят по формуле:

Р кр, nм = (8) и R где 'и – ориентировочное значение коэффициента использования тяго вого усилия трактора ('и = 0,90–0,95).

Тяговое сопротивление агрегата вычисляют по формуле:

Rа = nм R. (9) Фактический коэффициент использования тягового усилия трактора со ставит:

R и = а. (10) Р кр Буксование движителей трактора в зависимости от тягового сопротив ления агрегата находят по формуле:

R a + f + i / G = c d с, %. (11) Рабочая скорость с учётом буксования составит:

р = т 1, км/ч. (12) Производительность агрегата, га/ч:

Wч = 0,1 В р, (13) где – коэффициент использования времени смены.

Производительность агрегата за смену, га, Wсм = Wч 7. (14) Мощность, затрачиваемую на тягу агрегата, рассчитывают по формуле:

R a р Nт =, кВт. (15) 3, Затраты мощности на самопередвижение трактора:

Pf р Nf =, кВт. (16) 3, Затраты мощности на буксование:

N = ( N e N ВОМ ) м, кВт. (17) Потери мощности в трансмиссии:

N м = N e (1 м ), кВт. (18) Неиспользуемая мощность двигателя:

N н = N e N т N f N N м N ВОМ (19) Фактическую тяговую мощность на крюке можно рассчитать по формуле:

N кр = N т + N н. (20) Тогда коэффициент использования мощности двигателя составит:

N N = 1 н. (21) Ne Расход топлива, кг/га, рассчитывают по формуле:

0,001 g е [ N е + ( N f + N м ) (1 )] =, (22) Wч где gе – удельный расход топлива, г/кВт·ч.

С помощью предлагаемой программы (рис.) можно менее, чем за 5 ми нут скомплектовать машинно-тракторный агрегат и рассчитать его экс плуатационные показатели, а также вывести результаты расчёта на печать.

Предлагаемая методика и программа для расчёта эксплуатационных по казателей агрегатов с современными тракторами позволяет правильно вы брать и рационально скомплектовать мобильные ресурсосберегающие ма шинно-тракторные агрегаты для сельскохозяйственного производства.

Внешний вид программы для расчёта эксплуатационных показателей МТА с современными тракторами УДК 621.456-241. В.Н. Горшков, А.В. Хохлов Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г. Саратов ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОПРАВКИ ДЛЯ ТЕРМОФИКСАЦИИ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ КОЛЕЦ Уплотнительные кольца используются в различных механизмах, в част ности, в гидромеханических и механических трансмиссиях, переключение передач в которых происходит без разрыва потока мощности (К-700А, К 701, Т-150, Т-150К, МТЗ-142 и др.). Поскольку рабочая температура, ин тенсивность изнашивания, перепады давления при работе уплотнительных колец значительно меньше, чем при работе поршневых колец, то изготов ление их возможно с помощью термофиксации.

Условия долговечной эксплуатации узла уплотнения часто требуют по лучение уплотнительных колец с повышенным или пониженным давлени ем в зоне замка, поэтому необходимо разработать на основе термофикса ции такие устройства, которые позволяли бы получать уплотнительные кольца с требуемой формой в свободном состоянии. Существующие уст ройства по патентам РФ № 2087553, 2111266, 2245376 позволяют получать форму уплотнительных колец, отличную от формы колец при использова нии разводящей вставки (сухаря) для разведения замков колец. Однако, условия нагружения, связанные с контактом колец с разводящим устрой ством только в нескольких точках не обеспечивает стабильную форму и, естественно, параметры колец.

Предлагаемое устройство для термофиксации поршневых колец в паке те содержит пакет поршневых колец 1 с разводящей вставкой 2, средство осевого сжатия, включающее верхний подвижный фланец 3 и нижний не подвижный фланец 4, которые связаны между собой опорами 5, 6 и 7, представляющие собой цилиндрические болты, каждый из которых имеет на верхнем конце резьбу 8 и гайку 9 для осевой стяжки пакета поршневых колец 1 (рис. 1, 2).

Рис. 1. Пакет уплотнительных колец в сборе с устройством для его термофиксации Две опоры 5 и 6 неподвижны и жестко закреплены на нижнем неподвиж ном фланце 4, а третья опора 7 подвижная. Подвижная опора 7 может пере мещаться в сквозных пазах верхнего подвижного 3 и нижнего неподвижного 4 фланцев в диаметральной вертикальной плоскости пакета поршневых ко лец 1 при помощи устройства радиального сжатия пакета поршневых колец 1, включающее регулировочный болт 10, который находится в резьбовом от верстии вертикальной стойки 11, жестко закрепленной на радиальном высту пе 12 круглой пластины 13, на которой установлен пакет поршневых колец вместе с верхним подвижным 3 и нижним неподвижным 4 фланцами.

Нижний неподвижный фланец 4 имеет круглое сквозное отверстие 14, продольная ось которого совпадает с продольной осью Z пакета поршне вых колец 1 и с продольной осью цилиндрического выступа 15 круглой пластины 13, который свободно входит в круглое отверстие 14 нижнего неподвижного фланца 4.

Рис. 2. Вид сверху на устройство для термофиксации уплотнительных колец Нахождение цилиндрического выступа 15 круглой пластины 13 в круглом отверстии 14 нижнего неподвижного фланца 4 необходимо для того, что бы нижний неподвижный фланец 4, на котором установлен пакет поршневых колец 1, и круглая пластина 13 устройства радиального деформирования па кета поршневых колец 1 были взаимосвязаны и не перемещались относи тельно друг друга в процессе радиального деформирования пакета поршне вых колец 1 регулировочным болтом 10 через подвижную опору 7.

Перемещение регулировочного болта 10 в резьбовом отверстии верти кальной стойки 11 должно осуществляться на требуемую величину дефор мации пакета поршневых колец 1.

Далее пакет поршневых колец 1 фиксируют в деформированном со стоянии между верхним подвижным фланцем 3 и нижним неподвижным фланцем 4 путем окончательного затягивания гаек 9 на неподвижных опо рах 5 и 6 и на подвижной опоре 7, а средство радиального деформирования пакета поршневых колец 1, включающее круглую пластину 13 с радиаль ным выступом 12, к которому жестко прикреплена вертикальная стойка с регулировочным болтом 10, снимается. Набранный таким образом пакет поршневых колец 1 подвергается термообработке.

Режим термообработки пакета поршневых колец 1 вместе с оставшими ся тремя опорами 5, 6, 7, которые надежно удерживают пакет поршневых колец 1 в радиальном и осевом деформированном состоянии, должен обеспечить снятие внутренних напряжений в материале поршневых колец и зафиксировать заданную форму колец в свободном состоянии.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в том, что имеется возможность изготовить поршневые кольца с необходимым радиальным давлением на зеркало цилиндра двигателя, что уменьшит про рыв газов через неплотности, мощность двигателя увеличится, расход топли ва и смазочного материала уменьшится, а моторесурс двигателя возрастет.

Оригинальность предлагаемого устройства для термофиксации поршне вых колец в пакете заключается в том, что все три опоры способствуют не только радиальной деформации пакета поршневых колец, но и являются средством осевого сжатия. И главное это то, что после снятия устройства радиального сжатия пакета поршневых колец, состоящего из круглой пла стины с радиальным выступом, к которому жестко прикреплена верти кальная стойка с регулировочным болтом, термофиксация пакета поршне вых колец протекает вместе с оставшимися тремя опорами. Именно от то го, что все три опоры являются еще и средством осевого сжатия пакета поршневых колец, они надежно удерживают пакет поршневых колец в ра диальном деформированном состоянии в течение всего технологического процесса термофиксации.

Посредством предлагаемого устройства для термофиксации поршневых колец в пакете можно получить поршневые кольца после термофиксации в свободном состоянии, обладающие требуемой формой, которые могут дать соответствующую оптимальную эпюру радиальных давлений на зеркало цилиндра двигателя внутреннего сгорания. Прорыв газов через неплотно сти уменьшится, мощность двигателя увеличится, расход топлива и сма зочного материала уменьшится, а моторесурс двигателя возрастет.

УДК 621.456-241. В.Н. Горшков, А.В. Хохлов Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г. Саратов УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПОРШНЯ С АНТИВИБРАЦИОННЫМ ЭФФЕКТОМ С повышением быстроходности двигателей и достижением некоторой «критической» частоты вращения коленчатого вала резко повышается пропуск газа кольцами, увеличивается расход масла, снижается мощность.

В таких условиях даже кратковременная работа двигателя нередко оканчи вается поломкой колец – у замка отламываются кусочки небольшой дли ны, при этом повреждаются торцевые поверхности канавок, как правило верхние [1]. Излом имеет усталостный характер и причина такого явления – вибрация колец.

Изучение вопроса вибрации колец является необходимым условием ра ционального проектирования колец и поршня для форсированных и быст роходных двигателей.

Теоретические и экспериментальные исследования многих ученых по зволили рекомендовать различные мероприятия, направленные на устра нение или снижение вибрации колец. Однако мы обратили внимание на два очень важных фактора, вызывающих вибрацию колец. Это наличие за зора между кольцом и торцевой канавки поршня, а также наличие свобод ного пространства за поршневым кольцом в поршневой канавке. Мы счи таем, что зазоры в канавках поршня следует полностью выбирать. В таком случае исчезнут причины, вызывающие вибрацию, и одновременно повы сится герметичность колец. Например, в первом случае конструктивно можно решить, используя составные кольца с демпфирующим устройст вом между верхним и нижним элементами [2]. Во втором случае, когда требуется устранить наличие свободного пространства за поршневым кольцом, авторами этой статьи предложена следующая конструкция со ставного кольца, устраняющая вибрацию колец и повышающая уплот няющий эффект. На предлагаемую конструкцию получено положительное решение Комитета РФ по патентам на выдачу патента на изобретение.

Предлагаемое уплотнительное устройство поршня содержит поршень 1, в канавке 2 которого установлены рабочее поршневое разрезное кольцо 3 с клинообразными выступами 4, выполненными периодически на его внут ренней цилиндрической поверхности 5, и разрезное дополнительное коль цо 6 с пазами 7 (рис.).

Уплотнительное устройство поршня Дополнительное кольцо 6 установлено в заколечное пространство 8 ра бочего поршневого кольца 3 концентрично с последним так, что внутрен няя цилиндрическая поверхность 9 дополнительного кольца 6 по всей ок ружности контактирует с дном 10 поршневой канавки 2, а в фигурные па зы 7, которые выполнены периодически по окружности внешней цилинд рической поверхности 11 дополнительного кольца 6, свободно входят кли нообразные выступы 4 поршневого кольца 3, так как ширина пазов 7 вы полнена больше ширины клинообразных выступов 4.

Клинообразные выступы 4 поршневого кольца 3 имеют боковые пло ские поверхности 12, расположенные в радиальных плоскостях, и боковые плоские поверхности 13, лежащие в плоскостях, расположенных наклонно к радиальным. Пазы 7 дополнительного кольца 6 так же имеют плоские поверхности 14 и 15, которые параллельны соответственно плоским боко вым поверхностям 12 и 13 клинообразных выступов 4.

В гнезда 16 пазов 7 дополнительного кольца 6 помещены спиральные пружины 17, которые располагаются между боковыми радиальными пло скими поверхностями 12 выступов 4 и боковыми радиальными плоскими поверхностями 14 пазов 7. Клинообразные выступы 4 поршневого кольца 3 размещаются в пазах 7 дополнительного кольца 6 так, что боковые на клонные плоские поверхности 13 клинообразных выступов 4 контактиру ют с боковыми наклонными плоскими поверхностями 15 пазов 7. Поршень 1 размещен в цилиндре двигателя, а поршневое кольцо 3 всей своей внеш ней окружностью 18 контактирует с зеркалом цилиндра (на рисунке ци линдр условно не показан).

Уплотнительное устройство поршня работает следующим образом. В процессе перемещения поршня 1 рабочее поршневое кольцо 3 и цилиндр двигателя подвергаются действию переменных сил давления газов. И порш невое кольцо 3, и цилиндр двигателя деформируются. При этом может теря ется контакт на некоторых участках внешней окружности 19 рабочего поршневого кольца 3 с зеркалом цилиндра. Будет наблюдаться прорыв га зов, Однако, в этот момент спиральные пружины сжатия 17 расширителя, расположенные между боковыми радиальными поверхностями 14 и 12 па зов 7 дополнительного кольца 6 и клинообразных выступов 4 поршневого кольца 3 соответственно, воздействуют одновременно и на поршневое кольцо 3 и на дополнительное кольцо 6 в тангенциальном направлении – вектор T. В результате взаимодействия рабочего поршневого кольца 3 с до полнительным кольцом 6 по наклонным плоским поверхностям 13 клино образных выступов 4 и наклонным плоским поверхностям 15 пазов 7, поршневое кольцо 3 отодвигается от дополнительного кольца 6 по его на клонной плоскости 15 по направлению вектора F. При этом рабочее порш невое кольцо 3 прижимается к зеркалу цилиндра в радиальном направлении (вектор R ) с определенной силой по всей своей внешней окружностью 18, улучшая тем самым уплотняющее свойство составного кольца.

Таким образом, присутствие в поршневой канавке 2 за поршневым коль цом 3 дополнительного кольца 6 создает сопротивление прорывающимся газам из камеры сгорания в поршневую канавку 2 и тем самым улучшается уплотняющий эффект конструкции составного кольца. А упругая связь поршневого кольца 3 через спиральные пружины 17 с дополнительным кольцом 6 и, как следствие, с дном канавки поршня 9 создает устойчивое положение поршневого кольца 3 в поршневой канавке 2 в процессе работы двигателя, что уменьшает вероятность возникновения вибрации кольца.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Энглиш К. Поршневые кольца. Эксплуатация и испытание. Т. 2 // М.: Машгиз. – 1963. – 239 с.

2. А.с. 1492126 СССР, МКИ F 16 J 9/00. Поршневое составное кольцо / Н.Я. Калин ников, В.В. Мокиенко, В.Н. Горшков (СССР). – № 4231621/30-29;

заявл. 15.04.89;

опубл. 07.07.89. Бюл. № 25. – 3 с.

УДК 339.13. В.С. Горюшинский, А.В. Варламов, Н.Х. Варламова Самарский государственный университет путей сообщения, г. Самара РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ОТПУСКНЫХ И ПРИЕМНЫХ БУНКЕРОВ НА ЗЕРНОВЫХ ГРУЗАХ ПРИ ИХ ГРУЗОПЕРЕРАБОТКЕ Рассмотрим возможности гравитационного истечения сыпучей среды.

Столб насыпи давит на дно бункера, создавая вертикальное давление, кото рое с открытием выпускного отверстия начинает падать. Начальная фаза ис течения сыпучей среды остается упругой из-за отсутствия взаимного сколь жения частиц, а напряженное ее состояние остается неизменной. Падение вертикального давления ниже значений горизонтального стимулирует воз никновение горизонтальных смещений частиц, пластических деформаций.

Напряженное состояние среды претерпевает изменение, из-за ее деформации.

Известно, что непременным условием образования свода является паде ние вертикального давления до нуля [1, 2]. Это вызывает деформации сре ды, что приводит к возникновению касательных напряжений. Результатом этого является распорные реакции. Образование свода происходит при ус ловии равновесия вертикальной составляющей распорной реакции и массы насыпи груза, расположенной над выпускным отверстием. Установлено, что угол наклона касательной к линии свода совпадает с углом наклона вектора главного напряжения P в этой точке [1, 2, 3].

Из математического анализа известно, что угол наклона касательной к гра фику функции равен производной этой функции в рассматриваемой точке:

(1) tg=dy/dx, где y = f(x) – уравнение линии свода;

– угол наклона касательной к линии свода.

В тоже время угол есть угол между главным напряжением Р и его проекцией х на ось x:

Откуда следует:

(2) dy/dx = / х.

С учетом уравнения теории можно записать:

Fx = 0, F = p g (3) Производя преобразования получим:

d / dx = 0. (4) d / dx = p g Интегрируя уравнения (4), запишем:

x = C1. (5) = p g x + C Константу С1 определим из граничного условия и с учетом преобразо ваний:

С1 = 0 cos, (6) где 0 и соответственно начальное сопротивление сдвигу и угол внутреннего трения.

В свою очередь С2 определяется из условия, что в зоне замковой части цы свода наклона касательной к линии свода равен нулю. Тогда С2 = 0.

Подставим значения С1 и С2 в формулы (5), получим:

x = 0 cos (7) = pg x (8) Выполнив преобразования с уравнениями (7), (8), запишем уравнение линии свода для щелевого отверстия:

dy / dx = p g x / 0 cos. (9) После интегрирования (9) запишем:

y = p g x 2 / 2 0 cos + C3. (10) Константу С3 так же находим из граничного условия y = (в / 2) = 0, тогда:

С3 = p g в 2 / 8 0 cos. (11) Уравнение линии свода примет вид:

y =,125 p g (в 2 4 x 2 ) 0 cos. (12) Тогда высота стрелы свода hc найдена:

hc = p g в 2 / 8 0 cos. (13) Исходя из вышеизложенного, высота стрелы свода над щелевым отвер стием зависит от физико-механических свойств сыпучих грузов и пропор циональна квадрату ширины щели. Тогда длина плоского рабочего органа сводообрушителя должны быть более высоты стрелы свода при макси мальной ширине на 15–20 мм.

Пропускная способность щелевого бункера в общем виде согласно Р.Л. Зенкова [1] запишется:

Qб = 3600 н p S щ, (14) где н, S щ соответственно средняя скорость истечения сыпучего груза из щели бункера и площадь щели S щ = вщ lщ, которая является произведе нием ее ширины и длины.

При ширине щели вщ в н – критическое значение ширины щели, при ко торой возникают статически устойчивые своды вн = 2 0 (1 + sin ) pg, ско рость истечения определится:

н = 2 g (0,8 вщ 0 / p g f ), (15) где – коэффициент истечения сыпучего груза. В случае вщ в вн :

н = 2 g (1,05 вщ 3,4 0 / p g f ), (16) при вкр в всв – скорость истечения выразить формулой не представля ется возможным из-за нестабильности процесса истечения.

Перспективу использования могут иметь сводоразрушители, которые вводятся в полость бункера извне через щелевые отверстия [4, 5].

Для оценки энергоемкости сводообрушителя в виде вертикальной пла стины воспользуемся принципом относительности движения, третьим за коном Ньютона и понятием динамического напора.

При рассмотрении прямолинейного движения твердого тела в сыпучей среде считаем тело неподвижным, а среду набегающей на него. Силовые факторы, возникающие в теле и среде в зоне контакта, равны и противопо ложно направлены. Если предположить, что сыпучая среда набегает на не подвижную пластину площадью Sп перпендикулярно ее плоскости, то уси лие Fc, с которым сыпучая среда действует на пластину при прямоуголь ном сечении рабочего органа S п = в р hп составит:

Fc = 0,5 p н2 S н, (17) где н – скорость движения пластины м/с;

в р, hн – соответственно ширина (толщина) рабочего органа и глубина погружения рабочего органа в сыпучей среде, м.

Работа по преодолению силы сопротивления:

Ас = Fc l р, (18) где l р – путь, который проходит рабочий орган до полного опорожнения бункера, м, l р = р tоп, в котором tоп – время опорожнения бункера, с.

Общие энергозатраты по опорожнению бункера составят:

Еоп = 10 3 3 t оп 3 н (60mмп / hz z 2 + 0,5 p S п ). (19) р Время опорожнения составит:

t оп = Gб / p S щ, (20) где Gб – емкость бункера, т, 3, н – соответственно КПД ведущей звездочки и привода;

mмп – приведенная масса элементов привода, кг;

mмп, hz, z – соответственно шаг звездочки и число зубьев звездочки.

Тогда энергоемкость процесса разгрузки бункера:

Е уд = Еоп / Gб = р / 1000 3 пр и S щ (60mmn / hz z 2 + 0,5 m S погр ).



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 



Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

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