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 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная

сельскохозяйственная академия»

Материалы

Международной

научно-практической конференции

АгрАрнАя нАукА и обрАзовАние нА

современном этАпе рАзвития:

опыт, проблемы и пути их решения

26-28 мая 2009 года

Том V

Инженерно-ТехнИческое

обеспеченИе Апк

УЛЬЯноВск - 2009

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная

сельскохозяйственная академия»

Материалы

Международной

научно-практической конференции

АгрАрнАя нАукА и обрАзовАние нА

современном этАпе рАзвития:

опыт, проблемы и пути их решения

26-28 мая 2009 года

Том V

Инженерно-ТехнИческое

обеспеченИе Апк

УЛЬЯноВск - Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования», Ульяновск:, ГСХА, 2009, т. 5, 101 с.

Редакционная коллегия:

А.В.Дозоров, ректор (гл. редактор) В.А. Исайчев, В.И. Курдюмов В.Г. Артемьев, М.А. Карпенко Авторы опубликованных статей несут ответственность за патентную чистоту, достоверность и точность приведенных фактов, цитат, экономико статистических данных, собственных имен, географических названий и прочих сведений, а также за разглашение данных, не подлежащих открытой публика ции. Статьи приводятся в авторской редакции.

ISBN 987-5-902532-56- © ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия», Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК УДК К ВОПРОСУ О ОСЕВОЙ СКОРОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МАТЕРИАЛА ГИБКИМ СПИРАЛЬНО-ВИНТОВЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ TO THE QUESTION ON AXIAL SPEED OF MOVING OF THE MATERIAL FLEXIBLE SPIRAL-SCREWED WORKING BODY Н.Н. Аксенова N.N.Aksenova Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state agricultural academy Speed of moving of materials is one of the basic components at definition of giving of any transporting cars.

Скорость перемещения материалов является одним из основных состав ляющих при определении подачи любых транспортирующих машин.

В случае транспортирования (перемещения) сыпучих, жидких и полу жидких материалов спирально–винтовыми рабочими органами скорость пере мещения материалов зависит от осевой скорости перемещения винтовой по верхности вращающегося спирального винта ZП = S·n / 60.



Считая более практичным шаг винтовой линии спирального винта (S) обозначать в метрах, а частоту вращения спирального винта (n) в мин-1, при нимаем ZП в м/с.

Экспериментальными исследованиями установлено, что осевая скорость перемещаемого материала в большинстве случаев использования спирально- вин товых рабочих органов меньше осевой скорости спирального винта:

ZМ ZП, где ZМ – осевая скорость материала, определяется экспериментально.

Для выражения характера осевого отставания материала от осевой ско рости перемещения винтовой поверхности спирального винта используется ко эффициент осевого отставания:

К = ZМ /ZП.

Результаты исследований по определению коэффициента осевого отста вания при подъёме жидких материалов приведены на рисунке 1.

Анализ рисунка 1 показывает, что в пределах частоты вращения спи рального винта n = 2000…6000 мин-1, при KS = S/dн = 25/25 = 1, вязкости, = 3, мм2/с, = 1300 кг/м3, Н = 2,8 м для трех видов забора жидкого материала (а, б, в – рисунок 3.29) коэффициент осевого отставания устойчиво находится в преде лах К = 0,325…0,341. Снижение значения К с уменьшением частоты вращения от 2000 мин-1 до 1000 мин-1 связано с недостаточной величиной центробежной силы инерции внутри кожуха, которая находится в пределах Кц = 2r/g = 2,25.

4 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК 0, К К К=f(n ) К 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 8500 мин n, 500 1500 2500 3500 4500 5500 6500 Рис. 1. Зависимость коэффициента осевого отставания жидкого ма териала К и вязкостью = 3,74 мм2/с, Кs = 1, Н = 2,8 м, = 1300 кг/м3 от частоты вращения n спирального винта и вида забора: «о» вид «а», «х»

вид «б», «» вид «в»

Исследования показывают, что коэффициент осевого отставания жидкого материала увеличивается (имеется в виду, что материал меньше отстаёт от осевой скорости винтовой поверхности спирального винта) с увеличением вязкости жид кого материала при тех же конструктивных параметрах рабочего органа КS = 1.

Результаты исследований при видах забора «а» и «в» приведены на ри сунке 1. Анализ рисунка 1 показывает, что при увеличении вязкости жидкого материала отставание осевой скорости движения уменьшается и К достига ет значения 0,578…0,700 ( = 28,89 мм2/с) по сравнению 0,325…0,341 ( = 3,74 мм2/с).

Увеличение значения отношения шага спирального винта к его диа метру до Ks = S/dн = 35/25 = 1,4 при = 28,89 мм2/с ведёт к уменьшению К до 0,50…0,61, по сравнению К 0,578…0,700 при Кs=1 (рисунок 2).

Установлено также, что при КS = 45/25 = 1,8;

вязкости = 4,84 мм2/с и = 33, мм2/с коэффициент К имеет достаточно низкую величину (таблица 1).

Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК К0, J К S= 0, 0, K S = 1, 0, 0, К S= K S = 1, 0, 0, 0, 0, n, мин 500 1500 2500 3500 4500 5500 Рис. 2. Зависимость коэффициента осевого отстава ния жидкого материала К от частоты вращения n спираль ного винта и вязкостью жидкого материала = 28,89 мм2/с:

КS = 1, «о» вид «а», «х» вид «в»;

КS = 1,4;





«» вид «а», «» вид «в»

Таблица 1. Зависимость коэффициента осевого отставания жидкого материала К при KS = S/dн = 45/25 = 1,8 от частоты вращения n спирального винта и вязкости жидкого материала : Н = 2,8 м, = 1300 кг/м n, мин-1 1870 2155 2960 4300 5075 5780 = 4,84 мм2/с 0,120 0,376 0,233 0,104 0,116 0,146 0, K n, мин-1 1290 2330 3410 4480 5060 5660 = 33,3 мм /с 0,077 0,312 0,374 0,438 0,452 0,431 0, K Экспериментальными исследованиями установлено, что осевая скорость перемещаемого материала в большинстве случаев использования спирально винтовых транспортирующих устройств меньше осевой скорости спирального винта.

Исследованиями других компоновок устройств установлены следующие коэффициенты осевого отставания жидкого материала К:

6 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК при Dk = dн = 35 мм, S = 35 мм, = 4 мм, Н = 1,1 м;

K = 0,36, 38 мм, при Dk = dн = 45 мм, S = 40 мм, = 4 мм, Н = 1,1 м;

K = 0,37, 50 мм, при Dk = dн = 35 мм, S = 35 мм, = 4 мм, Н = 1,3 м;

K 45 мм, = 0,408, при Dk = dн = 45 мм, S = 40 мм, = 8 мм, Н = 5,74 м;

K = 0,208, 50 мм, при Dk = dн = 25,5 мм, S = 26 мм, = 3 мм, Н = 1,85 м;

K = 0,286, 27,5мм, при Dk = dн = 84 мм, S = 62 мм, = 8 мм, Н = 2,6 м;

K = 0,49, 88 мм, при Dk = dн = 66 мм, S = 70 мм, = 8 мм, Н = 4,5 м;

K = 0,147, 84 мм, при Dk = dн = 82 мм, S = 75 мм, = 8 мм, Н = 3,0 м;

K = 0,278, 93 мм, при Dk = dн = 73 мм, S = 65 мм, = 8 мм, Н = 1,4 м.

K = 0,52, 88 мм, Исследовались также значения коэффициента осевого отставания мате риала K от осевой скорости винтовой поверхности рабочего органа при раз личных компоновках конструктивных параметров устройства. Полученные значения в зависимости от частоты вращения рабочего органа и вязкости ис следуемого материала представлены в таблице 1.

Литература:

1. Аксенова, Н.Н. Разработка и обоснование конструктивно- режимных параметров устройства для перемещения птичьего помета. Автор диссертации канд. техн. наук.- Пенза, 2007, 18 с.

Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК УДК ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАБОРНОЙ ЧАСТИ ТРАНСПОРТЕРА С ГИБКИМ СПИРАЛЬНО-ВИНТОВЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ RESEARCH OF THE INTAKING PART OF THE CONVEYOR WITH FLEXIBLE SPIRAL-SCREWED WORKING BODY В.Г. Артемьев, Н.Н. Аксенова, Х.Х.Губейдуллин V.G.Artemyev, N.N.Aksenova, H.H.Gubejdullin Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state agricultural academy For the purpose of definition of influence of the form of configuration of an intaking part of the device researches have been conducted at various forms (kinds) of a fence До сих пор изучение спирально-винтового транспортера преи мущественно производилось как дозатора - раздатчика, загружающего через бункер-заборную камеру, Заборная камера при этом представляло собой устройство, которое можно рассматривать в поперечном сечении как отверстие сложной конфигурации. Через это отверстие подается материал в транспортер.

При этом подача транспортера определяется конструктивными и кинематиче скими характеристиками камеры, ее сечения. В случае загрузки транспортера, работающего как разгрузочная машина, забор материала производится свобод ным концом спирали, размещенном в перемещаемом материале.

Для нормальной работы спирально-винтового транспортера необ ходимо, чтобы его пропускная способность загрузочного окна транспортера несколько превышала максимальную транспортирующую способность винтовой спирали или была равной. Исследования показали, что размеры загрузочного окна существенно влияют на подачу транспортера.

С целью определения влияния формы компоновки заборной части устрой ства были проведены исследования при различных формах (видах) забора (ри сунок 1).

8 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК Результаты исследований для случая Dk =27,5 мм, dH = 25 мм, = 3 мм, W, 1,8 у, N кг/ч Вт •ч кг 1800 1, N у =f(n) 1600 1, 1400 1, W=f(n) 1200 1000 0, 800 0, 600 0, 400 0, 200 0 -0, n, мин 500 1500 2500 3500 4500 Рис. 2. Зависимость подачи W и удельных энергозатрат Ny устрой ства от вида забора и частоты вращения n спирального винта: Dk = 27,5 мм, dH = S = 25 мм;

«х» – вид «а»;

«о» – вид «б»;

«» – вид забора «в» кг/м3, = 3,744 мм2/с приведены на рисунке 2 и в таблице 1, 2.

Таблица 1. Зависимость подачи от формы забора жидкого мате мате риала и частоты вращения п спирального винта: Dk =27,5 мм, S = 25 мм, dH = 25 мм, р = 1300 кг/м3, v = 3,744 мм2/с, Н = 2,8 м Вид «а» Вид «б» Вид «в»

n, мин W, кг/ч n, мин W, кг/ч n, мин W, кг/ч -1 -1 - 1400 32 1540 79 1400 1600 99 1640 115 1560 1650 114 1900 205 1980 1680 126 2000 234 2260 1760 154 2200 292 2778 1870 191 2300 327 3470 1950 220 2400 360 3890 2150 267 2700 526 4425 2220 285 3300 788 4890 2550 408 3700 797 5125 3000 569 4200 986 5460 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК 3420 771 4800 1216 5882 3900 944 6400 2165 6250 4700 1409 – – 9210 Таблица 2. Зависимость удельных энергозатрат Ny от частоты вра щения n спирального винта и вида забора: Dk =27,5 мм, dH = S = 25 мм, = 3 мм, = 1300 кг/м3, = 3,744 мм2/с, Н = 2,8 м Вид «а» Вид «б» Вид «в»

Ny, Вт·ч/ n, мин-1 n, мин-1 Ny, Вт·ч/кгм n, мин-1 Ny, Вт·ч/кг кг 1400 4,16 1540 1,93 1400 8, 1600 1,61 1640 1,49 1560 2, 1650 1,57 1900 0,88 1980 0, 1680 1,47 2000 0,78 2260 0, 1760 1,28 2200 0,64 2778 0, 1870 0,99 2300 0,66 3470 0, 1950 0,96 2400 0,62 3890 0, 2150 0,80 2700 0,51 4425 0, 2220 0,76 3300 0,42 4890 0, 2550 0,54 3700 0,41 5125 0, 3000 0,40 4200 0,36 5460 0, 3420 0,32 4800 0,37 5882 0, 3900 0,32 6400 0,32 6250 0, 4700 0,30 – – 9210 0, S = 25 мм, Н = 2,8 м, dс = 22 мм, dв = 19 мм, = 1,25 мм, = Результаты исследования с жидким материалом вязкостью = 28,9 мм2/с для вариантов забора вида «а» для Dk =27,5 мм, dH = S = 25 мм, = 3 мм, Н = 2,8 м, = 1300 кг/м3, приведены в таблице 3 и на рисунке 3.

Экспериментальные исследования проводились с жидким материалом вязкостью от v = 3,744 мм /с до v = 28,9 мм /с для вариантов забора вида «а», «б», «в», при этом было выявлено влияние формы заборной части кожуха на подачу устройства.

Установлено, что формы и виды заборной части кожуха (витка спи рального винта выходят за пределы кожуха «а», половина витка располага ется внутри кожуха «б», кожух имеет прорезь - окно «в»), значительно влияют 10 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК Таблица 3. Зависимость подачи (производительности) W и удельных энергозатрат Ny от частоты вращения n спирального винта и видов забора «а»

и «в» для устройства с Dk =27,5 мм, dH = S = 25 мм, S = 35 мм, = 3 мм, = кг/м3, = 28,9 мм2/с Вид «а» Вид «б» Вид «в»

n, мин-1 W, кг/ч Ny, Вт·ч/кг n, мин-1 W, кг/ч Ny, Вт·ч/кг 958 182 9,34 925 5,4 22, 1400 165 1,27 156 216 0, 2420 641 0,48 2120 522 0, 2800 720 0,44 2590 824 0, 3620 1137 0,42 2940 927 0, 4450 1322 0,49 3400 1246 0, 4968 1607 0,49 4220 1830 0, 5568 1927 0,51 4970 2052 0, 6030 2212 0,51 5350 2180 0, – – – 6110 2617 0, 1,6, Nу W, Вт •ч кг/ч 2000 1, кг N у =f(n) 1750 1, 1500 1, W=f(n) 1250 1000 0, 750 0, 500 0, 250 0, 0 0, 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000мин n, Рис. 3. Зависимость удельных энергозатрат Ny. и подачи (произво дительности) W от частоты вращения n спирального винта и вида забора (о – вид «а», х – вид «в»);

Dk =27,5 мм, dn = 25 мм, S = 35 мм, = 3 мм, = кг/м3, = 28,9 мм2/с на производительность подачи жидкости и удельные энергозатраты, увеличение вязкости жидкости от v = 4,48 мм2/с до v = 28,9 мм2 /с ведёт к увеличению как подачи, так и удельных энергозатрат до 10%.

На основании выполненных исследований можно сделать следующие вы воды:

Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК - конструкция и размеры заборной части устройства являются резервом повышения подачи, что особенно важно при использовании транспортера с гиб ким спирально- винтовым рабочим органом.

- для уточнения расчетов при проектировании спирально- винтового транспортера в формулу подачи следует ввести коэффициент учитывающий влия ние числа заборных витков.

Литература:

1. Аксенова, Н.Н. Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров устройства для перемещения птичьего помета. Автор диссерта ции канд. техн. наук,- Пенза, 2007, 18 с.

УДК 631:363. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ КОРНЕПЛОДОВ POWER ESTIMATION OF THE GRINDER OF ROOT CROPS Н.П. Аюгин N.P. Ayugin Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state agricultural academy Forages is a basis of bases of animal industries, they make 50 … 70 % of the cost price of cattle-breeding production, therefore in rational use of forages their correct preparation has the major value.

Approximately the one third energy spent for preparation of root crops to feeding, it is spent for crushing.

Perfection of designs is the important and actual problem. For this purpose it is necessary to define the basic components of balance power of a grinder.

Корма – это основа основ животноводства, они составляют 50…70 % себестоимости животноводческой продукции, поэтому важнейшее значение в рациональном использовании кормов имеет их правильная подготовка.

Примерно одна третья энергии, затрачиваемой на подготовку корнепло дов к скармливанию, расходуется на измельчение.

Совершенствование конструкций является важной и актуальной задачей.

Для этого необходимо определить основные составляющие баланса мощности измельчителя.

Мощность, потребляемая измельчителем, расходуется на резание корне плодов N1, транспортирование измельченного корма N2, холостой ход N3, и на преодоление силы трения измельченного продукта об рабочие органы измель чителя N4.

N=N1 +N2 +N3 +N4.

Мощность N1, затрачиваемая на резание, определяют по формуле акаде мика В.П. Горячкина:

N1=pFzn.

12 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК Для гребенчатых ножей продольного резания N1п=pпFпzn, pп – удельное сопротивление резанию гребенчатыми ножами где продольного резания, Н/м;

Fп – площадь поверхности одного реза гребенчатыми ножами родольно го резания, м2.

Для сплошных ножей продольно-поперечного резания:

N1пп=pппFппzn, pпп – удельное сопротивление резанию сплошными ножами где продольно-поперечного резания, Н/м;

Fпп – площадь поверхности одного реза сплошными ножами продольно поперечного резания, м2.

Fп=lнcoslст/2, Fпп=lнcoslст+2(nпр-1)blст, nпр – число поперечных сегментов на сплошном ноже где продольно-поперечного резания.

Мощность, затрачиваемая на транспортирование измельченного продук та, N2=mgvбКc, m – масса транспортируемого измельченного продукта, кг;

где vб – окружная скорость измельчающего барабана, м/с;

Кc – коэффициент сопротивления перемещению измельченного материа ла.

Мощность, затрачиваемая на холостой ход, состоит из двух частей.

N3 =Nр+Nв, Nр – мощность, затрачиваемая на разгон измельчающего ба где рабана, кВт;

Nв – мощность, затрачиваемая на преодоление силы сопротивления воз духа, кВт.

Для определения мощности Nр воспользуемся выражением:

Nр=J22tр, J=Jбарабана+Jшкива+Jшвырялки+Jвала – момент инерции рабочего где органа измельчителя, кг·м2;

–угловая скорость измельчающего барабана, с-1;

tр – время разбега измельчающего барабана, с.

Формула определения силы сопротивления воздуха в общем виде имеет вид:

Fв=0,5Ссвv2S, Сс – коэффициент сопротивления среды;

где в – плотность воздуха, кг/м3;

v – скорость движения тела, м/с;

S – наибольшее поперечное сечение тела, м2.

Мощность, затрачиваемая на сопротивление воздуха, Nв= Fв v.

Мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения измельченного продукта об рабочие органы измельчителя, N4=Nтр.н +Nтр.ш, Nтр.н – мощность, затрачиваемая на преодоление трения про где Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК дукта о ножи измельчающего барабана, кВт.

Nтр.ш – мощность, затрачиваемая на преодоление трения продукта об кор пус при транспортировании швырялкой измельченного продукта, кВт.

Nтр.н=30fm3rм2cos2(90-0)/, f – коэффициент трения корнеплода о металл;

где rм – радиус вращения центра масс порции продукта, м;

0 – угол установки ножа к поверхности измельчающего барабана, град.

Nтр.ш=30fm3rм2/.

После подстановок и преобразований мощность, потребляемую измель чителем при резании гребенчатыми ножами, найдем по формуле:

N=pп lнcoslстzn/2+mgvбКc+J22tр+3,75·10-5вvбF+30fm3rм2(1+cos20)/.

Мощность, потребляемая измельчителем при резании сплошными ножа ми, N= pппzn(lнcoslст+2ablст) +mgvбКc+J22tр+3,75·10-5вvбF+ +30fm3rм2(1+cos20)/.

Таким образом, мощность, необходимая для измельчения корнеплодов, зависит как от конструктивных особенностей измельчителя, и от свойств из мельчаемого материала.

УДК 631. ПУТИ СНИжЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЗАТРАТ ПРИ ПОСЕВЕ ПРОПАшНЫХ КУЛЬТУР В.И. Курдюмов, Е.С. Зыкин, И.В. Бирюков V.I. Kurduymov, E.S. Zykin, I.V. Biruykov Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state agricultural academy The method of sowing row crops that enables to increase their yielding ca pacity from 20 to 30 % has been offered. The description of the seeder-cultivator design and mounted with the ridge forming coulter has been given. The use of the above-mentioned implements of mechanization of sowing enables to make ridges of the required height and with the soil compactness that meets the agro technical requirements. This method could reduse the cost of sowing.

Основная задача посева состоит в обеспечении наилучших условий прорастания семян и в дальнейшем – развития растений, а также в получении их оптимальной густоты при равномерном размещении в рядках. Анализируя существующие способы посева, можно сделать вывод, что наиболее перспек тивным способом посева пропашных культур является гребневой [1]. Он по зволяет создать благоприятные температурные, водные и воздушные условия для быстрого и дружного прорастания семян. Однако до настоящего времени существующие технологии остаются энерго- и трудозатратными, связаны с ис пользованием большого количества средств механизации, применяемых в раз личные периоды развития растений.

На основе вышесказанного, нами предлагается совместить операции 14 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК культивации, посева, образования гребней и прикатывания, что позволит сокра тить эксплуатационные затраты на посев пропашных культур.

В основе предлагаемого способа принят прием высева семян сеялкой культиватором с комбинированными сошниками (рисунок 1). При данном спо собе предпосевная культивация, высев семян и прикатывание посевов с образо ванием гребня проводят одним агрегатом, что сокращает количество проходов агрегатов по полю.

Способ посева пропашных культур осуществляется следующим обра зом. При движении сеялки-культиватора комбинированный сошник и стрель чатые лапы, установленные с перекрытием величиной 2…3 см, рыхлят почву и подрезают сорняки. При этом комбинированные сошники высевают семена на влажное уплотненное ложе, образуют над высеянными семенами бугорок почвы и уплотняют его, формируя гребень почвы высотой 6…8 см.

При осуществлении предлагаемого способа посева в сравнении с тради ционным способом посева в гребни, осуществляемого за несколько технологи ческих проходов агрегата, улучшаются тепловой, водный и воздушный режимы, что способствует более быстрому развитию растений. При этом полевая всхо жесть растений увеличивается до 20…30 %.

Для реализации предлагаемого способа нами разработан агрегатируе мый с сеялкой-культиватором комбинированный сошник (рисунок 1).

УДК 631:362. СНИжЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАТРАТ НА ПРОЦЕСС СУшКИ ЗЕРНА В УСТАНОВКЕ КОНТАКТНОГО ТИПА ENERGY CONSUMPTION REDUCTION ON GRAIN DRYING IN CONTACT DRYER В.И. Курдюмов, И.Н. Зозуля, А.А. Павлушин V.I. Kurdyumov, I.N. Zozulya, A.A. Pavlushin Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state agricultural academy Importance of the grain drying at process production and conversion agri cultural products has been motivated. Contact grain dryer has been offered.

Some calculations on determination of the energy consumption of grain dry ing have been brought, as well as methods of their reduction have been intended.

Важнейшее место в обеспечении сохранности собираемого урожая, а также доведении его до товарной кондиции принадлежит послеуборочной об работке зерна, особенно сушке. Сушка зерна - энергозатратная технологическая операция, поэтому создание энергосберегающих установок для выполнения этого процесса является актуальной задачей.

Предложена установка для сушки зерна (рисунок) на основе комбиниро ванного подвода теплоты к обрабатываемому зерну [1].

16 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК Рис. Установка для сушки зерна:

1 – кожух;

2 – слой теплоизолирующего материала;

3 – загрузочный бун кер;

4 – выгрузное окно;

5 – транспортирующий рабочий орган;

6 – воздухо вод;

7 – винтовые опоры;

8 – разделительное кольцо, 9, 10 – нагревательные элементы;

11 – вентилятор;

12 – патрубок;

13 – двигатель;

14 – ременная пере дача Мощность, необходимая для обеспечения процесса сушки зерна в пред лагаемой установке, затрачивается на:

- вращение вала шнека, перемещающего зерно от загрузочного бункера к выгрузному окну;

- нагрев цилиндрического кожуха шнека;

- привод вентилятора, установленного в воздуховоде установки;

- нагрев воздуха, подаваемого вентилятором внутрь кожуха.

Мощность, необходимая для вращения шнека, затрачивается на:

- преодоление сил инерции, возникающих при изменении скорости дви жения зерна (в момент загрузки);

- преодоление силы трения зерна о внутреннюю поверхность кожуха;

- перемещение зерна вдоль оси винта и преодоление силы трения зерна о винтовую поверхность шнека.

Мощность, Вт, затрачиваемая на преодоление сил инерции в момент за грузки зерна в установку, Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК N 0 = 0,278Qn a, где Q - пропускная способность установки, т/ч;

va - абсолютная скорость перемещения зерна, м/с.

Мощность, Вт, на преодоление трения груза о внутреннюю поверхность кожуха N 0 = Fкn a, где Fк – сила трения зерна о поверхность кожуха, Н.

Сила трения зерна о поверхность кожуха, Н, Fк = f 2 (Pc + G cos b cos j ), где f2 - коэффициент трения зерна о стенку кожуха;

Рс – центробежная сила, Н;

G – вес зерна, находящегося в установке, Н;

- угол отклонения части цы при вращении шнека с постоянной угловой скоростью 0, c-1.

Центробежная сила, Н, Gw 2 D Pc =.

2g Вес зерна, Н, находящегося в установке, QLg G=, 3,6n1с р где - угловая скорость абсолютного вращательного движения зерна в установке, с-1;

D0 – средний диаметр кольцевого зазора между валом и кожухом шнека, м;

L – рабочая длина шнека, м;

v1ср – средняя осевая скорость движения зерна в установке, м/с.

Угловая скорость абсолютного вращательного движения и средняя осе вая скорость зерна в установке соответственно:

dj n a cos b w0 sin a cos b n w= = w0 = = с-1;

sin (a + b ) R d t R Q n1 = ( ) м/с, 900p D d 2 y 0 c g где - угол подъема винтовой линии шнека, град.;

Q - пропускная спо собность сушильной установки, т/ч;

D - диаметр шнека, м;

d - диаметр вала шнека, м;

- коэффициент заполнения межвиткового пространства;

– насыпная плотность обрабатываемого зерна, кг/м3;

c0 - коэффициент осыпания 18 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК зерна через зазоры между кромкой шнека и внутренней поверхностью кожуха.

Мощность, Вт, затрачиваемая на перемещение зерна вдоль оси винта и преодоление трения зерна о винтовую поверхность шнека, P0 D0 (w0 w ) P0D(w0 w ) N0 = +, 2 где P - движущая сила, касательная к окружности, проходящей через центр давления зерна на винтовую поверхность, Н;

P0 - окружная сила на наружной кромке винта, Н.

Силы Р0, Н, определяют, исходя из теории движения тела по наклонной плоскости:

P0 = G sin b t (a 0 + r 1 );

g P0 = Fк sin q t (a + r 1 ), g где a 0 = arctg (S pD0 ) - угол подъема винтовой линии, про ходящей через центр давления зерна на винтовую поверхность шнека, град;

- угол подъема траектории движения зерна в установке, град;

1 – угол трения частицы о поверхность витка шнека, град.

При определении мощности двигателя установки необходимо учесть:

- защемление и дробление зерна в зазорах между наружной кромкой шнека и внутренней поверхностью кожуха;

- трение в подшипниках вала;

- трение в передаточном механизме;

- возможность пуска установки под нагрузкой после вынужденной оста новки двигателя.

Мощность, Вт, требуемая на привод вала шнека, (N 0 + N 0 + N 0 )k 1 2 N0 =, hn где k0 - коэффициент, учитывающий защемление и дробление зерна;

h n - КПД подшипников качения вала шнека.

Мощность, Вт, снимаемая с вала двигателя,, (1) где k1 - коэффициент запаса мощности;

- КПД трансмиссии.

Мощность, Вт, затрачиваемая на нагрев кожуха установки, определяется мощностью, потребляемой нагревательными элементами:

Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК N 2 = U J, (2) где U – напряжение, В;

J – сила тока, А.

Вентилятор, перемещающий определенное количество воздуха L, раз вивает полное давление H, потребляя при этом мощность N.

Не вся энергия, расходуемая на вращение рабочего колеса вентилято ра, передается перемещаемому воздуху. Часть энергии теряется на преодоление внутренних потерь в вентиляторе, а также на потери в приводе вентилятора.

Мощность, Вт, потребляемая вентилятором, установленным в воздухо воде установки,, (3) где L – подача вентилятора, м3/с;

Н – напор, создаваемый вентилятором, h в - коэффициент полезного действия (КПД) вентилятора;

h п - КПД Па;

привода.

Мощность, Вт, потребляемая нагревательным элементом, установлен ным в воздуховоде,, (4) где c - удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг°С);

- плотность воздуха, кг/м3;

L - количество нагреваемого воздуха, м3/ч;

Твых - температура воздуха на выходе из нагревательного элемента, °С;

Тнар - температура наружного воздуха (на входе в нагревательный элемент), °С;

- КПД нагревательного элемента.

Из формул (1 - 4) можно определить суммарную мощность, Вт, затрачи ваемую на процесс сушки зерна в установке:

.

(5) Из уравнения (5) следует, что все затраты мощности постоянны, кроме мощности, затрачиваемой на нагрев кожуха.

Таким образом, изменяя напряжение и силу тока и определяя оптималь ные их значения, мы можем добиться снижения энергетических затрат на про цесс сушки зерна при обеспечении требуемого качества готового продукта.

Литература:

1. Патент № 75233 РФ. Устройство для сушки зерна / В.И. Курдюмов, И.Н. Зозуля;

опубл. 27.07.2008 г., Бюл. № 21.

20 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК УДК 631:362. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ УСТАНОВОК КОНТАКТНОГО ТИПА ДЛЯ СУшКИ ЗЕРНА PARTICULARITIES OF THE CALCULATION OF HEAT INSULATION OF THE CONTACT GRAIN DRYERS В.И. Курдюмов, И.Н. Зозуля V.I. Kurdyumov, I.N. Zozulya Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state agricultural academy Grain drying is one of the most important processes in different technolo gies production and conversion agricultural products. Energy efficiency in general depends on the design of the dryer.

In this connection, offered patented contact grain dryer, as well as calcula tions for determination of the sufficient thickness of heat insulation layer.

Сушка зерна является неотъемлемой частью множества различных тех нологий производства и переработки сельскохозяйственной продукции.

В Ульяновской ГСХА разработана энергосберегающая установка для сушки зерна, основанная на принципе контактного подвода теплоты к зерну [2].

Контактная сушка для установок с высокой пропускной способностью не до статочно эффективна. Однако реализация данного способа в установках отно сительно небольшой производительности, предназначенных для эксплуатации в небольших фермерских хозяйствах, позволяет использовать энергию гораздо эффективнее.

Эффективность использования энергии при сушке зерна в установке во многом зависит от вида и особенностей используемой теплоизоляции. При на личии тепловой изоляции снижаются тепловые потери, а, следовательно, повы шается количество сбереженной энергии.

Наложение теплоизоляции на цилиндрическую поверхность имеет свою особенность: вследствие утолщения изоляции наряду со снижением внутренне го термического сопротивления возрастает наружная поверхность теплообмена, что способствует увеличению теплопотерь [1].

Для обоснования толщины слоя изоляции выполним тепловой расчет для установившегося режима работы установки, при котором температура ко жуха tк и тепловой поток через слои теплоизоляции постоянны.

На рисунке изображена схема распределения температуры в установке.

Качество тепловой изоляции оценивают коэффициентом полезного дей ствия:

Фи hи = Фн где Фи – тепловые потери изолированной установки, Вт;

Фн – тепловые Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК потери неизолированной установки, Вт.

Тепловые потери многослойной цилиндрической оболочки, Вт, 2p l (t t ( ) ) Ф= d i +1 c1 c n+ n l l d n i =1 i i где l – длина установки, м;

n – число слоев;

i – теплопроводность i-того слоя, Вт/(мК);

tс1 – температура первого слоя, °С;

tс(n+1) – температура послед него слоя, °С.

Рис. Распределение температуры в установке Удельные потери теплоты в окружающую среду, Вт/м, (t к tокр ), q= R где tк – температура кожуха установки, °С;

tокр – температура окружаю щей среды, °С;

R – суммарное термическое сопротивление, мК/Вт.

R = Rм + Rа + Rи + Rо, где Rм – термическое сопротивление слоя мастики, мК/Вт;

Rа – термиче ское сопротивление внутреннего слоя теплоизоляции, мК/Вт;

Rи – термическое сопротивление слоя наружной изоляции, мК/Вт;

Ro – термическое сопротивле ние теплопередаче в окружающую среду, мК/Вт.

Термическое сопротивление слоя мастики, мК/Вт, где м – теплопроводность слоя мастики, Вт/(мК);

dм – наружный диа метр слоя мастики, м;

dк – диаметр кожуха установки, м.

22 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК Термическое сопротивление слоя внутренней теплоизоляции, мК/Вт, где а – теплопроводность слоя внутренней теплоизоляции, Вт/(мК);

dа – диаметр слоя внутренней теплоизоляции, м.

Термическое сопротивление внешнего слоя теплоизоляции, мК/Вт, где и – теплопроводность внешнего слоя теплоизоляции, Вт/(мК);

dи – диаметр внешнего слоя изоляции, м.

Сопротивление теплоотдаче от наружной поверхности изоляции в окру жающую среду, мК/Вт, где н – суммарный коэффициент теплообмена наружной поверхности тепловой изоляции, Вт/(м2К).

где ни – коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/(м2К);

нк – коэффи циент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м2К).

Значение ни можно определить по формуле:

где С – коэффициент излучения внешней поверхности слоя изоляции, Вт/(м2К4);

Ти – температура наружной поверхности изоляции, К;

То – температу ра окружающей среды, К.

Коэффициент теплообмена конвекцией от наружной поверхности изо ляции при естественной конвекции:

Тепловые потери изолированной установки, Вт;

где l – длина кожуха установки, м.

Потери теплоты в окружающую среду от неизолированной установки определяют аналогично, без учета толщины внешнего слоя изоляции.

Диаметры слоев мастики и теплоизоляции обусловлены конструктив Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК ными особенностями установки, поэтому являются постоянными величинами.

Таким образом, выбрав материал теплоизоляции и оптимизировав толщину сло ев, можно добиться снижения тепловых потерь при сушке зерна в установке контактного типа и, следовательно, снижения энергетических затрат на этот процесс.

Литература:

1. Драганов Б.Х. и др. Теплотехника в сельском хозяйстве. – М.: Агро промиздат, 1990. - 463 с.

2. Патент № 75233 РФ. Устройство для сушки зерна / В.И. Курдюмов, И.Н. Зозуля;

опубл. 27.07.2008 г., Бюл. № 21.

УДК 631:362. ОСОБЕННОСТИ СУшКИ ЗЕРНА РАЗЛИЧНЫХ КУЛЬТУР В УСТАНОВКАХ КОНТАКТНОГО ТИПА FEATURES OF DRYING OF GRAIN OF VARIOUS CULTURES IN INSTALLATIONS OF CONTACT TYPE В.И. Курдюмов, А.А. Павлушин, Г.В. Карпенко V.I. Kurdyumov, A.A. Pavlushin, G.V. Karpenko Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state agricultural academy Importance of carrying out of process of drying of grain is proved. The basic features of drying of grain of various cultures are defined. Resulted researches and the received regime parameters of process of drying of grain of wheat and rye grain are presented.

Сушка зерна в зерносушилках - это основной и наиболее высокопроиз водительный способ подготовки его к дальнейшему хранению и переработке.

Однако биологическое строение зерна требует не только снижения его влажности при сушке до требуемого значения, но и доведение зерна до такого состояния, при котором оно впадает в состояние, близкое к анабиозу, когда жиз недеятельность и дыхание его затормаживаются, а развитие микроорганизмов и вредителей почти прекращается вследствие отсутствия для этого благопри ятных условий.

Зерно отдельных культур различается между собой по строению, кон систенции ядра и оболочек, химическому составу и т. д., поэтому их свойства в процессе сушки проявляются по-разному. Важно технологически грамотно организовывать процесс сушки зерна, что невозможно без знания основ этого процесса и его особенностей применительно к зерну различных культур.

Зерна ржи обладают плотной оболочкой и сжатой бороздкой, в связи с чем отдают влагу медленнее, чем пшеница. Химический состав ржи допускает более высокий нагрев зерна по сравнению с пшеницей, но это приводит к ухуд шению мукомольных и хлебопекарных качеств зерна.

24 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК Плотная и толстая пленка (мякинная оболочка) снижают скорость влаго отдачи зерна ячменя по сравнению с другими злаковыми культурами.

Зерна овса сушатся значительно быстрее, так как обладают более рых лыми оболочками и ядром. Однако температура нагрева ограничивается воз можностью возгорания сухих пленок, которые легко отделяются от зерна.

Применение высоких температур для сушки кукурузы может вызвать затвердение оболочек и появление в них и в ядре зерна трещин. Это связано с плотным строением ядра и наличие твёрдой оболочки с прилегающим роговид ным слоем, что, в свою очередь, затрудняет влагоотдачу.

Более сложной является сушка зерна крупяных культур в связи со спец ифическими условиями его переработки.

По скорости сушки одно из первых мест занимает гречиха, что зависит от пористости оболочек и ядра, а также большой скважистости зерна.

Зерно проса покрыто плотной мякинной оболочкой, под которой имеется небольшая прослойка воздуха. Несмотря па рыхлость ядра, сушка проса в связи с малой его скважистостью происходит медленнее, чем зерна других культур.

При неправильной сушке в оболочках и ядре могут образоваться трещины, что ухудшает технологический процесс переработки проса в пшено.

Большие трудности представляет сушка зерна бобовых культур (сои, фа соли, гороха и др.). Это обосновано наличием плотных оболочек и плотного ядра. При большой скорости сушки у оболочек получается разрыв между посту плением влаги изнутри и испарением ее с поверхности зерна. При этом могут образоваться трещины в оболочках и ядре, начинается свертывание белков и ухудшается качество зерна. Во избежание этого рекомендуется применять сту пенчатые режимы сушки бобовых культур, а также просушивать их постепенно, снижая влажность за 2 - 3 пропуска через сушилку.

Семена масличных культур в большинстве случаев обладают мякинной оболочкой. Между оболочкой и ядром имеется прослойка воздуха. Химический состав (с преобладанием жиров) этих семян допускает достаточно их нагрев до достаточно высокой температуры без ухудшения качества. Однако возможность растрескивания оболочек и загорания семян в сушилке ограничивает темпера турный режим.

Чтобы получить после сушки качественное зерно необходимо знать и учитывать следующие требования.

1. Перегрев всегда приводит к ухудшению или даже полной потере тех нологических и посевных качеств. Недостаточный нагрев уменьшает эффек тивность сушки и удорожает её, так как при снижении температуры нагрева удаляется меньшее количество влаги. Предельно допустимая температура зерна зависит от культуры, характера его использования (целевого назначения), ис ходной влажности.

2. Конструкция зерносушилки должна быть универсальной (сушить зерно различных культур) и обеспечивать равномерный нагрев всего зернового слоя. Травмируемость зерна в процессе сушки должна быть сведена к миниму му.

Проведённые исследования процесса сушки в установке контактного типа для тепловой обработки зерна [1, 2] позволили оптимизировать ее режим ные параметры по сушке пшеницы и ржи. Кожух установки выполнен состав ным, а каждая составная часть снабжена индивидуальным нагревательным эле Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК ментом, что позволяет быстрее прогревать зерно и поддерживать температуру в пределах, которые не снижают посевных или технологических качеств зерна.

До начала процесса сушки температура нагрева участков кожуха уста навливалась со снижением на 5 °С в направлении от загрузочного бункера к выгрузному окну.

После проведения исследований в лабораторных и производственных условиях и обработки полученных данных были определены оптимальные ре жимные параметры установки. При сушке зерна пшеницы средняя температура греющей поверхности tп опт = 58 С, скорость движения воздуха в установке vв qопт = 5,44 м/с, При этом удельные затраты энергии на испарение влаги опт = 3102 кДж/кг. Для зерна ржи vз опт = 0,033 м/с, а средняя температура греющей поверхности tп опт = 61 С при qопт = 3164кДж/кг. Скорость движения зерна в установке vз опт при этом составила 0,033 м/с, что соответствует лучшему со четанию таких параметров как пропускная способность установки и разовый влагосъём (рисунок). Посевные качества зерна после сушки не снизились, что подтверждено его исследованиями на всхожесть, проведенными в Ульяновской агрохимической лаборатории.

Рис. Зависимость влагосъёма от скорости движения зерна При сушке зерна любой культуры непременными условиями являются строгое соблюдение установленных режимов сушки и выполнение всех требо ваний по эксплуатации зерносушилок.

Применение предложенной установки контактного типа для тепловой обработки зерна позволяет обеспечить соблюдение всех технологических тре бований, предъявляемых к процессу сушки зерна различных культур, миними зировать потери теплоты в окружающую среду и снизить затраты энергии на испарение влаги с поверхности зерна.

Литература:

1. Патент № 59226 РФ. Устройство для сушки зерна / В.И. Курдюмов, Г.В. Карпенко, А.А. Павлушин;

опубл. 10.12.2006, Бюл. № 34.

2. Патент № 2323580 РФ. Устройство для сушки зерна / В.И. Курдюмов, Г.В. Карпенко, А.А. Павлушин;

опубл. 10.05.2008, Бюл. № 13.

26 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК УДК: 681.518.52: 631.588.6: 631. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДДЕРжАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЧВЫ В ТЕПЛИЦАХ О.Н.Лёзная O.N.Leznaja Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина Enough rigid agrotechnical requirements in dynamic accuracy of stabiliza tion of temperature of ground and air the system of automatic control with a tem perature mode in a hothouse is called to provide performance.

In Northern Kazakhstan apply hothouses with electro heating a soil ground.

Developed device ETST-1 provides a range of stabilization of temperatures – 100 + 100 0 С at the established operating mode of heaters of system of soil heating, and also maintenance of constant temperature of any controllable closed contour.

Народнохозяйственное значение овощеводства определяется, главным образом, высокой ценностью овощей в питании человека. Они являются источ никами витаминов, минеральных и органических веществ, которые содержатся в форме хорошо усваиваемых организмом человека соединений и играют важ ную физиологическую роль в обмене веществ.

Тепличное овощеводство выполняет важную роль в обеспечении населе ния свежими высококачественными овощами в течение круглого года.

Из-за большого разнообразия климатических и топографических усло вий Республики Казахстан применяются различные технологии и методы выра щивания овощей, включающие капельное орошение, а также теплицы с систе мами управления микроклиматом.

В настоящее время в связи с ростом агрономических требований к ми кроклимату повышается интерес. Ещё несколько лет назад в теплицах допуска ли погрешность поддержания температуры + 40, в данный же момент требуется выдерживать погрешность температуры +0,40, т.е. требования возросли в раз.

Такие требования в совокупности с энергосберегающими технология ми требуют установки в теплице большого количества исполнительных систем.

При большом количестве исполнительных систем антропогенное управление становится практически невозможным, отсюда и высокий интерес к автомати ческим системам управления. С другой стороны, интерес возрастает, потому что экономия энергии выходит на первый план в процессе производства, и система управления микроклиматом играет здесь одну из ключевых ролей, какая бы ни была теплица.

Выбор системы управления осложняется в связи с достаточно большим многообразием такого рода систем на рынке. Основным критерием выбора, естественно, является качество поддержания температурного режима. Извест но, что необходимым условием для получения доброкачественной рассады и высоких урожаев овощных культур является поддержание, в соответствии с тре бованиями агротехники, температуры в корнеобитаемом слое.

Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК Рис.1. Блоксхема электронного термометра – стабилизатора ЭТСТ Выполнение достаточно жёстких агротехнических требований в дина мической точности стабилизации температуры воздуха и почвы призвана обе спечить система автоматического управления температурным режимом в тепли це. Анализ отечественного и зарубежного опыта автоматизации систем обогрева в сооружениях защищённого грунта показывает, что принцип поддержания тем пературы определяется, прежде всего, типом системы обогрева [1;

2]. Используя в качестве источника питания электроэнергию, многие авторы [3;

4] указывают на ряд устройств, в том числе полупроводниковых терморегуляторов, обеспечи вающих регулирование температуры с учётом современных технологий.

В теплицах Северного Казахстана применяют электрообогрев почвы. В качестве нагревателей – стальная, изолированная токопроводящим полимером, проволока диаметром 6 мм, уложенная непосредственно в грунт, горизонтально плоскости, параллельной поверхности растительного слоя [5]. Существующие устройства, о которых упоминается в [3;

4], имеют недостаток основной из кото рых диапазон температур от 0 0С до + 45 0С.

Разработанное нами устройство (ЭТСТ-1) даёт возможность изме рения температуры и поддержания её в более широком диапазоне ± 100 0С.

Блок-схема электронного термометра-стабилизатора представлена на рисунке 1.

Это соответствует температуре установившегося рабочего режима по верхности нагревателей (+95 0С), находящихся в почвенном грунте на глубине 20-25 см;

автоматическом поддержании температурного поля в корнеобитаемом слое и постоянством температуры окружающей среды любого контролируемого замкнутого пространства.

Измерительный мост используется в качестве датчика температуры. В качестве чувствительного элемента использован кремниевый диод типа Д237Б, у которого сопротивление полупроводникового перехода зависит от температу ры. Выходной сигнал моста подаётся на оба входа усилителя постоянного тока.

Для устойчивости усилитель охвачен отрицательной обратной связью. В одну 28 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК из диагональ выпрямительного моста включён измерительный прибор РА1 слу жащий для отображения показаний температуры на его шкале. Необходимость выпрямительного моста объясняется отклонением стрелки РА1 только в одну сторону, независимо от знака напряжения на выходе.

Устройство определения полярности температуры собрано на микросхе ме типа К140УД6Б.

В качестве исполнительного устройства используется компаратор, со бранный на микросхеме К155СА3. При изменении напряжения на входе устрой ства происходит скачкообразное его переключение.

Блок питания состоит из силового трансформатора, выпрямительного моста, выполненного на мостовой схеме, обеспечивающих два разнополярных напряжения + 10 и – 10 вольт на выходе необходимые для питания микросхем устройства.

Термостабилизатор смонтирован в корпусе размерами 280х120х80 мм.

Настройку предлагаемого устройства начинают с установки питающих напряжений. Далее балансируют устройство определения полярности, регу лируют работу компаратора. Градуировку шкалы производят путём нанесения температурных меток, используя метод экстраполяции.

Литература:

1. Лёзная О.Н. Почвенный обогрев нагревателями с токопроводящей по лимерной композицией в теплицах // Аграрная наука сельскому хозяйству. Ма тер. II Междун. Научно-практ. Конф. Барнаул, 2007. Кн. 1.- С.422-424.

2. Шавров А.В. Управление микроклиматом теплиц. // Достижения науки и техники АПК. – 1998, № 12,- С.43-48.

3. Андреев Ю.Н. Стабилизаторы температуры в бытовых условиях. // Радио, 1998, № 6, - С. 45-47.

4. Коломиец А.П., Шавров А.В. Управление температурным режимом те плиц // Техника в сельском хозяйстве, 1995, №5,- С. 31.

5. Саватеев Н.И., Лёзная О.Н. Устройство для электрического обогрева почвы в теплицах. Патент № 7840.- Опуб. В Б.И. 18.08.99, № 8.

6. Лёзная О.Н., Рубцов В.П. Электронный термометр-стабилизатор тем пературы. А.С. № 11353.- Опуб. В Б.И. 15.03.2002, № 3.

Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК УДК 631. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОСЛОЙНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПРИ ИСПЫТАНИИ КОМБИНИРОВАННОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА ПЛУГА THE QUALITY ASSESSMENT OF LAYER BY LAYER SOIL CULTIVATION IN TESTING THE WORKING UNIT OF A PLOUGH А.В. Павлушин, В.А. Богатов A.V. Pavlushin, V.A. Bogatov Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state agricultural academy The issues of studying the quality of ploughing with the help of the combined soil cultivating working unit on the basis of general purpose ploughs are presented in the article. The testing of moldboard ploughing was conducted on the fields of the Ulyanovsk state academy of Agriculture.

Почвенный покров и растения играют огромную роль в производстве ценнейшей и жизненно необходимой разнообразной биологической продукции.

Последние же аккумулируют и распределяют космическую энергию посред ством фотосинтеза, обеспечивают оптимальный баланс кислорода и углекис лоты в атмосфере, являются экраном, удерживающим в биосфере важнейшие химические биофильные элементы от геохимического стока в мировой океан.

Следовательно, при дальнейшей интенсификации земледелия повыше ние биологической продуктивности культурных агрофитоценозов возможно лишь при внедрении эффективных зональных почвозащитных систем земледе лия. Разработка, а главное, применение их является важнейшей народнохозяй ственной задачей [3].

Объектом наших исследования являлся образец комбинированного по чвообрабатывающего рабочего органа для основной послойной обработки по чвы, изготовленного в соответствии с патентом на изобретение №2297745, на базе плугов общего назначения (ПЛН-3-35 и ПЛН-4-35), по оптимальным пара метрам, полученных в результате теоретических исследований [1].

Полевые исследования комбинированного почвообрабатывающего ра бочего органа, являются основным методом проверки выполненных теорети ческих [2] и лабораторных исследований, проводились на отвальной обработке почвы на полях опытного поля Ульяновской ГСХА.

В качестве эталонных почвообрабатывающих орудий использовались лемешно-отвальный плуг ПЛН-3-35 и ПЛН-4-35. Исследуемые почвообрабаты вающие орудия агрегатировались с тракторами МТЗ-80(82), ДТ-75М. Глубина обработки при этом составляла порядка: а1 = 0,15 м, а2 = 0,1 м.

Для оценки качества исследуемых орудий (табл.) определялись такие показатели как: полнота заделки растительных остатков, крошение, выравнен ность поверхности др., по общепринятым методикам.

30 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК Таблица. Агротехнические показатели при полевых исследованиях Значение показателя Показатель ПЛН- ПЛН- ПЛН По АТТ ПЛН-4-35* 3-35 3-35* 4- Скорость движения, До 12 5,6 5,2 6,2 6, км/ч Стерня яро вых, озимых Фон Стерня ржи (высота до 12 см) и техниче ских культур Глубина обработки, см:

а1 20… 22,2 15,2 24,5 15, а2 – 7 – Среднеквадратическое отклонение глубины, ±2 1,4 1,9 1,5 1, ± см Ширина захвата, м – 1,07 1,11 1,44 1, Отклонение фактиче ской от установочной 10 2 5,7 2,85 ширины захвата, % Выравненность поверх – 7,3 6,1 7,7 6, ности пашни, % Крошение почвы, %, размер фракций до 50 70…80 70,2 71,6 76,9 88, мм Заделка растительных и 95 75,6 85,2 79,3 87, пожнивных остатков, % Примечание: * – плуг с экспериментальными комбинированными по чвообрабатывающими рабочими органами Выравненность поверхности пашни после прохода опытного плуга со ставила 6,1…6,8%. Качество крошения составило от 71,6 до 88,4 %. Заделка пожнивных остатков 85,2, 89,5 %, (рис.) что ниже требований АТТ, это можно объяснить наличием довольно густой стерни высотой до 12см (при проведении испытаний). Отклонение от равномерности хода рабочих органов составляла не более ±1,9см, что соответствует требованиям нормативных данных, по АТТ ±2,0 см.

Среднеквадратическое отклонение глубины обработки достаточно удо влетворительно (1,7…1,9 см). Рабочая ширина захвата исследуемых образцов равнялась 1,11 м и 1,47 м. Отклонение фактической ширины от установочной составило 5…5,7 % при нормативах 10%.

Выравненность поверхности пашни порядка 6,1…6,8%. Качество кро Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК а – базовым плугом ПЛН-3-35;

б – плугом ПЛН-3-35 с эксперимен тальными РО Рис. Поверхность поля после вспашки шения отвечает требованиям АТТ (70…80 %) и, в зависимости от твердости верхнего слоя почвы и глубины обработки составило величину 71,6% и 88,4 %.

Литература:

1. А.с. № 2297745. Комбинированный почвообрабатывающий рабо чий орган / В.А. Богатов, А.В. Павлушин, В.И. Курдюмов. – Опубл. 27.04.2007;

Бюл. № 12.

2. Исаев Ю.М., Богатов В.А., Павлушин А.В. Влияние формы рыхлителя подпахотного горизонта на тяговое сопротивление. //Механизация и электрифи кация сельского хозяйства, 2008. – №5. С. 16-17.

3. Моргун Ф. Т. Почвозащитное земледелие / Ф.Т. Моргун, Н.К. Шикула, А.Г. Тарарико. - 2-е изд., перераб. и доп. – К.: Урожай, 1988. - 256с.

32 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК УДК 631. СНИжЕНИЕ ЭНЕРГОЗАТРАТ ПРИ МЕжДУРЯДНОЙ ОБРАБОТКЕ ПРОПАшНЫХ КУЛЬТУР REDUCTION OF ENERGY CONSUMPTION AT INTERROW CULTIVATION OF ROW CROPS Е.Н. Прошкин, В.И. Курдюмов E.N. Proshkin, V.I. Kurdyumov Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state agricultural academy A new working unit has been offered for interrow cultivation of row crops.

The formulae to define draft resistance of cultivator section components have been given. The ways of energy consumption reduction for interrow cultivation of row crops have been determined.

Повышение эффективности и рентабельности сельскохозяйственного производства возможно на основе широкого внедрения энергосберегающих ма шин и технологий. Поскольку затраты на топливо-смазочные материалы явля ются одной из основных статей расходов в растениеводстве, то снижение удель ного веса этой статьи в общих затратах на производство продукции приводит к улучшению экономического состояния сельскохозяйственных предприятий.

Один из путей решения данной задачи – создание и внедрение энергосберегаю щих средств механизации междурядной обработки пропашных культур.

Анализ способов и средств механизации междурядной обработки про пашных культур показал, что задача создания устройств, которые с относи тельно небольшими затратами энергии наиболее полно обеспечивали бы вы полнение агротехнических требований при обработке полных междурядий до настоящего времени не решена. Также имеются проблемы с сохранностью культурных растений при использовании известных рабочих органов пропаш ных культиваторов. В связи с вышесказанным задача разработки новых рабочих органов пропашных культиваторов и проведения исследований, направленных на оптимизацию конструктивных параметров и режимов использования этих органов, является актуальной и имеет большое значение для современного рас тениеводства.

На основе анализа средств механизации междурядной обработки и их классификации, результатов поисковых опытов, в Ульяновской ГСХА создан перспективный рабочий орган пропашного культиватора, новизна технического решения которого подтверждена решением ФИПС о выдаче патента на изобре тение по заявке № 2006145675.

Предложенный рабочий орган состоит из стойки и закрепленной на ней стрельчатой лапы с отвалом, выполненным в виде свободно установленного на оси с возможностями перемещения вдоль стойки и регулирования углового положения относительно направления движения диска, кронштейна и много звенного механизма с зубьями. На кронштейне установлена пластина с закре пленным на ней дополнительным кронштейном. Диск выполнен сферическим Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК и расположен выпуклой стороной к стойке с возможностью изменения зазора между ним и внутренней поверхностью стрельчатой лапы. Ось диска установ лена на дополнительном кронштейне. На пластине с возможностью регулирова ния углового положения в горизонтальной плоскости относительно направления движения установлен многозвенный механизм, звенья которого имеют возмож ность изменять свое положение относительно смежных звеньев. В каждом звене выполнены вертикальные отверстия, в которых с возможностью регулировки по высоте установлены параллельно относительно друг друга зубья.

Особенностью предложенного нами рабочего органа является то, что при его использовании вместо серийных органов культиватора за один проход можно взрыхлить почву и уничтожить сорняки в междурядьях, подавить сорня ки в защитной зоне путем сдвига почвы в рядок растений, а также обеспечить ее мульчирование и подокучивание растений. Это стимулирует развитие у рас тений дополнительных корней, что способствует повышению их урожайности.

Важной задачей при оптимизации параметров и режимов работы орудия для междурядной обработки является снижение затрат энергии на выполнение процесса, которое зависит от сопротивления секций культиватора. Оно, в свою очередь, слагается из сопротивления перемещению стрельчатой лапы, привали вающего диска, секции бороны и колеса культиватора.

Общее тяговое сопротивление лапы культиватора Fx равно сумме го ризонтальных проекций (на ось х) четырех сил: Rд - сопротивления почвы де формации, вызываемой рабочей поверхностью клина;

RG - результирующей элементарных нормальных сил сопротивления почвы и сил трения на рабочей поверхности клина;

RF - реактивной силы, отклоненной на угол от нормали к поверхности клина;

Rз – сопротивления, возникающего при износе лезвия и образовании у него затылочной фаски, производящей уплотнение слоя почвы на дне борозды:

Fx = Rдх + RGх + RFх + Rзх. (1) Сила Rд приложена около лезвия клина и отклонена от нормали к его ра бочей поверхности на угол трения. Обычно принимают, что Rд = kab, где k - коэффициент, учитывающий свойства почвы и геометрическую форму клина, a и b – соответственно толщина и ширина пласта почвы.

Результирующая элементарных нормальных сил сопротивления почвы и сил трения на рабочей поверхности клина (2) где G – вес пласта;

- угол крошения, образуемый рабочей поверхно стью с плоскостью хОу;

- угол скоса лезвия, образуемый линией лезвия с осью х;

f – коэффициент трения почвы о поверхность лапы культиватора.

Составляющая тягового сопротивления (3) где v – скорость рабочего органа;

- плотность почвы.

34 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК Сила сопротивления, возникающего при износе лезвия и образовании у него затылочной фаски, производящей уплотнение слоя почвы на дне борозды (4) где - коэффициент, обычно 0,3…0,4;

Gк - вес культиватора.

Сопротивление плоского приваливающего диска, установленного с углом атаки, (5) где р – удельное давление ножа, h и bн – соответственно глубина погру жения ножа в почву и толщина режущей кромки ножа;

fд – коэффициент трения почвы о диск;

– ширина режущей кромки диска;

R – радиус диска;

- цен тральный угол.

Давление зуба бороны на слой почвы по передней грани зависит от таких факторов, как коэффициент трения на поверхности контакта, угол внедрения и др. В общем случае эпюра нормального давления (рисунок) - выпуклая кривая, максимальная ордината которой равна временному сопротивлению почвы на смятие в.см. Практически при достаточном заглублении зуба бороны в почву нормальное давление может быть принято одинаковым по всей поверхности.

Современные экспериментальные данные показывают, что нормальное давле ние р возрастает от нуля в точке отхода элемента слоя почвы от зуба бороны Рис. Эпюры нормального давления на передней грани зуба бороны Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК до максимума в точке а встречи зуба с почвой с нарастающей интенсивностью.

Зависимость удовлетворительно описывается формулой p = p0(1 - y/L)n, (6) где у - расстояние рассматриваемой точки от вершины внедряемого в почву клина;

L - длина зоны контакта;

р0 - давление в точке встречи вершины клина с почвой;

п - показатель степени, учитывающий форму эпюры.

Итак, если принять прямоугольную эпюру распределения нормального давления по передней грани зуба бороны и учесть, что нормальное давление в любой точке контакта равно в.см, можно записать, что равнодействующая нор мального давления на зуб бороны Nn = 0,5в.смlhз/cos, (7) где в.см – временное сопротивление почвы на смятие;


l – длина диагона ли поперечного сечения зуба бороны, м;

hз – глубина погружения зуба бороны в почву, м;

- половина угла внедрения зуба бороны в почву, град.

Равнодействующая сил трения Fтр = 0,5fв.смlhз/cos, (8) где f – коэффициент трения почвы о грани зуба бороны.

Нормальная сила Fnz = Nncos - Fтрsin = 0,5в.см l hз(1 – f tg). (9) Касательная сила Fnx = Nnsin + Fтрcos = 0,5в.см l hз(tg + f). (10) Следовательно, сила, необходимая для перемещения секции бороны, Fб = в.см l hзnз (tg + f), (11) где l – длина диагонали поперечного сечения зуба бороны;

hз – глубина погружения зуба бороны в почву;

nз – число зубьев, установленных на одной секции бороны;

nз – число зубьев, установленных на одной секции бороны;

половина угла внедрения зуба бороны в почву;

f – коэффициент трения почвы о грани зуба бороны.

Таким образом, формула (11) показывает, что сила, необходимая для перемещения бороны, зависит от площади контакта зубьев с почвой и физико механических свойств почвы.

Тяговое сопротивление колеса, установленного на секции культиватора, (7) где kп - коэффициент, учитывающий снижение сопротивления перекаты ванию обрезиненного колеса;

Gск – вес секции культиватора;

bк - ширина колеса;

q - коэффициент объемного смятия почвы;

d - диаметр колеса.

Сопротивление секции культиватора Fc = Fx + Fд + Fб + Fк. (8) Из сказанного выше следует, что тяговое сопротивление секции куль тиватора зависит от свойств почвы, веса культиватора, скорости агрегата, угла атаки приваливающего диска, а также от конструктивных параметров лапы, диска, зубьев бороны и колеса. При уменьшении скорости агрегата, угла атаки приваливающего диска и веса культиватора сопротивление перемещению агре гата снижается. Поэтому при оптимизированных конструктивных параметрах и режимах работы культиватора снижения энергозатрат можно достичь за счет меньшей металлоемкости агрегата.

36 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК УДК 631.319. ОБОСНОВАНИЕ УГЛА ВХОжДЕНИЯ РЫХЛИТЕЛЬНОЙ ЛАПЫ КОМБИНИРОВАННОГО АГРЕГАТА В ПОЧВУ SUBSTANTIATION OF AN ANGLE OF ENTRY FRIABLINGS OF THE COMBINED UNIT IN TO THE GROUND А.Н. Худоёров A.N.Hudoyоrov Андижанский сельскохозяйственний институт Andijon agricultural Institute In clause the results of researches on a substantiation of an entry angle friablings of the combined unit in to the ground are given.

В Узбекском научно-исследовательском институте механизации и элек трификации сельского хозяйства (УзМЭИ) и Андижанском сельско -хозяйствен ном институте разработан комбинированный агрегат для подготовки почвы под посев хлопчатника, выполняющий за один проход полосное рыхление почвы на глубину 30-35 см, локальное внесение мине-ральных удобрений в два яруса и одновременное формирование гребней [1].

Агрегат состоит из рамы с навеской, при помощи которой он навеши вается на трактор, рыхлителей, гребнеформирующих рабочих органов, туковых сошников и опорных колес.

В этой статье приведены результаты теоретического исследования по обоснованию угла вхождения рыхлительной лапы комбинированного агрегата в почву.

Для обоснования угла вхождения рыхлительной лапы в почву рассмо трим процесс деформации и разрушения почвы под ее воздействием.

Как известно из литературы и ранее проведенных исследований [2-4] деформация почвы клином состоит из двух периодически повторяющихся про цессов: при перемещении рыхлительной лапы из положения I в положение II почва сначала сжимается (сминается), а затем когда возникающие в ней напря жения достигают критических пределов происходит сдвиг или отрыв пласта по плоскости АВВ1А1, расположенной к направлению движения (оси ОХ) под углом.

Если считать, что пласт разрушается за счет сдвига [4,5], то (1) где 1,2 углы внешнего и внутреннего трения почвы, град.

Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК Качество крошения почвы и тяговое сопротивление рыхлителя во мно гом зависит от пути S, пройденой рабочим органом от начала сжатия до раз рушения пласта.

Рис. 1 Процесс деформации и разрушения почвы под воздействием рыхлительной лапы.

Очевидно, что чем меньше S (см. рис. 1), тем лучше качество крошения почвы и меньше тяговое сопротивление рабочего органа. В связи с этим рассто яние S можно рассматривать как основным критерием оценивающим показатели работы рабочего органа.

Установим, от каких факторов зависит расстояние S. Для этого рассмо трим силы, действующие на пласт со стороны рыхлительной лапы. Как извест но на пласт, взаимодействующий с рабочей поверхностью рыхлительной лапы, действуют нормальная сила N и сила трения (рис.2). Равно разложим на две составляющие: силу Rк, действующую этих сил действующую по плоскости АВВ1А1, и силу RN;

перпендикулярную к ней:

Рис.2. Схема сил, действующих на пласт со стороны рыхлительной лапы.

38 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК Найдем касательное напряжение, возникающее по плоскости АВВ1А где h –глубина обработки почвы;

- угол Мора.

Приравнивая в выражении (2) к [к] ( где [к]- критическое удельное сопротивление почвы сдвигу) и решая полученное выражение относительно N, определяем нормальное усилие действующее на пласт в момент его разруше ния.

С учетом и выражения (1), а также после некоторых преобразований выражение (3) будет иметь следующий вид Если принять, что сопротивление почвы смятию до начала ее разруше ния пропорционально объему деформируемой среды [6], то результирующую нормальных давлений почвы на рыхлитель можно определить по формуле N = q0 ( + KV V )FADOb, 1 (5) где q0 - коэффициент объемного смятия почвы, Н/м3;

FADO – площадь поперечного сечения почвы, смятой рабочим органом, т.е. площадь треугольника ADO (рис.1.);

KV – коэффициент, учитывающий изменение объемного смятия почвы в зависимости от скорости;

V - скорость движения.

Пользуясь схемой, приведенной на рис.1, находим Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК Подставляя это значение FADO в формулу (5), получим.

Приравнивая правые части (4) и (7) и решая, полученное равенство от носительно S имеем.

(8) Из анализа данной зависимости следует, что для заданных условий ра боты, глубины обработки и скорости движения агрегата величина S в основном зависит от угла вхождения рабочего органа в почву.

По выражению (8) на рис. 3 построены графики изменения величины S Рис. 3. Зависимость пути S от угла и скорости V = 1,5 м/с (1), 2,0 м/с (2), 2,5 м/с (3), 3 м/с (4) 40 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК в зависимости от угла при различных значениях скорости движения. Как видно из этих графиков S в зависимости от изменяется по закону парабол и при = 30-350 имеет минимальное значение.

Для обеспечения качественного рыхления почвы при минимальных затратах энергии угол вхождения в почву рыхлительной лапы должен быть в пределах 30- 35о.

Литература:

1. Худойбердиев Т.С., Худоёров А.Н. Новый способ обработки почвы и техническое устройство для его реализации //Материалы межд. науч.-практ.

конф. Актуальные вопросы аграрной науки и образования: Т.. Ульяновск: УГ.

.

СХА, 2008.

2.Синеоков Г.Н., Панов И.М. Теория и расчёт почвообрабатывающих ма шин. –М.: Машиностроение, 1977.

3.Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные ма шины. –М.: Колос, 1980.

4.Новиков Ю.Ф. Некоторые вопросы теории деформирования и разру шения пласта под воздействием двугранного клина //Сб. науч. тр./ Вып. 46. Че лябинск: ЧИМЭСХ, 1969.

5.Горячкин В.П. Сборник соч. В 3-х томах. Изд. 2-е. Под. ред.

Н.Д.Лучинского. Т.1.–М.: Колос, 1968.

6.Бурченко П.Н. К вопросу взаимодействия почвенного пласта и плоско го клина // Тр./ВИМ. М. : 1978.

УДК 631.319. ОБОСНОВАНИЕ шИРИНЫ И ДЛИНЫ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ РЫХЛИТЕЛЬНОЙ ЛАПЫ КОМБИНИРОВАННОГО АГРЕГАТА SUBSTANTIATION OF WIDTH AND LENGTH OF A WORKING SURFACE FRIABLINGS OF THE COMBINED UNIT А.Н. Худоёров A.N.Hudoyоrov Андижанский сельскохозяйственний институт Andijon agricultural Institute In the clause the results of researches on a substantiation of width and length of a working surface friablings of the combined unit are given.

В Узбекском научно-исследовательском институте механизации и элек трификации сельского хозяйства (УзМЭИ) и Андижанском сельскохозяйствен ном институте (АСХИ) разработан комбинированный агрегат [1] для подготовки почвы под посев хлопчатника, выполняющий за один проход полосное рыхле ние почвы, локальное внесение минеральных удобрений в два яруса и одновре менное формирование гребней. При его использовании поле готовится к посеву осенью без выполнения таких операций как заравнивание свальных гребней и Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК разъемных борозд, боронование, малование, внесение удобрений необходимых при вспашке. Вместо этих операций весной проводится лишь одна операция подправка гребней.

Агрегат состоит из рамы с навесным устройством, рыхлителей, туко вых сошников, гребнеформирующих рабочих органов, бункера для минераль ных удобрений и опорных колес.

В этой статье приведены результаты теоретического исследования по обоснованию длины рабочей поверхности рыхлительной лапы – L, ширины рыхлительной лапы – b комбинированного агрегата.

Длина рабочей поверхности рыхлительной лапы должна быть рав ной или больше АD (рис1), т.е. LAD. В противном случае, т.е. если LAD под действием рабочего органа пласт достаточно не деформируется и возникающие в нем напряжения не приводят к его разрушению.

Используя теоремы синусов из рис. 1, Это выражение с учетом выражения (1) имеет следующий вид.

Рис. 1 Процесс деформации и разрушения почвы под воздействием 42 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК рыхлительной лапы.

Из этого выражения видно длина рабочей поверхности рыхлителя за висит от физико-механических свойств почвы, глубины обработки и рабочей скорости.

Принимая из литературных источников [2,3] [к]=2104 Па;

1=300;

2=40 ;

q0=107 Н/м3 и Kv=0,1 по выражению (2) определяем, что при скоро сти движения 1,5-2,0 м/с для обеспечения качественного рыхления почвы на глубину 35-40 см длина рабочей поверхности рыхлительной лапы должна быть минимум 125 мм Ширину рыхлительной лапы определяли из условия исключения об разования на дне, борозды с уплотненными стенками [3,4] и для ее определения получили следующую преобразованную формулу где [см]- удельное сопротивление почвы смятию.;

– угол наклона равнодействующей сопротивления почвы перемеще нию рабочего органа к горизонту.;

n, m – безразмерные коэффициенты, зависящие от физико–механических свойств почвы.

Из выражения (3) видно, что ширина захвата рыхлительной лапы в первую очередь зависит от глубины обработки, физико–механических свойств почвы и угла вхождения ее в почву. Принимая из источников [4,5] m=4,2;

[см]=1,44106 Па, [к] =2104 Па, n = 2,5 по выражению (3) определено, что для обеспечения рыхления почва на глубину 30-35 см без образования борозды с уплотненными стенками на дне ширина захвата рыхлительной лапы должна быть не меньше 102 мм.

Для обеспечения качественного рыхления почвы при минимальных за тратах энергии длина и ширина рабочей поверхности – должна быть соответ ственно 125 и 102мм.

Литература:

1. Худойбердиев Т.С., Худоёров А.Н. Новый способ обработки почвы и техническое устройство для его реализации //Материалы межд. науч.-практ.

конф. Актуальные вопросы аграрной науки и образования: Т.. Ульяновск: УГ.

.

СХА, 2008.

2.Гаффаров Х.Р. Совершенствование технологического процесса и обосно-вание параметров орудия для разуплотнения подпахотного слоя почвы в зоне хлопководства: Дис. …канд.техн.наук.–Янгиюль,1993.

3.Абдурахмонов Р.А. Обоснование параметров глубокорыхлителя для полос-ной обработки почвы: Дис. … канд. техн. наук. –Янгиюль, 2004 г.

4.Плющев Г.В. Исследование процесса глубокого рыхления почвы и выбор оптимальных параметров рабочего органа пропашного культиватора – Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК глубо-корыхлителя для южной орошаемой зона земледелия: Автореф. дис....

канд. техн. наук. – М., 1974.

5.Панов И.М. и др. Вопросы теории взаимодействия рабочих органов глу бокорыхлителя с почвой // Исследование и разработка почво-обрабатывающих и посевных машин: Сб.науч. тр. М.: ВИСХОМ, 1988.

УДК 631.319. ОБОСНОВАНИЕ шИРИНЫ И УГЛА УСТАНОВКИ ДОЛОТА ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЯ К ДНУ БОРОЗДЫ SUBSTANTIATION OF WIDTH AND ANGLE OF DEEPFRIABLINGS CHISEL INSTALLATION TO FURROW BOTTOM А.Н.Худоёров, Р.А.Абдирахмонов, А.К.Хамракулов A.N.Нudoyorov, R.A.Abdiraxmonov, A.К.Xamrakulov Андижанский сельскохозяйственний институт Andijon agricultural Institute In the clause the results of researches on a substantiation of width and deep friablings chisel installation angle to the furrow bottom are given.

Исследования, проведенные в последние годы, показывают, что одним из действенных способов снижения энергоемкости глубокой обработки почвы является переход от сплошного к полосному рыхлению [1,2]. В результате уда ется существенно снизить тяговое сопротивление на единицу ширины захвата глубокорыхлителя, увеличить его захват и производительность.

Исходя из этого в качестве объекта исследований был принят глубоко рыхлитель, состоящий из – образной рамы с навеской, опорных колес и ра бочих органов.

Рабочий орган глубокорыхлителя состоит из стойки 1 (рис.1) и рыхли тельного элемента (долота) 2, выполненного в виде плоского горизонтального двугранного клина.

Рис.1. Рабочий орган глубокорыхлителя Основными параметрами глубокорыхлителя, оказывающими существен ное влияние на качественные и энергетические показатели его работы являются:

44 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК b - ширина долота;

l- длина долота;

- угол установки долота к дну борозды;

tс - толщина стойки;

bc - ширина стойки;

2c - угол заострения стойки, форма ее лобового профиля;

а – ширина междуследия рабочих органов.

В этой статье приведены результаты теоретического исследования по обоснованию b - ширины долота;

- угла установки долота к дну борозды.

Благодаря тому, что рабочие органы выполнены в виде рыхлящей лапы (долота) и установлены они на раме с междуследием, обеспечивающим непре крытие зон их деформации, глубокорыхлитель осуществляет полосное рыхле ние подпахотного слоя почвы.

Исследованиями установлено [1,3,5], что при глубоком рыхлении в усло виях блокированного резания для одного и того же рабочего органа и типа по чвы отделение стружки, т.е. рыхление ее происходит до некоторой глубины hкр (рис.2.), называемой «критической». Ниже этой глубины рыхление почвы не происходит, а образуется борозда с уплотненными стенками, приводящими к нарушению водно-воздушного режима почвы, а также увеличению энергозатрат на ее обработку.

Рис.2. Схема деформации почвы рабочим органом в сечении, пер пендикулярном направлению движения.

Критическая глубина рыхления зависит от физико-механических свойств почвы, формы и параметров рабочего органа. Для рабочего органа в виде дву гранного клина величину ее можно определить по следующей формуле [3,4] где Т - удельное сопротивление почвы смятию, Па;

пр - предельное напряжение почвы сдвигу, Па;

- угол наклона равнодействующей сил сопротивления почвы к гори Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК зонту, град.

n, m - безразмерные коэффициенты, зависящие от физико-механических свойств почвы.

На рис.3 показаны графики изменения hкр в зависимости от ширины и угла установки клина, построенные по формуле (1) при следующих исходных данных Т/пр = 100 и = + 1 + 2 [3].

Рис.3. Зависимость hкр от при различных значениях b:

1…5 – соответственно при b = 40, 60, 80, 100 и 120 мм Как видно из графиков, представленных на рис.3, при всех значениях ширины клина наибольшее значение hкр наблюдается при =25...350, причем чем больше ширина клина, тем больше hкр.

Очевидно, что для обеспечения качественного рыхления почвы при минимальных затратах энергии, т.е. для рыхления без образования борозды с уплотненными стенками, ширину и угол установки рабочего органа необходимо hкр hоб = 50 см ( где hоб - заданная по агротехни выбрать такими, чтобы ческим требованиям глубина обработки). Как видно из рис.2 для обеспечения этого условия ширина рабочего органа должна быть не менее 100 мм, а угол установки его к дну борозды - 25... 350.

Литература:

1. Абдурахмонов Р.А. Обоснование параметров глубокорыхлителя для полосной обработки почвы: Дис. … канд. техн. наук. –Янгиюль, 2004 г.

2.Кенжаев О.Р. Обоснование технологических параметров комбиниро ванного плуга для полосно-перекрестного разуплотнения почвы в зоне хлопко водства: Автореф. дисс.... канд.техн.наук. – М.,1990.

3.Панов И.М. и др. Вопросы теории взаимодействия рабочих органов глу бокорыхлителя с почвой // Исследование и разработка почво-обрабатывающих и посевных машин: Сб.науч. тр. М.: ВИСХОМ, 1988.

4.Плющев Г.В. Исследование процесса глубокого рыхления почвы и выбор оптимальных параметров рабочего органа пропашного культиватора – 46 Том 5. Инженерно-техническое обеспечение АПК глубо-корыхлителя для южной орошаемой зона земледелия: Автореф. дис....

канд. техн. наук. – М., 1974.

5.Синеоков Г.Н., Панов И.М. Теория и расчёт почвообрабатывающих ма шин. –М.: Машиностроение, 1977.

УДК 631.3.001.63 (075.8) К ВОПРОСУ ОБОСНОВАНИЯ КОНСТРУКТОРСКИХ РАЗРАБОТОК ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТУДЕНТАМИ ИНжЕНЕРНОГО ФАКУЛЬТЕТА ПО МЕХАНИЗАЦИИ ПЕРЕРАБОТКИ ПРОДУКЦИИ жИВОТНОВОДСТВА С. Н. Бруздаева S.N.Bruzdaeva Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state agricultural academy The condition of milk-processing factories in the enterprises of the Uly anovsk area is considered. The analysis of level of mechanisation of productions of dairy products is carried out. Technical decisions on a substantiation of design workings out are offered at performance of degree designing.

К вопросу обоснования конструкторских разработок по переработке мо лока очень важно иметь информацию о сырье. На 1 января 2008 года в области насчитывалось 73,3 тысячи коров. В последние годы в сельхозпредприятиях об ласти стабильно увеличивается продуктивность коров. Надой на одну фураж ную корову по области в среднем составил 2619 кг, что на 151 кг больше за соответствующий период прошлого года.

Производство молока за 9 месяцев 2008 года составило 233970 тонн или 99,1 % к уровню соответствующего периода 2007 года. Основной причиной снижение производства молока остается сокращение поголовья скота. Таким образом, наблюдается сокращение поголовья коров и рост их продуктивности.

Уменьшение поголовья на ферме компенсировалось поголовьем на крестьян ских дворах.

Наибольшее увеличение объемов производства молока наблюдается в хозяйствах Кузоватовского района- произведено 2415 тонн ( 113, 6 % к уровню 9месяцев 2007 года), Чердаклинском районе-3397 тонн ( 110, 9%), Вешкаймском районе-3859 тонн (103, 6%) и Сурском районе-2808 тонн (103,3%).

На сегодняшний день таково состояние молокоперерабатывающих пред приятий Ульяновской области. Причины известны, они общие, как для хозяйств Ульяновской области, так и для хозяйств других областей: вследствии круп ного сокращения поголовья животных произошло падение производства живот новодческой продукции. При существующем положении становится актуаль ным вопрос обоснования конструкторских разработок в дипломных проектах, выполняемых по тематике переработки молока и молочной продукции.



Pages:   || 2 | 3 |
 

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.