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 |   ...   | 8 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство сельского хозяйства

российской Федерации

ФгоУ вПо «Ульяновская госУдарственная

сельскохозяйственная акадеМия»

Материалы II-ой

Международной

научно-практической конференции

АгрАрнАя нАукА и обрАзовАние

нА современном этАпе рАзвития:

опыт, проблемы и пути их решения

8-10 июня 2010 годА

Том III

Часть 1. Инженерно-ТехнИЧеское

обеспеЧенИе Апк

Часть 2. ГумАнИТАрные нАукИ И обрАзовАнИе уЛЬЯновск - 2010 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 8-10 июня 2010 годА Том III Часть 1. Инженерно-ТехнИЧеское обеспеЧенИе Апк Часть 2. ГумАнИТАрные нАукИ И обрАзовАнИе уЛЬЯновск - Материалы МеждУнародной наУчно-Практической конФеренции «актУальные воПросы аграрной наУки и образования», Ульяновск:, гсха, 2010, т.III, ч.1., ч.2. 249 с.

редакционная коллегия:

а.в.дозоров, ректор (гл. редактор) в.а. исайчев, в.и. кУрдюМов, в.г. артеМьев, М.а. карПенко, т.г. хащенко, е.г. кУклин, е.о. бУторина 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 987-5-902532-66- © ФгоУ вПо «Ульяновская госУдарственная сельскохозяйственная акадеМия», Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения Часть 1. Инженерно-ТехнИЧеское обеспеЧенИе Апк УДК 631.3:664.726. Машина для Мойки зерна со сПирально винтовыМ рабочиМ органоМ The machINe for waShINg graIN wITh SpIral-Screw workINg Body В.Н. Игонин, О.А. Ахметшина V.N. Igonin, О.А. Ahmetshina Ульяновская ГСХА Ulyanovsk State Akademy of Agriculture This article presents a classification of existing machines for cleaning grain.

Revealed their shortcomings and presents the scheme of the proposed machine for washing the grain in the light of these shortcomings.



Мойка зерна водой обеспечивает тщательное отделение минеральной пыли, грязи и микроорганизмов, содержащихся в большом количестве на по верхности зерна, а также оздоровление дефектованного зерна, пораженного головней. Процесс мойки зерна непременно сопровождается его увлажнением.

Увлажнение зерна перед размолом применяется на мукомольных предприятиях с целью изменения структурно-механических и биохимических свойств и для улучшения мукомольных качеств зерна. Оболочка становится более эластич ной, что улучшает ее отделение. В то же время, в воде снижается прочность эндосперма, способная уменьшить сопротивляемость при измельчении. Умень шается нагрузка на мукомольные машины, уменьшается зольность муки, уве личивается выход муки высших сортов [3].

Обработку зерна в машинах для мойки зерна называют «мокрым» спо собом очистки его поверхности. Этот способ эффективнее «сухого», произво димого на обоечных и щеточных машинах. В моечных машинах отечественного производства из массы зерна выделяются примеси, отличающиеся гидродина мическими свойствами. Моечные машины предназначены для очистки поверх ности зерен от пыли, земли, головни, органических и минеральных примесей.

Машины устанавливаются в зерноочистительных отделениях промышленных мельниц.

Технологический эффект моечных машин тем больше, чем меньше сор ных примесей содержится в массе зерна. Поэтому зерно предварительно про пускают через сепараторы и триеры и лишь после этого направляют в моечную машину.

На технологический эффект работы моечных машин влияют в совокуп ности и следующие факторы:

- нагрузка (производительность);

Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения - удельный расход воды;

- температура воды и степень ее жесткости;

- окружная скорость бичевого ротора;

- характер ситовой поверхности цилиндра отжимной колонки [1].

На рисунке 1 приведена классификация моечных машин.

Рис. 1. – Классификация моечных машин В основу классификации машин были положены: способы организации технологического процесса, способ удаления влаги с поверхности зерна, вид рабочего органа моечной ванны и отжимной колонки, а также способ удалении влаги с поверхности зерна.

По организации технологического процесса эти машины подразделяют ся на машины непрерывного и периодического действия.

Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения По наличию отжимной колонки моечные машины можно разделить на два типа:

- горизонтальные;

- комбинированные Машины второго типа представляют собой ванну с отжимной колонкой.

Горизонтальная машина менее эффективна. Она широко распространена на мельницах США. На мельницах Европы и РФ используются главным образом моечные машины с вертикальной отжимной колонкой.

Комбинированные моечные машины, в свою очередь, по способу подачи зерна в отжимную колонку подразделяются на:

- машины с гидравлической подачей зерна;

- машины с гидродинамическим преобразователем;

- машины с механической подачей зерна.





Наибольшее распространение получили машины с механической и ги дравлической подачей зерна в отжимную колонку.

По способу удаления влаги с поверхности зерна машины делятся на:

- центробежные;

- вихревые.

В современ ных машинах все большее применение находитцентробежно вихревой способ уда ления влаги.

По виду рабо чего органа моечной ванны и отжимной колонки машины де лятся на:

- спиральные;

- шнековые;

-роторные.

Причем, ро торные, в свою оче редь, подразделяют ся на:

- лопастные;

- бичевые.

Среди комби Рис. 2. - Моечная машина Ж9-БМБ.

нированных моечных 1,5 - выпускные патрубки;

2 - отжимная колон машин с гидравличе ка;

3 - ороситель;

4 - сплавное устройство;

6 - моечная ской подачей зерна в ванна;

7 - электродвигатель шнеков;

8 - воронка;

9 - па отжимную колонку трубок;

10 - ограждение привода;

11 - насосная установ наиболее широкое ка;

12 - редуктор;

13 - камнеотделитель;

14 - приемное применение получи устройство;

15,16 - шнеки;

17 - промежуточная стенка;

ла машина Ж9-БМБ 18 - труба;

19 - барабан;

20 - ситовая обечайка;

21 - элек (рис.2) [4].

тродвигатель.

Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения 6 4 3 15 14 5910 13 18 2 11 12 Рис. 3. – Установка для мойки зерна 1 - основание;

2 - рама;

3 - ванна;

4 - крышка;

5 - рабочий орган;

6 - при вод;

7 - загрузочный бункер;

8 - устройство для подачи воды;

9 - гибкий винтовой транспортер;

10 - перфорированный кожух;

11 - патрубок для удаления тяжелых примесей;

12 - сливной патрубок;

13 - разгрузочной окно;

14 - переливные окна;

15 - заслонки;

16 - патрубок для подачи воды;

17 - желоб;

18 - вентилятор.

К недостаткам данной машины относятся:

- выходящее вместе с отработавшей водой из отжимной колонки зерно из-за возможных неплотностей в ситовой обечайке;

- недостаточное удаление минеральных примесей из сборника, ввиду за сорения гидротранспорта камнями и слабого давления воды в нем;

- поступающая в сборник с минеральными примесями дробленая обо лочка и отходы от зерна;

- скопление пены в моечной ванне из-за засорения отверстий в пеногаси телях и слабого давления воды в них [2].

На рисунке 3 показан общий вид предлагаемой нами машины для мойки зерна. Ее конструктивная новизна подтверждена патентом № 87929 [5].

Установка для мойки зерна включает основание 1, раму 2, на которой смонтированы все узлы и детали установки, ванну 3 с крышкой 4, рабочий орган 5, привод 6, загрузочный бункер 7, устройство для подачи воды 8. Рабочий орган установлен 5 вдоль днища ванны 3 и состоит из гибкого винтового транспортера 9 с перфорированным кожухом 10, который копирует профиль днища. Ванна выполнена двустенной, а ее днище имеет дугообразную форму. В нижней части ванны 3 установлен патрубок для удаления тяжелых примесей 11, верхняя часть которого сообщается с внутренней полостью ванны. Соосно с патрубком для удаления тяжелых примесей 11 расположен сливной патрубок 12, верхняя часть которого сообщается с межстенным пространством ванны 3. В верхней части днища ванны 3 выполнено разгрузочное окно 13. В боковых стенках ванны выполнены переливные окна 14, перекрываемые заслонками 15, установленны ми с возможностью регулирования их положения по высоте ванны 3. Устрой Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения ство для подачи воды 8 расположено под перфорированным кожухом 10 ближе к загрузочному бункеру 7. Оно состоит из патрубка 16 и соединенного с ним двустенного желоба 17. Внутренняя стенка желоба 17, который повторяет ниж ний контур рабочего органа, имеет перфорацию. Ближе к разгрузочному окну расположен вентилятор 18.

Установка работает следующим образом.

Ванна 3 заполняется водой до определенного уровня. Из загрузочного бункера 7 зерно гибким винтовым транспортером 9 перемещается внутри пер форированного кожуха 10. Чистая вода через перфорацию двустенного желоба 17 подается внутрь перфорированного кожуха 10. Мойка осуществляется струя ми воды при непрерывном перемешивании зерна витками транспортера 9. Тя желые примеси проходят через перфорацию кожуха 10 и оседают на дно ванны 3, откуда отводятся через патрубок 11, а легкие примеси всплывают на поверх ность. Всплывающие легкие примеси подхватываются потоком воды, выливаю щейся через переливные окна 14, и удаляются с ней через сливной патрубок 12.

Далее промытое зерно направляется к разгрузочном окну 13.

Предлагаемая нами машина может быть классифицирована по при веденной классификации как моечная горизонтальная машина периодическо го действия, со спиральным рабочим органом. Причем в данной конструкции предусмотрено дополнительное удаление влаги с поверхности зерна за счет вентилятора.

Литература:

1. Бортдинов А.З. Послеуборочная обработка зерна и семян - М.: Колос, 2. Гольтяпин В.Я. Механизация послеуборочной обработки зерна /В.Я.

Гольтяпин, Н.И. Стружкин;

- М.: КолоСС, 3. Демский А.Б. Оборудование для производства муки, крупы и комби кормов. Справочник – М.: КолоСС, 4. Егоров Г.А. Влияние тепла и влаги на обработку зерна – М.: Колос, 5. Пат. № 87929 /Установка для мойки зерна/ Курдюмов В.И., Игонин В.Н., Ахметшина О.А.;

заявитель и патентообладатель Ульяновская гос. с. - х.

академия.

УДК 631.3.001.63(075.8) анализ Механизации технологических Процессов При Производстве твердых сыров The aNalySIS of mechaNISaTIoN of TechNologIcal proceSSeS By maNufacTure of fIrm cheeSeS С.Н. Бруздаева S.N. Bruzdaeva Ульяновская ГСХА The Ulyanovsk state agricultural academy Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения By manufacture of firm cheeses the lowest level of mechanisation in branch.

Attempt to analyse possibility of increase of level of mechanisation by means of the offered process equipment.

Известно, что уровень механизации технологических процессов при получении сыра в целом по отрасли самый низкий, около 60 % составляет ручной труд.

Целью данной работы является анализ механизации процессов суще ствующих предприятий по выработке твердых сыров. К твердым сырам отно сятся российский, голландский и др.

Твердые сыры по способу свертывания молока подразделяются на:

• твердые сыры сычужные • твердые сыры кисломолочные.

Процесс производства сыра состоит из большого количества техноло гических операций: приёмка и оценка качества молока, созревание молока, по лучение и обработка сгустка и сырного зерна, самопрессование и прессование сыра, посол сыра, созревание сыра, хранение сыра, упаковывание сыра. По сле созревания сыры моют, обсушивают, маркируют, покрывают парафиновым сплавом, используя парафинеры, или упаковывают в полимерные пленки.

Анализ состояния механизации технологических процессов существу ющего оборудования показывает:

- посолочные ванны самой различной планировки и размеров, в основ ном предназначены для посолки сыров «навалом» (без контейнеров). Все со лилки реконструировались с целью применения контейнерной посолки, но не все используют этот способ;

- применяемые средства механизации: «кольцевые» цепные транспорте ры и рельсовые ручные тележки-платформы. Для погрузки сыра на автомашины применяются в основном ручные тележки;

- хранение сыра осуществляется на стационарных деревянных или ме таллических стеллажах с деревянными полками-щитками или контейнерах типа Т-480, установленных стационарно.

Несмотря на то, что наиболее широко распространен контейнерный спо соб посолки головок сыра с применением электроталей или мостового крана и контейнерный способ созревания сыра с применением в качестве универсаль ного транспортного средства вилочных аккумуляторных погрузчиков. Самый распространенный способ доставки сыров с помощью контейнеров и электро тельферов, также сопряжен с перекладыванием головок сыра вручную.

Анализ показал, что названные технические средства не используются предприятиях, их заменяет перевозка головок сыра на тележках, и их много кратные перекладывания.

Низкий уровень механизации производственных процессов прежде все го на участках: «формование-посол головок сыра», «посол-созревание головок сыра», «созревание-хранение головок сыра».

Интенсивное развитие техники для сыродельной промышленности при ходится на 60–80-е годы. Это оборудование и сейчас составляет основу сыроде лия. Практически за последние 12–15 лет принципиально новых машин и аппа ратов ни в нашей стране, ни за рубежом не появилось [4]. Осуществляется лишь модернизация созданного ранее оборудования, совершенствование отдельных Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения узлов и механизмов, замена современными элементами автоматики.

Работа по этим направлениям проводится, и отечественными произво дителями предлагаются следующие комплекты: оборудование для формования и прессования твердых и полутвердых сыров в составе:

- аппарат формовочный горизонтальный Я7-ОФС;

- устройство для загрузки форм сыром Я7-ОЗС;

- пресс туннельный Я7-ОПЭ. С или Я7-ОПЭ.СМ;

- устройство для распрессовки сыра и мойки форм;

- транспортный модуль Я1-ОТН.

Созданное оборудование позволяет сократить общую продолжитель ность процесса формования и прессования, а также количество выполняемых вручную технологических операций, что облегчает решение вопросов механи зации производства на этом участке.

Для того, чтобы заменить деревянные стеллажи, лотки, полки для камер хранения и созревания сыров в соответствии с санитарными нормами предла гают новый вид изделий – полки, решетки из полипропилена перфорированные и гладкие.

На молочных комбинатах города Ульяновска и перерабатывающих пред приятиях Ульяновской области, выпускающих сыр, ситуация общая- участки «формование-охлаждение-посол», «посол-созревание», «созревание-хранение отпуск готовой продукции» самые загруженные и сопровождаются большим количеством ручных операций, связанных с перекладыванием сырных головок.

Предлагаемое отечественными производителями технологическое обо рудование не всегда может быть адаптировано к условиям данного предприятия.

На предприятиях механизация перечисленных выше участков, к сожалению, решается зачастую «просто»- тележка и труд оператора цеха.

Проведенный анализ показал, что предлагаемое новое оборудование не решает вопроса повышение уровня механизации производственных процессов, поскольку операции доставки, загрузки, посола по-прежнему осуществляются в ручную. Данную проблему можно решить лишь индивидуально, отдельно для каждого участка.

Литература:

1. Курочкин А.А. Оборудование и автоматизация перерабатывающих производств / А.А Курочкин, Г.В. Шабурова, А.С. Гордеев, А.И. Завражнов //М.: КолосС.- 2007.- 587с.

2. Потапкина Р.О. Мировое производство сыра.// Сыроделие и маслоде лие, 9. 2006.

3. Сухаревич А.С. Новое в производстве сыра.// Молочная промышлен ность. 2005. - 4. Шнейдер Л., Технология производства сыра. ВНИИМС.// «Продо // вольственный бизнес», № 6-7, 2001.

Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения УДК 631.3. Методика лабораторных исПытаний источника энергии TechNIQue of laBoraTory reSearcheS of The eNergy Source И.В. Вагин, А.Н. Ильдутов I.V. Vagin, A.N. Ildutov Ульяновская ГСХА Ulyanovsk State Agricultural Academy In article the technique of laboratory researches of an energy source for working bodies of mobile agricultural cars is stated. Article contains the descrip tion of experimental installation with the list of the used measuring means, modes of tests, and also analogical dependences for definition of frequency characteristics of an energy source. Article materials are illustrated by pictures of elements of experimental installation.

Для лабораторных испытаний источника энергии была смонтирована экспериментальная установка, изображенная на рисунке 1.

1 – трактор МТЗ–82;

2 – генератор типа ГАБ-4-Т/230-М1;

3, 4, 5 – ампер метры;

6 – фазометр;

7 – вольтметр;

8 – ваттметр;

9 – тахометр;

10 – электродви гатель;

11 – траверса нагрузочного устройства;

12 – тормозная лента;

13 – дина мометр;

14 – винтовая пара;

15 – пульт управления;

16 – шкив Рис. 1. – Экспериментальная установка для лабораторных испыта ний источника энергии Установка состояла из следующего оборудования. Трактор 1 марки Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения МТЗ-82 с установленным на нем генератором 2 типа ГАБ-4-Т/230-М1 и пультом управления 15. В качестве потребителя энергии был использован трехфазный асинхронный электродвигатель 10 с короткозамкнутым ротором, оснащенный тахометром 9 и нагрузочным устройством. Нагрузочное устройство состояло из установленного на валу электродвигателя шкива 16, который обхватывался тормозной лентой 12. Один конец ленты был закреплен на динамометре 13, с помощью которого производились замеры тормозного усилия. Другой конец ленты был закреплен на винтовой паре 14, которая использовалась для изме нения натяжения тормозной ленты с целью регулирования нагрузки на валу электродвигателя 10. Тахометром 9 производились замеры частоты вращения вала электродвигателя 10. Амперметры 3,4,5 регистрировали токи в каждой фазе трехфазной цепи. Фазометр 6 измерял коэффициент мощности, измерение линейного напряжения производилась вольтметром 7, ваттметр 8 регистрировал мощность потребляемую электродвигателем 10 от генератора 2. Частота тока и сопротивление цепи потребителя энергии регистрировались соответствующи ми приборами пульта управления 15.

Испытания проводились следующим образом. Обороты двигателя трак тора были установлены равными 2000 об/мин, что соответствует номинальной частоте вращения. При этом частота вращения ротора генератора устанавлива лась равной 3000 об/мин, что в свою очередь также соответствует номинально му значению этого параметра для данного генератора.

Используя выше описанное оборудование, производилось регулирова ние тока возбуждения и тока нагрузки генератора, а также замеры всех основ ных параметров электрической цепи. В результате были получены необходимые данные для построения основных характеристик генератора (характеристики холостого хода, внешней характеристики и регулировочной характеристики).

В процессе испытаний источника энергии также было исследовано влия ние частоты вращения вала генератора на частоту вращения вала приводного двигателя Необходимость проведения этих исследований вызвана тем, что измене ние частоты вращения коленчатого вала двигателя трактора приводит к измене нию частоты вращения ротора генератора. Это обстоятельство будет приводить к изменению частоты тока в электросети, по которой осуществляется подвод энергии к электродвигателям, осуществляющим привод рабочих органов сеял ки. Из теоретических положений электротехники и электропривода известно, что частота вращения вала асинхронного электродвигателя определяется по формуле:

(1) где n2 - частота вращения вала асинхронного электродвигателя;

f – частота тока питающей сети;

p – число пар полюсов статора электродвигателя;

s – скольжение.

Из приведенной формулы видно, что частота является основным пара метром определяющим частоту вращения вала асинхронного электродвигателя.

Для установления степени влияния этого параметра на кинематические режи мы рабочих органов сеялки была смонтирована экспериментальная установка, Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения 1 – генератор сигналов низкочастотный Г3-118;

2 – электрощит;

3 – осциллограф С1-54;

4,6,9,10 – амперметры;

7 – ваттметр;

8 – вольтметр;

11 – электродвигатель;

12 – редуктор;

13 - тахометр Рис. 2. - Установка для исследования зависимости кинематических режимов высевающего аппарата от частоты вращения ротора генератора представленная на (рисунке 2).

Исследования проводились следующим образом. С помощью регули ровочных реостатов 2 изменяли частоту вращения приводного асинхронного электродвигателя 1, соответственно изменялась частота вращения ротора син хронного генератора 3. В результате производилось изменение частоты тока в сети питания электродвигателя привода 4 высевающего аппарата. Измерение частоты тока питающей сети производилось с использованием осциллографа типа С 1-54 или С 1-68. При этом расчет частоты производился по формуле:

Tf T f= (2) = f T T где f - определяемая частота тока питающей сети или на выходе из генератора 3;

Т – период переменного тока, соответствующий стандартной частоте Гц;

f - стандартная частота 50 Гц.

Параметры Т и f задаем на осциллограф перед началом изме рений с использованием генератора сигналов переменных частот ГЗ-118.

T - период переменного тока, соответствующий измеряемой частоте Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения Рис. 3. – Осциллограмма переменного тока, используемая для изме рения частоты тока в питающей сети T определяется путем измерения на экране осциллографа.

f. Период Полученная осциллограмма и измеряемые параметры изображены на рисунке 3.

Измерение частоты вращения вала приводного двигателя генератора, вала электродвигателя механизма привода высевающего аппарата и выходного вала редуктора производилось с помощью электронного тахометра модели DT 6234 В.

Литература:

1. А.Н. Ильдутов, И.В.Вагин Обзор систем энергообеспечения и спо собов повышения надежности сельскохозяйственных агрегатов // Образова ние, наука, практика: инновационный аспект: Сб. материалов международной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора А.Ф. Бли ханова. – Пенза: РИО ПГСА, 2008. – С. 188-190.

2. А.Н. Ильдутов, И.В.Вагин Посевной агрегат с электрическим при водом рабочих органов пневматических сеялок // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем: материалы Всерос.

научно-техн. конф., 19-23 окт. 2009г. / редкол.: П.В. Сенин [ и др.]. – Саранск :

Изд-во Мордов. ун-та, 2009. – 590 с. ISBN 978-5-7103-2128-7. С. 273-277.

3. Пат. RU № 82961. Источник энергии для рабочих органов мобильных сельскохозяйственных машиш / Курдюмов В.И., Ильдутов А.Н., Вагин И.В., Зы кин Е.С.;

Опубл. 10.05.2009;

Бюл. № 3. Пат. № 85064. Привод вентилятора пневматических сеялок / Кур дюмов В.И., Ильдутов А.Н., Вагин И.В.;

Опубл. 27.07.2009;

Бюл. №21.

Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения УДК 631. Устройство вентиляции для животноводческого ПоМещения The VeNTIlaTIoN SySTem deSIgN for The lIVeSTock premISe М.М. Галкин, Л.Г. Татаров M.M. Galkin, L.G. Tatarov Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state academy of Agriculture Ulyanovsk The ventilation system design is of great importance in the complex of mea sures on creating a microclimate in the livestock premise. For the purpose of in creasing efficiency of the ventilation unit in a livestock premise it is necessary to work out the ventilation system with the controlled process of the ice formation and melting. We offer the ventilation unit that differs from the existing types by high ventilation efficiency.

Актуальной проблемой российского агропромышленного комплекса является развитие животноводства, характеризующегося высокой степенью ме ханизации и автоматизацией технологических процессов, а также внедрением прогрессивных технологий производства. Решение этой проблемы непосред ственно связано с организацией и разработкой комплекса специальных меро приятий снижающих, по возможности, исключающих ситуации вызывающие угрозу безопасности труда и здоровью работников [1].

Внутренняя среда животноводческого помещения представляет собой совокупность физических, химических и биологических параметров. Основные из них – это температура, и относительная влажность воздуха, его подвижность, электрические свойства, содержание углекислоты, аммиака, сероводорода, кон центрация пыли и наличие микрофлоры. К этим параметрам следует добавить интенсивность производственных шумов, а также освещенность рабочих зон. В комплексе задач по охране труда и защиты здоровья работников важное место занимает создание определенного микроклимата, необходимого для оптималь ных условий труда человека и жизнедеятельности животных. Затраты на созда ние определенного микроклимата окупаются повышением производительности труда, увеличением продуктивности животных, повышением сохранности обо рудования и другими факторами [2].

В комплексе мероприятий по созданию микроклимата в животноводче ском помещении большое значение имеет устройство вентиляции.

Современное состояние исследований, направленных на повышение эффективности устройства для вентиляции в животноводческом помещении заключаются в разработке системы вентиляции с контролируемым и управляе мым процессом льдообразования и его оттаивания. Так как в холодное время года при низких температурах наружного воздуха, на наружных поверхностях теплообменного воздуховода образуются зоны: конденсатообразования, инея и льда. Для предотвращения образования на наружных поверхностях теплооб Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения менного воздуховода конденсата и льда, на него устанавливают контрольную камеру интенсивного тепломассообмена с нагнетательным вентилятором и датчиком давления связанным с приточным вентилятором наружного воздуха.

Однако, в процессе нарастания слоя льда внутри контрольной камеры интенсив ного тепломассообмена, посредством датчика давления происходит отключение приточного вентилятора на время оттаивания льда, в результате в это время прекращается подача наружного воздуха в животноводческое помещение. При этом происходит изменение параметров микроклимата, что оказывает негатив ное влияние не здоровье и производительность труда людей, а также на жизне деятельность и продуктивность животных. В следствие данное устройство не достаточно эффективно [3].

Повышение эффективности устройства вентиляции для животноводче ского помещения можно достичь путем изменения конструкции устройства (см.

рис. 1), с целью обеспечения необходимых параметров микроклимата в живот новодческом помещении в любой период года.

Рис. 1. Устройство вентиляции для животноводческого помещения В холодный период года устройство вентиляции для животноводческого помещения работает следующим образом.

Из атмосферы приточным вентилятором 3 холодный воздух подается Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения в приточный воздуховод 1. Теплый влажный воздух животноводческого поме щения нагнетательным вентилятором 11 подается внутрь контрольной камеры интенсивного тепломассообмена 7. В результате выполнения приточного воз духовода 1 в виде спирали, при помощи нагнетательного вентилятора 11, воз дух, подаваемый из животноводческого помещения внутрь контрольной камеры интенсивного тепломассообмена 7, завихряется и обвивает приточный возду ховод 1. Между потоком холодного воздуха внутри приточного воздуховода 1 и потоком внутреннего воздуха помещения, в контрольной камере ин-тенсивного тепломассообмена 7 осуществляется процесс тепломассообмена. В результате на наружных стенках приточного воздуховода 1 образуется конденсат, часть ко торого удаляется через отверстия 9 в конденсатосборник 10, а часть оседает на витках приточного воздуховода 1 в виде образований льда.

По мере нарастания слоя льда живое сечение для прохода воздуха внутри контрольной камеры интен сивного тепломассообмена 7 снижается, при этом давление воздушного потока увеличивается. Датчик давления 17 отслеживает увеличения давления воздуш ного потока внутри контрольной камеры интенсивного тепломассообмена 7, и при достижении максимального давления воздействует на регулируемые заслон ки 5 и 6, переводя заслонку 5 в положение «закрыто», а заслонку 6 в положение «открыто». Регулируемые заслонки 5 и 6 воздействуют на включение нагнета тельного вентилятора 12 и приточного вентилятора 4 и выключение приточного вентилятора 3. Из атмосферы приточным вентилятором 4 холодный воздух по дается в приточный воздуховод 1. Теплый влажный воздух животноводческого помещения нагнетаемый вентилятором 12 подается внутрь контрольной камеры интенсивного тепломассообмена 8. Тем временем нагнетательный вентилятор 11 продолжает подавать теплый влажный воздух животноводческого помеще ния внутрь контрольной камеры интенсивного тепломассообмена 7, что приво дит к оттаиванию льда. Увеличивается живое сечение для прохода воздуха вну три контрольной камеры интенсивного тепломассообмена 7, при этом давление воздушного потока уменьшается. Датчик давления 17 отслеживает изменение давления воздушного потока внутри контрольной камеры интенсивного тепло массообмена 7, и при достижении максимального давления отключает нагнета тельный вентилятор 11 и переводит заслонку 13 в положение «закрыто». Через определенное время в контрольной камере интенсивного тепломассообмена 8 в результате кристаллизации на наружных стенках выполненного в виде спирали приточного воздуховода 1 образуется лед. По мере нарастания слоя льда снижа ется живое сечение для прохода воздуха внутри контрольной камеры интенсив ного тепломассообмена 8, при этом давление воздушного потока увеличивает ся. Датчик давления 18 отслеживает увеличение давления воздушного потока внутри контрольной камеры интенсивного тепломассообмена 8, и при дости жении максимального давления воздействует на регулируемые заслонки 5,6,13, переводя заслонку 6 в положение «закрыто», а заслонки 5 и 13 в положение «открыто». Регулируемые заслонки 5,6,13 воздействуют на выключение приточ ного вентилятора 4 и включение нагнетательного вентилятора 11 и приточного вентилятора 3. Процесс тепломассообмена аналогичным образом повторяется.

Образованный при этом конденсат попадает в конденсатосборник 10 [4].

Повышение эффективности тепломассообмена и вентиляции, и обеспече ние непрерывной подачи наружного воздуха в животноводческое помещение, достигается за счет увеличения площади поверхности приточного воздуховода Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения путем его выполнения в виде спирали, применения двух приточных вентиля торов расположенных с противоположных сторон приточного воздуховода с регулируемыми заслонками применение двух контрольных камер интенсив ного тепломассообмена с нагнетательными вентиляторами, регулируемыми за слонками и датчиками давления для регулирования заслонок и работы венти ляторов.

Литература:

1. Зотов Б.И., Курдюмов В.И. Безопасность жизнедеятельности на произ водстве - М.: КолосС, 2003.

2. Карташов Л.П., Аверкиев А.А., Чугунов А.И., Козлов В.Т. Механиза ция и электрификация животноводства. - М.: Агропромиздат, 1987.

3. Устройство для вентиляции животноводческих помещений, патент № 2262043.

4. Решение о выдаче патента на полезную модель, № 2009145392.

УДК 629.114.2- контроль настройки Предохранительных МУФт зерноУборочного коМбайна «дон-1500»

coNTrol of TuNINg of SafeTy muffS for harVeSTer comBINe “doN-1500” Г.В.Гаранин G.V.Garanin Ульяновская ГСХА Ulyanovsk State Agricultural Academy Technology of control of safety muffs for harvester combine has invented.

The device for measuring twisting moment of working elements at the control of muffs. Measurements of admissible indicators moments of tested muffs.

На сельскохозяйственной технике в стране установлено около 1 милли она штук предохранительных муфт. Предохранительные муфты предотвраща ют пиковые нагрузки на механизмы привода, способствуя увеличению ресурса узлов, деталей сельскохозяйственных машин, обеспечивают защиту сложных и дорогостоящих рабочих органов, транспортирующих и других механизмов.

Неправильная регулировка ПМ ведет к поломкам составных частей комбайна - происходят обрывы цепей скребковых элеваторов, изгибы валов, повреждения кожухов, шнеков, наклонной камеры [1,2].

Известные способы контроля настройки ПМ сельскохозяйственной техники трудоемкие, требуют множества различных приспособлений, часто разборочно-сборочных работ - снятия и установки цепей, ремней и деталей.

Изобретен безразборный способ контроля настройки предохранитель Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения ных муфт - через передачи привода, например, зерноуборочного комбайна [3]. Способ включает поочередное стопорение валов, получающих привод через проверяемые муфты, и заключается в том, что вращают один из валов и поочередно измеряют крутящие моменты при срабатывании проверяемых муфт.

При этом способе приводные цепи (ремни) не снимаются со звездочек (шки вов). Вращают проверяемый контур, куда входят предохранительные муфты, с одного места - одного из валов контура, наиболее подходящего с точки зрения удобства доступа и прикрепления устройства для проворачивания и измерения крутящего момента при этом.

Крутящий момент сопротивления на валу прокручивания от рабочих органов и элементов привода машины при холостом прокручивании Мх изме ряется до стопорения вала, получающего привод через проверяемую предохра нительную муфту.

В предлагаемом способе крутящий момент срабатываемой предохра нительной муфты Мс определяется регулировкой муфты и отражается на валу прокручивания М1с:

M1с = Мс / i, (1) где Мс –крутящий момент срабатывания проверяемой предохранитель ной муфты;

i - передаточное отношение приводных контуров, определяемое в на правлении от вала прокручивания до проверяемой предохранительной муфты;

- коэффициент полезного действия передач в контуре от проверяемой предохранительной муфты до вала прокручивания.

При проверке крутящий момент срабатывания проверяемой предохра нительной муфты определяют по формуле:

Мс = i ( М – Мх ), (2) где М - крутящий момент сопротивления на валу прокручивания при застопоренном вале, получающим привод через проверяемую муфту.

Осуществлять прокручивание приводных контуров комбайна «Дон 1500» целесообразно с главного контрприводного вала.

Определены величины крутящих моментов на валу прокручивания (главном контрприводном валу), от срабатываемых предохранительных муфт зерноуборочного комбайна «Дон-1500» при крутящем моменте срабатыва ния муфт равном нормативному Предложено устройство для прокручивания приводных контуров зер ноуборочного комбайна «Дон-1500» (см. рисунок).

Устройство включает: надставку 1, болты 2 крепления надставки к шкиву, переходник 3, ключ храповой 4, удлинитель 5, динамометр 6, ручку 7. Надставка крепится тремя болтами на шкив главного контрпри водного вала с правой по ходу стороны. Отверстия в шкиве предусмотрены заводом изготовителем и имеют метрическую резьбу, что упрощает применение устройства. Поэтому нет необходимости дорабатывать заводскую конструкцию, вносить какие либо изменения.

Прокручивать приводные контуры комбайна необходимо плавно, без рывков, при этом располагать силовую ось динамометра перпендикулярно оси рычага приспособления в плоскости перемещения рычага.

Разработанная конструкция устройства обеспечивает удобство про Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения кручивания приводных контуров при контроле настройки предохранительной муфты, динамометр позволяет достичь высокой точности измерений, ключ хра повой упрощает процесс прокручивания.

Можно также вместо ключа храпового, удлинителя и динамометра применять динамометрический ключ для прокручивания приводных конту ров комбайна, присоединив его к надставке.

1 – надставка, 2 – болты крепления надставки к шкиву главного контр привода, 3 – переходник, 4 –ключ храповой, 5 – удлинитель, 6 – динамометр, 7 - ручка Рис.1. – Устройство для прокручивания приводных контуров зер ноуборочного комбайна «Дон-1500»

Разработана технология контроля настройки предохранительных муфт зерноуборочного комбайна (пример для одной муфты дан в таблице).

Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения Таблица. Технологическая карта контроля настройки предохрани тельных муфт (ПМ) зерноуборочного комбайна «Дон-1500»

Исполнитель: мастер наладчик Применяемые сред Описание операций ства 1.Установить устройство для прокручивания на вал Устройство, болты шкива главного контрпривода с правой по ходу сторо- крепления, ключ ны, затянуть три болта крепления ключом гаечным. гаечный 2. Прокрутить равномерно устройством приводные контуры комбайна и определить по показанию динамометра момент сопротивления прокручиванию – Мх и записать в бланк. Бланк, ручка ПРОВЕРКА ПМ ПРИВОДА ЗЕРНОВОГО ЭЛЕВАТОРА 3. Застопорить зерновой шнек. Стопор 4.Прокрутить равномерно устройством приводные контуры комбайна и определить по показанию ди намометра момент сопротивления прокручиванию при срабатывании ПМ зернового элеватора - Мз.

5. Вычислить Мз - Мх = Мз. Калькулятор 6. Сравнить полученное значение Мзэ с допустимым [Мз] = 58,9…79,8 Н м.7.При несоответствии крутяще- Ключи гаечные го момента срабатывания ПМ допустимому значению 1719, произвести регулировку ПМ.

8.Повторить п.4 …п.6.

9.Снять стопор.

Аналогично проверяют и другие муфты.

Выводы Впервые разработана эффективная технология контроля настройки предохранительных муфт зерноуборочного комбайна «Дон-1500», которая не требует разборочно - сборочных работ - снятия приводных цепей, ремней, де талей. Устройство для прокручивания приводных контуров зерноуборочного комбайна простое по конструкции, удобное и безопасное в использовании, не дорогое, надежное.

Использование разработанной технологии контроля настройки ПМ зер ноуборочного комбайна позволит повысить безопасность труда механизаторов, предупредить аварии техники, уменьшить потребности в запчастях и затраты на ремонт, облегчить условия труда, повысить производительность.

Литература:

1. Гаранин Г.В. Методы настройки предохранительных муфт в эксплуа тационных условиях. Тракторы и сельскохозяйственные машины. №5, 1990.

с.26…28.

2. Гаранин Г.В.Контроль настройки всех предохранительных муфт ком байна через передачи привода. // Тракторы и сельхозмашины. - 2009, №7, Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения с.52…53.

3. Авторское свидетельство СССР № 1571439, МКИ G 01 L 3/00 Способ контроля момента срабатывания предохранительной муфты приводного конту ра машины. Г.В.Гаранин. Опубл. 15.06.90. Бюлл. № 22.

УДК 631. резУльтаты исследований коМПозиций Моторных Масел с антиФрикционныМи наПолнителяМи A.A. Глущенко, В.М. Холманов A.A. Glushenko, V.M.Holmanov Ульяновская ГСХА Ulyanavsk state academy of agriculture In work results of laboratory researches of oil compositions with various antifrictional materials are considered. The purpose issledovany was definition of the most effective obespechivajushchego the minimum intensity of deterioration of rubbing pairs and friction factor.

Для создания узла трения с высокой износостойкостью необходимо не только обеспечить взаимодействие микронеровностей в зоне упругих деформа ций, но и небольшие коэффициенты трения, в противном случае наблюдается увеличение износа трущихся поверхностей и выход сопрягаемых деталей из строя. Решение этих задач осуществляется различными методами: изменени ем физико-механических характеристик трущихся поверхностей, введение в поверхность различных вставок из материалов имеющим более низкий коэф фициент трения, а также использованием смазочных материалов с различного рода модификаторами трения. Последнее направление является одним из эф фективных и доступным. Не требует изменения материала трущихся деталей и дорогостоящего оборудования.

Научными институтами и нефтеперерабатывающими предприятиями разрабатываются и исследуются разнообразные присадки к моторным, транс миссионным маслам и гидравлическим жидкостям на основе медь-, железо-, молибденсодержащих органических комплексных соединений, графита и др.

В настоящее время в нашей стране и за рубежом широко проводятся ис следования синтетических основ - эфиров и диоксанов, представляющих собой технические смеси в виде отходов химического и нефтехимического производ ства, обладающие повышенными противоизносными и антизадирными свой ствами.

Для определения эффективности работы смазочных композиций в узлах трения, с введением различных материалов, проводились исследования на ма шине трения СМТ-1 (таблица 1).

Определение эффективности противоизносных, антизадирных свойств и коэффициента трения проводились на двух марках масел – базовом масле М- Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения и штатном моторном масле М-10Г2к с введением в них различных антифрикци онных наполнителей. Второй целью являлось определение влияния вводимых наполнителей на противоизносные и антизадирные свойства имеющихся в то варном масле штатных антифрикционных присадок.

Таблица 1. Результаты исследований смазочных композиций с пред полагаемыми антифрикционными наполнителями на машине трения СМТ- Интенсивность Коэффициент Состав смазочной износа, Ииз, мкм/м трения fтр композиции 20МПа 30МПа 50МПа 20МПа 30МПа 50МПа I пара трения ст. 45 – ст. 45. v = 1 м/с, Н = 4000 м 1. Базовое масло М-11 10 13 17 0,08 0,09 0, 2. Моторное масло 5,8 8,4 13 0,08 0,088 0, М-10Г2к 3. Масляная компо зиция на базе М-11 с 0,82 0,82 0,90 0,073 0,08 0, молибденсодержащей присадкой и ПАВ 4. Масляная компози ция на базе М-10Г2к с 0,42 0,54 0,68 0,021 0,032 0, молибденсодержащей присадкой и ПАВ 5. Масляная компо зиция на базе М-11 с 1,50 1,80 2,80 0,081 0,084 0, медьсодержащей при садкой МОФ и ПАВ 6. Масляная компози ция на базе М-10Г2к с 1,10 1,20 2,10 0,062 0,082 0, медьсодержащей при садкой МОФ и ПАВ 7. Масляная компо зиция на базе М-11 с 0,21 0,26 0,28 0,060 0,064 0, фторированным поли стиролом 8. Масляная компози ция на базе М-10Г2к с 0,11 0,16 0,18 0,002 0,008 0, фторированным поли стиролом Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения 18, ииз 3, ииз 1 16, 2, 15, 2, 13, 12, 1, 10, 1, 9, 7, 0, 6, 8 20 30 40 20 30 40 р, МПа р, МПа а) б) Рис. 1. - Зависимость интенсивности износа Ииз в паре трения ст. – ст. 45 от давления в трибоузле: а) товарных масел: 1- базовое масло М-11;

2 – товарное масло М-10Г2к;

б) масляных композиций: 3 - М-11 с молибденсо держащей присадкой и ПАВ;

4 - М-10Г2к с молибденсодержащей присадкой и ПАВ;

5 - М-11 с медьсодержащей присадкой МОФ и ПАВ;

6 - М-10Г2к с медь содержащей присадкой МОФ и ПАВ;

7 - М-11 с фторированным полистиролом;

8 - М-10Г2к с фторированным полистиролом.

Результаты исследований показали, что наименьшая интенсивность из носа трущихся образцов происходит при использовании масляных композиций с фторированным полистиролом. Добавление в штатное масло М-10Г2к фтори рованного полистирола в количестве 1 % масс снизило интенсивность износа при нагружении узла 50 МПа до 0,018 мкм против 0,58 мкм у штатного масла.

Композиция с молибденосодержащей присадкой показала худшие результаты 0,042 мкм. Медьсодержащая композиция – 0,21 мкм.

fтр 0, 0, 20 30 40 р, МПа Рис. 2. - Зависимость коэффициента трения в паре трения ст. 45 – ст. 45 от давления в трибоузле: 1- базовое масло М-11;

2 – товарное масло М-10Г2к;

3 - М-11 с молибденсодержащей присадкой и ПАВ;

4 - М-10Г2к с мо либденсодержащей присадкой и ПАВ;

5 - М-11 с медьсодержащей присадкой МОФ и ПАВ;

6 - М-10Г2к с медьсодержащей присадкой МОФ и ПАВ;

7 - М-11 с фторированным полистиролом;

8 - М-10Г2к с фторированным полистиролом.

Результаты исследований показывают, что наименьший коэффициент трения 0,002…0,014 имеют композиции с введением фторированного полисти рола (рисунок 2). У масла М-10Г2к с молибденсодержащей присадкой коэффи Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения циент трения составил – 0,021…0,040, у масла М-10Г2к с медьсодержащей при садкой МОФ и ПАВ – 0,062…0,083 по сравнению с товарным маслом М-10Г2к – 0,080…0,097 (рисунок 2).

Таким образом, результаты исследований показали, что наименьший из нос трущихся поверхностей обеспечивается введением в масло фторированно го полистирола обеспечивающего снижение износа трущихся поверхностей с базовым маслом М-11 в 60,7 раза, с товарным маслом М-10Г2к в 72,2 раза. При этом коэффициент трения снижается при использовании базового масла М-11 в 0,14 раза, а товарного М-10Г2к в 1,8 раза.

Результаты исследований показали, что использование фторированного полистирола в товарном масле обеспечивает усиление действия противоизнос ных и антизадирных присадок, позволяет снизить износ трущихся поверхностей и обеспечить низкий коэффициент трения при высоких нагрузках и скоростях.

УДК 621. ПерсПективное Моторное тоПливо для дизеля perSpecTIVe moTor fuel for a dIeSel eNgINe В.А. Голубев, А.П. Уханов V.A. Golubev, A.P. Ukhanov Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state Agricultural Academy Are considered economic, operational, ecological and the social factors causing necessity of replacement oil motor fuel on biological fuel.

Биодизельное топливо впервые было предложено англичанами Даффи и Патриком в 1853 году. Только спустя 40 лет немец Рудольф Дизель изобрел двигатель, работающий на арахисовом масле. Дизельное топливо нефтяного происхождения в то время стоило дешевле, поэтому и стало на многие годы основным видом топлива для дизелей. В начале 90-х годов прошлого столетия к идее использования биотоплива вернулись вновь.

К основным факторам, обуславливающим необходимость замены нефтя ных моторных топлив топливом биологического (растительного) происхожде ния, относятся экономические, эксплуатационные, экологические и социаль ные.

Экономические факторы. Увеличение потребления моторных топлив при грядущем снижении производства нефтепродуктов, определяет необходи мость в перестройке энергетического баланса. Если в 1979 г. на долю нефти приходилось около 50 % всех потребляемых энергоносителей, то в настоящее время ее доля составляет лишь около 35 % и ее относительное потребление продолжает неуклонно сокращаться. В настоящее время в мире ежегодно до бывается около 3 млрд. т. нефти. При сохранении такого уровня добычи нефти ее запасов может хватить на 50 лет. Причем, из-за роста спроса на нефть будет Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения непрерывно нарастать ее дефицит, который к 2025 г. достигнет 16 млн. баррелей (2,5 млн. т.) в день [2].

Наиболее остро эти проблемы стоят и перед Российской экономикой.

При достаточно огромных объемах добычи нефти, в России не только уменьша ются объемы производства автомобильных бензинов и дизельных топлив, но и снижается их качество при неуклонном повышении цен на топливо [5]. Ситуа ция осложняется прогнозируемым падением добычи нефти после 2010 г. К это му времени Россия будет испытывать дефицит нефтепродуктов в размере до млн. т. в год [2]. Поэтому ожидается постоянный опережающий рост тарифов и цен на топливо и электроэнергию по сравнению с ценами на сельскохозяйствен ную продукцию (с 2000 года доля энергозатрат в себестоимости продукции вы росла с 4-5 % до 20-30 %).

Переход на альтернативное топливо из возобновляемых источников один из путей решения данной проблемы. Перспективным является биотопливо из растительной массы, тем более в настоящее время, когда стоимость расти тельных масел и топлив на их основе соизмерима со стоимостью нефтяных ди зельных топлив.

Экономическая целесообразность применения биотоплива из расти тельного сырья для сельского хозяйства, заключается в возможности создания непрерывного замкнутого цикла его получения и потребления. Особая привле кательность заключается в получении, в процессе переработки растительного сырья на биотопливо, ценных сопутствующих продуктов: твердого топлива, жмыха для приготовления кормов, технического мыла, глицерина, пищевых до бавок и приправ, что значительно снижает себестоимость производства самого топлива.

Эксплуатационные факторы. Применение в автотракторных двигателях топлива соответствующего требованиям ЕВРО-стандартов, негативно повлия ет на их эксплуатационные показатели. Например, снижение содержания серы, ухудшит смазывающие свойства топлива. Переход на биодизельное топливо, имеющее лучшую смазывающую способность, позволит исправить указанный недостаток.

В силу схожести физико-химических свойств топлив получаемых из рас тительных масел и стандартного дизельного топлива, дизели в большей степе ни приспособлены к работе на растительных маслах и их производных. Высо кое цетановое число (50 и более) способствует сокращению периода задержки воспламенения и менее «жесткой» работе дизеля. Повышенная температура вспышки в закрытом тигле (120°С и более) обеспечивает высокую пожаробезо пасность. Наличие в молекуле метилового эфира кислорода (~10 %) позволяет интенсифицировать процесс сгорания и обеспечить более высокую температу ру в цилиндре дизеля, что способствует повышению индикаторного и эффек тивного КПД двигателя. Высокие вязкость и плотность топлива, способствуют увеличению на 14 % дальнобойности топливного факела и возрастанию диаме тра капель распыленного топлива, что может привести к улучшению попадания биодизеля на стенки камеры сгорания и гильзы цилиндра, а также продлению срока службы дизельной топливной аппаратуры, в условиях значительного из носа плунжерных пар [4].

Экологические факторы. Сельское хозяйство, как один из главных по требителей дизельного топлива, оказывает существенное влияние на чистоту Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения воздушного бассейна, поскольку характеризуется значительным по террито риальному охвату воздействием на окружающую среду. На долю автотрактор ной техники приходится более 17,8% выбросов основных вредных веществ.

В выбросах отработавших газов двигателей присутствуют до 280 различных компонентов [2]. Основным токсичным компонентом отработавших газов ди зелей являются оксиды азота, доля которых в суммарном индексе токсичности составляет около 90%. Причем выброс оксидов азота имеет неблагоприятную корреляционную зависимость от топливной экономичности дизеля - по мере со кращения выхода оксидов азота, выше становится удельный расход топлива и наоборот [5].

В дизельном топливе присутствует сера, которая в дизеле, при избытке кислорода, преобразуется в сернистые оксиды SO2.

Вредные вещества, выбрасываемые дизелями, вызывают негативные воздействия на окружающую среду. Защита окружающей среды от вредных выбросов содержащихся в отработавших газах ДВС, работающих на светлых нефтепродуктах, в настоящее время по важности находится в одном ряду с про блемами разоружения и борьбы с голодом на планете. Это заставляет вести ин тенсивные поиски путей снижения вредных выбросов двигателями автотрак торной техники.

За счет того, что биотопливо содержит 11% кислорода, при его сжигании количество углекислого газа уменьшается на 80%, угарного газа - на 35%, окис лов серы - на 100%, аэрозолей (дымовых частиц размером менее 10 микрон) - на 32%. Пролитое на землю биологическое топливо полностью разлагается в течение трех недель. Все это подчеркивает целесообразность использования биотоплива, особенно в экологически проблемных регионах, где низкие токсич ность и загрязнение почвы приобретают особую актуальность.

Социальные факторы. Производство биотоплива растительного проис хождения, позволит решить ряд проблем возникших в последнее время. Такие как развитие сельских регионов, за счет диверсификации экономики сельского хозяйства;

улучшение социальной ситуации в городах, где расположены гидро лизные заводы;

укрепление здоровья человека. По подсчетам бразильских и американских ученых, каждый миллион литров производимого биоэтанола соз дает 38 прямых рабочих мест [1]. При этом, заняв под выращивание масличных культур огромные заброшенные площади сельхозугодий, Россия сможет стать крупнейшим экспортером биотоплива в Европу.

Таблица. Предельно-допустимые выбросы отработавших газов ди зелей Год введения Предельно-допустимые выбросы, г/км требований Нормирующий документ Твердые части Европа Россия СО NОх С0+ NОх цы Евро – I 1992 1999 2,72- - 0,97 0, Евро – II 1996 2002 1,00- - 0,70 0, Евро – III 2000 2004 0,64- 0,50 0,56 0, Евро – IV 2005 2010 0,50- 0,25 0,30 0, Евро – V 2009 - 0,50- 0,18 0,23 0, Евро - VI 2014 - 0,50- 0,08 0,17 0, Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения Санитарные факторы. В настоящее время, связи с ужесточением сани тарных требований предъявляемых как к самим топливам, так и к продуктам их сгорания, в развитых странах введены ограничения, устанавливающие мак симально допустимые удельные массовые выбросы токсичных веществ в от работавших газах дизелей. Эти требования определены Правилами ЕЭК ООН №83, на которые ориентируется и Россия (ГОСТ Р41.83-9941) [3]. В таблице приведены нормы, предъявляемые к продуктам сгорания дизельных топлив.

Ужесточение требований по выбросам NОх и твердых частиц, создает предпосылки для поиска топлива, соответствующего высоким экологическим стандартам. Опираясь на научные исследования последних лет, можно предпо ложить, что одним из таких топлив может стать биотопливо из растительного сырья.

Литература:

1. Белячкова А. Биотопливо: «За» и «Против» / Белячкова А., Худяков Н.// Крестьянские ведомости, 14.04.2008.

2. Девянин С.Н., Марков В.А., Семенов В.Г. Растительные масла и то плива на их основе для дизельных двигателей. - М.: Изд-во МГАУ им. В.П. Го рячкина, 2007. - 400 с., ил.

3. Макаров Г. Евро идет вверх // За рулем, 2009, №12. – С.140- 4. Семёнов В. Г. Производство и применение биодизельного топлива в Украине // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2007, №5. – С.7-8.

5. Уханов, А.П. Рапсовое биотопливо / А.П. Уханов, В.А. Рачкин, Д.А.

Уханов // Пенза: РИО ПСА. - 2008. – 229 с.

УДК 621. сПособы исПользования биотоПлива в дизелях wayS of uSe of BIofuel IN dIeSel eNgINeS В.А. Голубев V.A. Golubev Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state Agricultural Academy Ways of preparation of biofuel of a phytogenesis for use in diesel engines, from the point of view of comparability of physical and chemical properties of bio fuel in the pure kind, and also its mixes and mineral diesel fuel are considered.

Рост интереса к растительным маслам связан топливно-энергетическим кризисом, ростом цен на нефтепродукты, обостряющимися экологическими проблемами. В последние годы возобновились широкомасштабные исследо вания по применению биотоплив растительного происхождения в двигателях транспортных средств различного класса, легковых и грузовых автомобилей, двигателей сельскохозяйственного назначения.

Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения В России и за рубежом рассматриваются практические аспекты исполь зования в дизелях биотоплива из растительного сырья следующих видов [4, 1]:

- натуральное растительное масло в чистом виде с низшей теплотой сго рания 35-38 МДж/кг в зависимости от жирно-кислотного состава;

- биодит – биотопливо, состоящее из смеси растительного масла и не фтяного дизельного топлива в пропорции 25:75, 50:50 и 75:25 с низшей тепло той сгорания 37-40 МДж/кг;

- метиловый эфир растительного масла с низшей теплотой сгорания 37 38 МДж/кг;

- биодизель – биотопливо в виде смеси нефтяного дизельного топлива и метилового эфира растительного масла в пропорции 75:25, 50:50 и 25:75 с низшей теплотой сгорания 38-40 МДж/кг.

Основным препятствием на пути широкого применения биотоплива яв ляются отличия его физико-химических свойств от минерального топлива.

В результате экспериментальных исследований и практического опыта были выявлены общие отличия свойств чистых растительных масел от свойств стандартных дизельных топлив, оказывающие влияние на протекание рабочих процессов дизельных двигателей [1, 2, 3, 4]. Это увеличенная вязкость, повы шенная и сильно зависящая от температуры плотность, более низкая удельная теплота сгорания, большее поверхностное натяжение, повышенное содержание кислорода (около 11%), практическое отсутствие сернистых соединений (табли ца).

Эти отличия затрудняют использование растительного масла в чистом виде. Повышенные плотность, вязкость и поверхностное натяжение затрудняют прокачивание масел по магистралям системы топливоподачи, организацию про цесса подачи растительных масел в камеру сгорания дизеля, приводят к изме нению характеристик распыливания топлива. Высокая температура застывания, обусловливает плохие пусковые свойства при пониженной температуре. Наи лучшие низкотемпературные свойства имеют рапсовое и льняное масла (темпе ратура застывания tз=-20оС) [1].


Таблица. Физико-химические свойства нефтяного дизельного то плива, и топлив вырабатываемых из растительных масел Метиловые Раститель Физические свойства и Дизельное тельные эфиры рас- ные масла + Расти топливо показатели тиетельных дизельное то Л/З масла масел пливо Плотность, кг/м3 при t = 840/860 913-924 877-891 849- 20С Кинематическая вяз- 3,6/1,8-5 63-81,5 6,4-11,2 4,87-36, кость, мм2/с при t = 20С Поверхностное натяже- 27,1 31-40 29,2-30,7 27,8-29, ние, 10-3Н/м при t = 20С Цетановое число 45 33-50 48-53 40- Температура, С - вспышки 62-78 243-300 130-140 84- - застывания (не более) - 10/-25 - 12 -16 - Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения Низшая теплота сгора- 42-43 35-38 37-38 37- ния Кислотность, мг 5 0,03-4,66 0,4-0,5 5- КОН/100 мл Коксуемость 10%-ного 0,3 0,51 0,3 0,4-0, остатка, %, не более Содержание серы в %, 0,5 0,002 0,01 не более Особенностью растительных масел является наличие в их составе до статочно большого количества кислорода (8-12 %), что приводит к некоторому снижению теплоты сгорания. Так, низшая теплота сгорания растительных масел составляет 35-38 МДж/кг против 42-43 МДж/кг у дизельных топлив, практиче ски не содержащих кислорода [1].

Анализ физико-химических свойств масел показывает, что непосред ственное их использование в качестве топлив для ДВС затруднено и требует специальной адаптации двигателей. Использование растительного масла в чи стом виде возможно лишь при повышении температуры смесеобразования и разжижении топлива, увеличении опережения топливоподачи, увеличении дав ления начала топливоподачи, применении распылителей с увеличенным эффек тивным проходным сечением и др.

Для приближения свойств растительных масел и продуктов его пере работки в биотопливо к нефтяному дизельному топливу возможны следующие способы [4]:

- обработка в присутствии спиртов (переэтерификация);

- создание микроэмульсий со спиртами, водой;

- разработка и введение присадок (гексилнитрат, лубризол);

- глубокая очистка от смолистых и парафиновых составляющих;

- смешение его с товарным дизельным топливом;

Переэтерификация (этерификация, трансэтерификация) это технология производства биологических дизельных топлив - моноэфиров растительных или животных жиров. Их получают в результате переэтерификации жира со спиртом в присутствии катализатора.

Продукты реакции - моноэфиры: метиловые эфиры жирных кислот (био дизель). В Европе и США метиловые эфиры жирных кислот (Fatty Acid Methyl Esters - FAME), рапсового масла (ape Methyl Ester (ME)) и соевого масла (Soybean Methyi Ester - SOME) уже используются в качестве альтернативных дизельных топлив и добавок к нефтепродуктам.

Основные преимущества переэтерификации растительных масел про стота производства и сравнительно невысокая стоимость оборудования.

По своим физико-химическим характеристикам представленным в та блице, метиловые эфиры ближе к дизельному топливу, чем растительные масла.

При их использовании не нужны подогрев топлива и существенные изменения в конструкции топливоподающей аппаратуры, в меньшей степени образуются от ложения на деталях цилиндро-поршневой группы. Качество метиловых эфиров рапсового масла нормируется европейским стандартом EN 14.214.2003 (Е).

Однако, при применении метиловых эфиров растительных масел суще ствует ряд проблем. Прежде всего, есть сложности с хранением биотоплива.

Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения Метиловые эфиры жирных кислот имеют невысокую стабильность: склонны к окислению и чувствительны к проникновению воды. При наличии воды биоло гическое ДТ вследствие гидролиза может дойти до разложения и микробиологи ческого поражения. Высокое содержание смолистых отложений, как и в чистых маслах, приводит к повышенному нагарообразованию в камерах сгорания, что требует обязательного введения в топливо моющих присадок. Для использова ния метилового эфира жирных кислот в дизельных двигателях топливо должно строго удовлетворять требованиям качества, чего в кустарных условиях произ водства достичь невозможно.

Важным свойством растительных масел является способность смеши ваться в любых пропорциях с большинством органических растворителей (в том числе и с нефтепродуктами - бензином и дизельным топливом), что связано с небольшой полярностью масел. Следует отметить и хорошую совместимость различных растительных масел между собой. Это свойство растительных масел позволяет получать моторные топлива с заданными физико-химическими свой ствами путем смешивания различных компонентов в требуемых пропорциях.

[1]. Использование смесей топлив позволяет достаточно просто изготовить то 1].

].

пливо в условиях самого хозяйства и предполагает использование данного вида топлива без изменения конструкции двигателя, что является существенным фактором, способствующим переходу на альтернативное топливо.

В зависимости от процентного содержания рапсового масла в бинарном топливе, его физико-химические характеристики принимают значения от чисто го рапсового масла до чистого дизельного топлива.

Исследования, проведенные в Алтайском ГТУ им. И.И. Ползунова, по определению оптимального состава смеси минерального дизельного топлива и биотоплива на основе рапсового масла, показали, что по мере возрастания доли масла [3]:

- индикаторный КПД уменьшается;

однако при соответствующей регу лировке топливной аппаратуры для конкретного смесевого топлива можно ком пенсировать уменьшение индикаторного КПД и получить сравнимый с индика торным КПД при работе на дизельном топливе;

- продолжительность сгорания смеси увеличивается, и при содержании масла более 60% процесс сгорания не успевает закончиться к моменту открытия выпускного клапана двигателя, о чем свидетельствует разница в температурах:

для дизтоплива максимальная температура на выхлопе составляет 565°С, а для рапсового масла 605°С, что подтверждает, что сгорание рапсового масла больше затянуто на линию расширения, чем сгорание дизтоплива;

- значительно увеличивается максимальное давление в топливной маги страли, что приводит к увеличению динамических нагрузок и, соответственно, уменьшению ресурса основных узлов - плунжерной пары, толкателя и кулачко вого вала.

В целом существенно улучшились экологические качества двигателя.

Выбросы оксидов азота на номинальном режиме работы двигателя сократились на 15 - 20%, сажи - на 30 - 35%, оксидов углерода и углеводородов - на 10 15%.

По результатам испытаний как наиболее оптимальную при эксплуатации по совокупности мощностных, экономических и экологических показателей ре комендована смесь 75 % рапсового масла и 25 % дизельного топлива.

Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения Еще большее приближение к свойствам нефтяного дизельного топлива может быть достигнуто при использовании смесей с ним метиловых эфиров растительных масел. Исследования, проведенные в Пензенской ГСХА показа ли что наилучшими показателями обладает смесь 50%МЭРМ+50%ДТ, при ис пользовании которой на номинальном режиме двигателя наблюдалось незначи тельное снижение эффективной мощности (на 1,6%) и увеличение удельного эффективного расхода топлива (на 7%), а также существенное уменьшение в отработавших газах оксида углерода (на 26%), углеводородов (на 35%) и дым ности (на 14%) [4].

Литература:

1. Девянин С.Н., Марков В.А., Семенов В.Г. Растительные масла и топли-ва на их основе для дизельных двигателей. — М.: Изд-во МГАУ им. В.П.

Горячкина, 2007. - 400 с., ил.

2. Дидур В.А. Особенности эксплуатации мобильной сельскохозяйствен ной техники при использовании биодизельного топлива / В. А. Дидур, В. Т. На дыкто, Д. П. Журавель, В. Б. Юдовинский //Тракторы и сельхозмашины, 2009, № 3. – С.3-6.

3. Кулманаков С.П. Особенности рабочего процесса дизельного двигате ля при использовании смесей рапсового масла и дизельного топлива/С.П. Кул манаков, Р.С. Семенов //Ползуновский вестник, 2007, №4. – С. 55-58.

4. Уханов, А.П. Рапсовое биотопливо / А.П. Уханов, В.А. Рачкин, Д.А.

Уханов // Пенза: РИО ПСА. - 2008. – 229 с.

УДК 621. инновационные технологии блочно МодУльной диверсиФикации токарных станков По динаМическиМ ПоказателяМ INNoVaTIVe TechNologIeS of The BlochNo-modular dIVerSIfIcaTIoN of laTheS oN dyNamIc INdIcaTorS В.И.Жиганов V.I. Giganov Ульяновская ГСХА Ulyanovsk state academy of agricultural New modular technical decisions for dynamic synthesis of technological systems of metal-cutting machine tools are offered Развитие металлообработки характеризуется непрерывно возрастающи ми требованиями к точности размеров и формы обрабатываемых деталей, каче ству и производительности технологических процессов и снижению стоимости на этапах проектирования, подготовки производства, изготовления и эксплуа Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения тации станочного парка, что в свою очередь вызвало значительное увеличение роли динамических процессов в станках.

Выполненные ранее исследования, конструкторские разработки и пред ложенные расчетные методы [1,2,3 и др.] позволяют на ранних стадиях проек тирования оптимизировать и делать конкурентоспособной конструкцию станка еще до создания опытного образца, а также производить эффективную модерни зацию действующего парка металлорежущих станков.

Причем накопленный научно-производственный опыт показывает, что из существующих конструктивных решений ряд узлов (модулей) металлоре жущих станков оказываются непригодными по динамическим характеристи кам. В станках не учитывают многие ограничения, обусловленные структурой приводов, упругой системой и компоновкой рабочего пространства [2], а также спецификой обработки, например, нежестких заготовок.

Расчетные значения динамических характеристик у токарных станков аналогов существенно отличаются по величине в любых отдаленных точках их рабочего пространства [3-5]. Такое состояние каждой рассматриваемой техно логической системы свидетельствует о разбалансированности в ней значений этих характеристик и требует комплексного подхода для решения задачи ее динамической оптимизации и диверсификации конструкций станков на основе модульных принципов [6].

Для решения поставленной задачи на ранней концептуальной стадии проектирования, учитывая последние достижения в развитии вычислительной техники, переоснащении предприятий на этой основе вычислительными маши нами нового поколения, становятся более эффективными новые методы анали за динамики и синтеза оптимальных технологических систем при постановке конкретной технологической задачи, используя разработанные динамические показатели [3,4,6 и др.].

Однако, как правило, именно на этой стадии нет критериев оценки ди намического качества технологической системы. В станкостроении действует утвердившаяся «традиционная практика оптимизации» при расчете мощности главного привода в процессе создания универсальных токарных станков [8].

Такая практика оправдана при групповой обработке достаточно жестких заго товок, но она не дает положительного результата, если на станках осущест вляется обработка нежесткой заготовки, когда ее динамические характеристики существенно влияют на устойчивость при резании и не требуют применения увеличенной мощности главного привода, а наоборот требуют значительного ее снижения [5]. Способы определения границы устойчивого резания [7,9] тре буют доработки. Они не позволяют определять границы устойчивого резания при наличии гибкой заготовки;

не учитывают экспериментально-расчетный критерий в виде предельной интегральной характеристики виброустойчивости в рабочем пространстве станка [10];

не содержат четких критериев для создания эффективной, оптимальной по виброустойчивости технологической системы металлорежущего станка, предназначенного для обработки нежестких загото вок с учетом динамических характеристик последних.

Так как технологическая система станка с нежесткой заготовкой в про цессе механической обработки последней испытывает повышенные вибрации, это отрицательно сказывается на устойчивости резания и качестве обрабаты ваемой поверхности. Чтобы гарантировать данной системе устойчивое резание Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения и оптимизировать процесс резания гибкой заготовки, необходимо определить предельную глубину резания [5] – как условие без вибрационной обработки:

окончательно назначить соответствующие режимы резания для выполняемой технологической операции. Затем следует определить требуемую эффективную мощность резания по известной формуле [13]:

и требуемую номинальную мощность двигателя главного движения с учетом гибкой заготовки.

где NЭ - эффективная мощность резания при обработке гибкой заготов ки;

PZ- окружная сила резания;

V-скорость резания;

NД- номинальная мощность двигателя главного движения при обработке гибкой заготовки;

- к.п.д. станка, характеризует затраты мощности при холостом ходе;

Kобщ- обобщенный попра вочный коэффициент, учитывающий условия обработки: материал заготовки и режущего инструмента, его геометрию, смазочно-охлаждающую жидкость, тол min щину среза;

S- подача инструмента (резца);

t п.з. - предельная (интегральная) р глубина резания. Причем в этих формулах при определении окружной силы резания используются значения предельной интегральной характеристики виброустойчивости, полученной на графике [5]. Он наглядно показывает, что оптимизация динамической упругой системы станка позволяет существенно увеличить предельную глубину резания при обработке гибких заготовок.

В работах [10,6] соответственно предложен указанный выше интеграль ный критерий виброустойчивости и способ оптимизации технологической си стемы токарного станка на его основе, где целевая функция – это сочетание кри териев динамического качества, что позволяет свести к минимуму зависимость определения оптимальных параметров системы от опыта конструктора.

Из изложенного: диверсификация главного привода базового станка для обработки нежестких заготовок технологически (т.е. под заданные технологи ческие параметры) заключается в следующих операциях [11]. Если необходимо, выполняют расчетную модульную оптимизацию упругой системы базовой мо дели станка [3], используя в расчете динамические характеристики жесткой за готовки и определяя предельную интегральную (критическую) глубину резания – см. график [5]. А затем рассчитывается критическая предельная глубина реза ния на обновленном станке при нежесткой заготовке, которую используют для определения требуемой номинальной мощности двигателя главного движения диверсифицированного станка. Одновременно при известной величине общего припуска на обработку поверхности заготовки можно определить число допол нительных проходов резца, разделив общий припуск на предельную глубину резания, обусловленную гибкой заготовкой.

С другой стороны, для значительного снижения уровня вибраций при обработке неуравновешенных заготовок, необходимо разрабатывать новые эф фективные методы [18], то есть встраивать модульные автоматические баланси ровочные устройства (АБУ), обеспечивающие уравновешивание обрабатывае мой заготовки при резании.

Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития:

опыт, проблемы и пути их решения В настоящее время известны способы механической обработки загото вок резанием и устройства для реализации принципа центровой механической обработки заготовок при их закреплении в зоне резания с помощью специаль ных поводковых центров [14,15], которые позволяют вести обработку наружных поверхностей вала по всей длине за одну установку заготовки, обеспечивая тем самым высокую производительность обработки. Такие устройства отличается простотой конструкции и широкой универсальностью.

Недостатком этих устройств является невозможность гасить вибрации, обусловленные дисбалансом неуравновешенной вращающейся заготовки.

Известны устройства для автоматической балансировки роторов в про цессе их вращения, содержащие балансировочные камеры [16], заполненные жидкостью, а также дополнительные инерционные массы и позиционные эле менты упругости, обеспечивающие противодействие силам инерции [17] и др.

Общим недостатком известных устройств является сравнительно низкая точность и стабильность процесса балансировки, весьма ограниченные функ циональные возможности.

Другое устройство для автоматической балансировки шпиндельных узлов с неуравновешенной заготовкой [21] содержит корректирующие диски, которые размещены в масляной ванне с возможностью их поворота в устрой стве. Дисбаланс неуравновешенной заготовки уменьшается при ее вращении автоматически в процессе последующего центрирования. Устройство обладает широкой универсальностью, выполнено в виде встраиваемого модуля.

Однако данное устройство является достаточно сложным, оно не может быть установлено на конце длинномерной заготовки со стороны задней бабки токарного станка, чтобы обеспечить возможность поворота главной централь ной оси инерции заготовки до совмещения с ее осью вращения (т.е. чтобы устранить комбинацию статического дисбаланса и дисбаланса пары сил).

В настоящее время в Роспатенте рассматривается заявка “ Способ об работки и технологическое модульное устройство для автоматической балан сировки неуравновешенных заготовок типа валов” [22]. Общий вид устройства представлен на рис. 1;

на рис. 2 – вариант исполнения данного устройства с балансировочными цилиндрами.

Рис. 1. – Общий вид устройства для автобалансировки заготовок Том III. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения Рис. 2. – Вариант исполнения устройства для автобалансировки за готовок с балансировочными цилиндрами Технологическое модульное устройство для автоматической баланси ровки неуравновешенных заготовок типа валов содержат составной корпус, выполненный в виде разъемных фланца 1 и закрепленного на его ступице дис ка 2. На наружном диаметре корпуса установлено кольцо 3, герметически за крывающее выполненные симметрично расположенные по окружности корпуса радиальные цилиндрические каналы, заполненные жидкостью. В каждом из ра диальных каналов размещены идентичные элементы системы автоматической балансировки: закладные пластины 4, к которым присоединены через упругие связи 5, шарообразные балансировочные массы 6, например, из твердого сплава марки ВК2 ( в другом варианте – эта прецизионные цилиндры 10), на другой стороне которых упругие связи 7 закреплены с упругим кольцом 8, расположен ным в концентричной кольцевой канавке корпуса. Фланец 1 и диск 2 соединены в монолитный блок (модуль) посредством винтов 9.

Данное устройство работает следующим образом. При вращении шпин деля с неуравновешенной заготовкой возникают центробежные силы от несба лансированных масс заготовки, что приводит к смещению главной централь ной оси инерции относительно оси вращения. Причем балансировочные массы устройства под действием центробежных сил занимают в итоге положение, прямо противоположное положению несбалансированных масс заготовки [23], обеспечивая эффект самобалансировки технологической системы при резании и совпадение главной центральной оси инерции с общей осью вращения шпин деля с заготовкой.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |
 

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.