Статьи журнала - Вестник аграрной науки Дона
Все статьи: 852
Обоснование конструкции и параметров устройства для отделения ботвы корнеплодов
Краткое сообщение
Особенность возделывания корнеплодов в нашей стране заключается в том, что подавляющее их большинство производится в личных и других хозяйствах малых форм. Как правило, в таких хозяйствах практически все операции выполняются вручную, что приводит к относительно низкой производительности и значительным затратам труда, особенно при уборке и предпродажной подготовке урожая. Целью представленного исследования является разработка конструкции и определение некоторых рациональных параметров универсального устройства для отделения ботвы корнеплодов с учетом их потенциального использования в хозяйствах малых форм. Авторами предложена установка, позволяющая частично механизировать обрезку ботвы корнеплодов. В ней в качестве несущего элемента используются две примыкающие клиноременные передачи, а в качестве ботвоотделяющего устройства - копирующая пластина с направляющей прорезью и закрепленным на ней ножом. В установке предложенной конструкции качество удаления ботвы существенно будет зависеть от того, насколько параметры копирующей пластины соответствуют технологическим характеристикам обрабатываемых растений. Совокупность теоретических и экспериментальных исследований показала, что при обрезании растений редиса ширина направляющей прорези должна составлять около 17 мм (при высоте её вертикальных граней около 1 мм и угле фаски 45°). На основании статистического анализа установлено, что при этом вероятность появления «дефекта резания» менее одного миллиметра составит около 68%, а вероятность «дефекта резания» более двух миллиметров - несколько менее 5%. Увеличение ширины направляющей прорези в копирующей пластине ведёт к росту вероятности «перереза» ботвы с интенсивностью около 1 мм на 2 мм.
Бесплатно
Обоснование конструкции экспериментальной установки стержневого измельчителя
Краткое сообщение
Приготовление кормов занимает важнейшее место в животноводстве. Измельчение зерна в общей доле трудозатрат на приготовление комбикормов может занимать более пятидесяти процентов. Эффективность устройств, измельчающих зерно, следует оценивать совокупностью ряда показателей: качеством готового продукта, производительностью и удельным энергопотреблением измельчителя. Для молотковых решетных дробилок важнейшее значение имеют такие конструкционно-технологические параметры, как: количество молотков, размеры (диаметр) ротора по концам молотков, частота вращения ротора, диаметр отверстий решет, зазор между концами молотков и решетом, площадь и расположение загрузочного отверстия, совокупная площадь отверстий решета и его расположение, расположение и площадь деки. Разработан измельчитель сыпучих продуктов, способный осуществлять разрушение зерна за счет резания и скалывания, что позволяет минимизировать энергозатраты на измельчение. На эффективность работы стержневого измельчителя наибольшее значение будут оказывать следующие особенности: частота вращения вала и диаметр фрезы по концам зубьев, шаг фрезы, количество и длина продольных отверстий цилиндра и ножей, угол заточки ножей, угол защемления зерна, расстояние между кромкой ножа и зубьев фрезы. Приведен ряд рекомендаций к изготовлению экспериментальной установки: конструкция должна обладать максимальной простотой сборки и переналадки конструкционных элементов; загрузочное окно сообщается с загрузочным бункером, в котором должен быть установлен шибер для плавной регулировки количества поступаемого в цилиндр измельчаемого материала; цилиндрическая фреза выполняется съемной с целью возможности ее разворота или оперативной замены; крепление ножа имеет возможность его оперативной замены, регулировки зазора между кромкой ножа и зубьями фрезы, а также изменения его угла наклона; частота вращения вала имеет возможность изменяться в гибких пределах с целью изменения скорости резания в зависимости от поставленных в эксперименте задач.
Бесплатно
Статья научная
Приводится ряд инженерно-технических решений по снижению потерь и электротравматизма потребителей электроэнергии. Рассмотрены средства компенсации токов обратной последовательности в трёхпроводной трёхфазной сети с учётом того, что неоднородные комплексные проводимости «генерируют» токи обратной последовательности. Компенсация токов обратной последовательности заключается в формировании в параллельной нагрузке ветви тока противоположного направления. Приведены соответствующие аналитические обоснования указанной ситуации. Приводятся различные схемы решения проблемы и осуществлено их сравнение по расчётным параметрам с пересчётом несимметричной нагрузки. Предлагаемый подход позволит создать реактивные симметрирующие устройства с учётом невозможности плавной компенсации токов обратной и нулевой последовательности по причине ступенчатого изменения ёмкости конденсаторных батарей. Особое внимание уделяется осветительным нагрузкам с учётом того, что в трёхфазных симметрично нагруженных сетях с люминесцентными лампами ДРЛ ток в нулевом проводе не равен нулю, как в сетях с лампами накаливания, где при симметричной нагрузке фаз частичная потеря напряжения в нулевом проводе для двух фаз положительна, а для третьей фазы - отрицательна (и наоборот). Для каждого момента времени, аналогично изложенному в статье, применительно к лампам накаливания может быть построена аналогичная диаграмма для сетей с газоразрядными лампами, но вектор угловой скорости в нулевом проводе будет иметь угловую скорость вращения в три раза большую, чем скорость вращения фазных векторов, и будет три раза в течение одного периода вызывать поочерёдно в каждой фазе то увеличение, то уменьшение потери напряжения, поскольку частичные потери напряжения будут то увеличиваться, то уменьшаться. Особенностью осветительной сети являются большие токи. Как правило, групповые щитки выполняются на токе не более 03 А. Питающие же сети имеют нагрузку, как правило, не более 250 А.
Бесплатно
Обоснование методики выбора измельчителей-смесителей-раздатчиков
Статья научная
Повышение продуктивности крупного рогатого скота, содержащегося на животноводческих фермах и комплексах, осуществляется за счет полной механизации процесса кормления животных. Только при своевременном полноценном и сбалансированном кормлении проявляется весь генетический потенциал продуктивности. Значительное распространение в настоящее время получила заготовка стебельных кормов в прессованном виде, особенно в рулонах. Многочисленные научные исследования и практический опыт показали важность приготовления полноценной кормовой смеси на основе измельченных грубых кормов, т.к. за счет образования частиц с большей поверхностью улучшается перевариваемость и усваиваемость корма. Широкое внедрение в практику механизации приготовления и раздачи кормов в скотоводстве многофункциональных технологических комплексов поставило целый ряд вопросов, связанных с эффективностью их применения и качества выполняемых процессов, применительно к кормовой базе хозяйства. Исходя из этого, остро встает проблема обеспечения сельского хозяйства мобильными универсальными средствами для приготовления и раздачи стебельных кормов на фермах и комплексах, которые не уступают импортным аналогам по производительности, надежности, простоте обслуживания и качеству выполняемых работ. В настоящее время рынок сельскохозяйственной техники по приготовлению и раздаче кормов заполнен как импортными, так и отечественными аналогами смесителей-раздатчиков. Для более точного выбора той или иной модели многофункционального агрегата в условиях реальной молочно-товарной фермы необходима методика выбора ИСРК по оценочным характеристикам, представленная в данной статье. Данная методика основана на хронометражных данных, полученных на молочнотоварной ферме, в реальных условиях.
Бесплатно
Краткое сообщение
Одной из важнейших задач экономического развития Российской Федерации является увеличение количества и улучшение качества продукции сельскохозяйственного производства на основе новейших достижений науки и техники. Эффективность сельскохозяйственных производств определяется взаимодействием технологических и организационных процессов с биологическими объектами и средой их обитания. В данной работе показано, что процессы энерго- и массообмена в системе «почва - семя - растение - приземный воздух» являются основой развития семян и растений при получении продукции растениеводства. С этой целью анализировалась перспективность применения основополагающих понятий термодинамики, процессов переноса, уравнений Пуассона и Лапласа для разработки методов исследования процессов энерго- и массообмена в этой системе. Показана правомерность этого подхода при исследовании влияния температуры, водородного показателя (рН = const) и вида электроактивированной воды на скорость её поглощения семенами. В результате проведённого эксперимента показано, что с повышением температуры электроактивированной воды с 250 С до 400 С скорость её поглощения католитом увеличилась в 1,6 раза по сравнению с анолитом. Также было установлено, что поверхность семени имеет отрицательный заряд. Показана актуальность разработки методов исследования физических свойств почвы с целью обеспечения оптимальных условий прорастания семян и в связи с изучением причин их низкой полевой всхожести. Экспериментально установлено, что зависимость влажности почвы от глубины достаточно хорошо аппроксимируется квадратичной зависимостью и имеет максимум в диапазоне глубин 25-45 см. Результаты работы могут быть использованы при разработке методов исследований для контроля качества семян, оценки почвенно-климатических условий выращивания и мониторинга посевов в процессе их развития.
Бесплатно
Обоснование модели сыпучих сред
Статья научная
Предложена модель сыпучего тела, позволяющая аналитически описывать взаимное расположение частиц сыпучих материалов исходя из их известных физико-механических свойств.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются факторы влияющие на надежность технологических систем растениеводства. Предложен проект усовершенствования и информатизации инженерных служб предприятия, выполнен расчет экономического эффекта от его внедрения. Разработан критерий применимости автоматизированных средств контроля работы машиннотракторных агрегатов.
Бесплатно
Обоснование нового типа сельскохозяйственной шины
Статья научная
Предложены зависимости для анализа скоростных и силовых потерь в шине. В дополнение к ним из данных по деформированию оболочек крупногабаритных тракторных шин установлено приоритетное внутреннее строение каркаса сельскохозяйственной шины. Натурные испытания таких шин показали их преимущества перед существующими аналогами.
Бесплатно
Обоснование параметров аппарата для магнитно-импульсной обработки растений
Статья научная
Представлена классификация разновидностей магнитных полей. Приведена условная кривая изменений показателей жизнедеятельности организма от интенсивности воздействующего электромагнитного поля. Изготовлен лабораторный стенд, на котором проведено измерение распределения импульсного магнитного поля, генерируемого блоком управления. Результаты замеров, при различных режимах работы блока управления, представлены на диаграммах. Рассмотрены устройство, конструкция и принцип работы аппарата. Проведен расчет индуктивности катушки. Приведены технические характеристики блока управления и блок-схема работы аппарата магнитно-импульсной обработки (МИО) растений. Обоснована перспектива широкого внедрения МИО растений с помощью автоматизированного технологического агрегата в промышленных технологиях производства продукции садоводства. В результате анализа полученных диаграмм со стендовых испытаний блока управления МИО с индукторами можно сделать вывод, что для достижения максимального эффекта облучения растений низкочастотным импульсным полем с частотой следования импульсов 8, 16, 32 Гц и мощностью излучения 5 мТл необходимо обеспечить расстояние 50-100 мм между рабочими органами и растениями. Для создания аппаратуры магнитно-импульсной обработки растений, установления оптимальных режимов работы на различных сельскохозяйственных культурах и успешного внедрения данной технологии в промышленное растениеводство необходимо продолжение научных исследований и накопление экспериментальных данных на растительных объектах в полевых условиях. Применение разработанного аппарата МИО с технологическим агрегатом в сельскохозяйственном производстве позволит повысить урожайность за счет стимуляции обменных процессов на определенных фазах развития растений слабыми низкочастотными импульсными магнитными полями в сочетании с дополнительным облучением импульсами света 445 нм и 660 нм.
Бесплатно
Статья научная
При уходе за посевами пропашных культур наряду с химической широко применяется механическая обработка почвы. При этом, несмотря на очевидные преимущества, для механической междурядной культивации характерен ряд недостатков, в том числе и провокация возникновения водной эрозии, особенно на склоновых землях. Целью представленного исследования является обоснование параметров рабочего органа к культиваторам-растениепитателям для формирования противоэрозионного рельефа в междурядьях посевов пропашных культур. Для этого авторами предложено использовать лункообразователи ротационного типа, содержащие крыльчатки со ступицами, несущими лопасти. Причем лопасти выполнены в виде полудисков и расположены под углом 55-600 к оси вращения ступицы. При движении орудия по полю такие крыльчатки вращаются за счет сцепления лопастей с почвой, при этом лопасти, работая как часть плоского диска, формируют на поверхности поля лунки переменной ширины и глубины. Получаемый рельеф поверхности поля способствует замедлению потока воды, снижению вероятности смыва почвы. Кроме того, вода, накопленная в образованных лунках, впитывается в почву и используется растениями при формировании урожая, что особенно важно в зонах засушливого земледелия. Теоретические расчеты позволили установить, что для повышения эффективности водосдерживания рационально использовать крыльчатки максимально возможного радиуса в рамках конструкции применяемого орудия. С учетом размеров обрабатываемых междурядий в работе принято R ≈ 0,12 м. При заданных параметрах лопасти предложенного приспособления формируют лунки средним объемом 0,81 дм3. При этом суммарный объем лунок на одном гектаре поля составляет около 31 м3.
Бесплатно
Обоснование параметров устройства для смешивания компонентов компоста
Статья научная
Рассмотрены теоретические зависимости показателей производительности по соломе, полужидкому навозу и их смеси мобильным смесителем при производстве компостов в полевых условиях. Получены теоретические зависимости для определения технологических и режимных параметров процесса смешивания при производстве компостов с заданными физико-химическими свойствами на основе полужидкого навоза, соломы и минеральных удобрений в полевых условиях с использованием мобильного смесителя компонентов компоста.
Бесплатно
Краткое сообщение
При проектировании техники для производства сельскохозяйственных культур и получения высокого урожая необходимо свести к минимуму потери семян на всех этапах производства. Одним из способов сокращения потерь является снижение травмирования семян рабочими органами сельскохозяйственных машин. Предпосевная обработка семян - это неотъемлемый и важный процесс агротехнолологии подготовки семян к посеву. Исключение разрушения легко травмируемых семян зерновых, зернобобовых и других сельскохозяйственных культур при предпосевной обработке позволит сократить потери урожая, ускорить введение системы органического земледелия в Ростовской области и других регионах России, повысить качество посевного материала, уменьшить расход семян и препаратов-протравителей, полноценно и без потерь использовать биопрепараты при обработке семян. Исследование посвящено теоретическому обоснованию условий «ударопоглощения» - явления, исключающего разрушение семян и снижающего риск их травмирования при соударении с поверхностями рабочих органов сельскохозяйственных машин, в частности машин для предпосевной обработки семян. Анализ зависимости для определения потенциальной энергии деформации рабочей поверхности, полученной при теоретическом исследовании ударного взаимодействия семян и рабочей поверхности, показывает, что снижение коэффициента восстановления при ударе позволит увеличить потенциальную энергию деформации, что приведет к снижению риска повреждения семян. Экспериментальные исследования показали, что количество потенциальной энергии при падении на высокоэластичную поверхность увеличится в 2,5 раза по сравнению с ударом семян о стальную поверхность и позволит интенсифицировать процесс покрытия семян препаратом-протравителем. Результаты выполненного исследования позволят интенсифицировать процесс обработки семенного материала перед посевом и разрабатывать машины, исключающие дробление семян рабочими органами.
Бесплатно
Обоснование процесса гравитационной сепарации зерна методом моделирования
Статья научная
В статье предложено для увеличения пропускной способности сепаратора и интенсификации процесса проводить гравитационное сепарирование с помощью щелевого отверстия, расположенного перпендикулярно направлению движения смеси, с длиной, ограничивающейся только габаритами разделяющей поверхности, выполненной в форме кривой брахистохронного свойства. Такая сепарация зерна с помощью поверхностей брахистохронного свойства с щелевыми отверстиями обеспечивает выделение зерна, начиная с крупных до мелких и подачу отдельно каждой фракции на отдельную часть сита для окончательного просеивания, что увеличивает производительность и снижает энергоемкость процесса за счет гравитационного сепарирования и не требует дополнительных затрат энергии. Цель представленного исследования заключалась в выполнении математического моделирования и обосновании конструктивных параметров: щелевого отверстия, расположенного перпендикулярно направлению движения смеси с шириной, ограничивающейся только габаритами разделяющей поверхности, выполненной в форме кривой брахистохронного свойства, и кинематических параметров движения частиц по разделяющей поверхности для обеспечения эффективной их сепарации. Для выделения частицы с эквивалентным радиусом re = 2,0-3,0 мм в щелевое отверстие сепарирующих поверхностей при длине разгонного участка S0 = 0,15-0,20 м её начальная скорость должна быть в пределах v0 = 0,5-0,72 м/с, а критическая скорость - в пределах vк = 0,70-0,88 м/с, и необходимо иметь ширину щели между противоположными кромками сепарирующих поверхностей в пределах L = 14-20 мм, а разность по высоте между кромками сепарирующих поверхностей - Н = 1-2 мм.
Бесплатно
Статья научная
Повышение качества семян сельскохозяйственных культур с помощью электротехнологий, в частности, их предпосевной обработки электромагнитным полем, является экологически «чистым», ресурсо- и энергосберегающим способом повышения урожайности. Однако эффект отзывчивости семян различных культур и даже сортов одной и той же культуры на обработку может существенно разниться. В связи с этим целью исследования явилось изучение механизма увеличения всхожести семян ярового ячменя в результате предпосевной обработки их переменным электромагнитным полем промышленной частоты (ПЭМП ПЧ) на основе регистрации наступления микрофенологических фаз прорастания семян (МФФ ПС) для дальнейшего использования выявленных закономерностей в настройке режимов стимуляции семян в электротехнологиях. Показано, что обработка семян приводит к ускорению прорастания в лабораторных условиях на одни сутки за счет появления фракции быстро прорастающих и исчезновения фракции самых медленно прорастающих семян. Это происходит за счет ускорения наступления каждой очередной МФФ ПС и сокращения их продолжительности...
Бесплатно
Статья научная
Показана связь производительности агрегата с тяговым КПД трактора. Предложена зависимость тягового КПД от показателя энергонасыщенности как отношения мощности двигателя к массе трактора. Установлены оптимальные значения этого показателя в заданном интервале рабочих скоростей агрегата.
Бесплатно
Обоснование способа адаптивного управления процессом доения коров
Статья научная
Получено математическое описание процесса молоковыделения доильным аппаратом отсасывающего типа. По результатам моделирования предложен способ адаптивного управления процессом доения.
Бесплатно
Статья научная
Выполнен анализ процесса сепарации зерна в аэродинамическом потоке, обоснованы параметры контроля и регулирования, определены показатели надежности схемы для автоматизированного управления установки сепарации зерна.
Бесплатно
Обоснование устройства для электрогидравлической обработки водных растворов
Статья научная
Одним из основных факторов, определяющих рост и развитие растений в условиях защищенного грунта, является их полив питательными водными растворами для обеспечения необходимыми и достаточными микроэлементами. Авторами предлагается способ повышения эффективности процесса полива за счет активации водных растворов путем электрогидравлической обработки, что позволяет как увеличивать растворимые полезные вещества в них, так и стимулировать ихусваиваемость растениями. Для реализации электрогидравлической обработки водных растворов авторами разработанотехническое средство для электрогидравлической обработки водных растворов, что заявлено в качестве цели работы. Для устранения недостатков применяемых аналогичных приспособлений разработано устройство, которое является одной из составляющих установки электрогидравлического разрядника. Область применения устройства для электрогидравлической обработки водных растворов относится к растениеводству в сельском хозяйстве. Установка, кроме цилиндрического резервуара, содержит источник напряжения, трансформатор высоковольтный, автотрансформатор, емкостные накопители энергии, выпрямительные элементы, пускорегулирующую аппаратуру и средства контроля и измерений...
Бесплатно
Обработка семян ячменя перед посевом в переменном электрическом поле
Статья научная
Предпосевная обработка семян сельскохозяйственных культур позволяет получать более равномерные всходы и сформировать посевы с заданной густотой стояния растений. Применение для данной цели обработки семян в переменном электрическом поле (ПЭП) является экологически безопасным способом такой предпосевной обработки. В связи с этим целью исследования явилось изучение влияния предпосевной обработки семян ячменя в ПЭП напряженностью 5 кВ/см на их посевные качества и мощность проростков. Объектом исследования служили семена трех коммерческих сортов ярового ячменя местной (ростовской) селекции. Семена были получены в питомнике размножения Агротехнологического центра Азово-Черноморского инженерного института. В процессе исследования определяли всхожесть семян и энергию прорастания, а также число корешков, длину самого длинного корешка и длину ростка. Контрольные семена имели высокую всхожесть, поэтому обработка их в ПЭП не оказала влияния на всхожесть, но существенно повысила энергию прорастания - на 25-37%...
Бесплатно
Статья научная
В статье представлена модель поведения работников, основанная на когнитивно-психологическом подходе и анализе производственного травматизма на примере сельскохозяйственной организации. Рассмотрена система подготовки работников в области охраны труда с применением эффективных практико-ориентированных тренингов, направленных на отработку навыков персонала в условиях потенциальных и реализованных опасностей на стадиях транспортировки, приема, очистки, сушки и отгрузки масленичных семян (подсолнечник, соя). Разработанная модель выходит за рамки традиционных подходов с учётом не только объективных факторов риска, но и когнитивных искажений, влияющих на принятие решений в условиях опасности. Исследование делит профессиональную деятельность на три стадии, каждая из которых характеризуется особыми профилями рисков: начальная стадия, отмеченная высоким уровнем риска вследствие недостатка опыта и тенденции к переоценке собственных способностей; средняя стадия, на которой происходит постепенное снижение уровня риска благодаря накоплению профессионального опыта; и заключительная стадия, когда риск возрастает из-за самоуверенности в компетенциях, снижения уровня концентрации внимания и профессионального выгорания. В исследовании применена методика сопоставления самооценок сотрудников и объективных данных, полученных в ходе профессиональных тренингов, что позволило выявить проявление эффекта Даннинга-Крюгера среди молодых специалистов. Для работников с опытом работы от 20 до 27 лет характерна точность самооценки, однако высокий уровень риска травматизма объяснен влиянием психологических факторов. Предложена пятифакторная матрица оценки риска, учитывающая как психологические аспекты, так и уровень знаний работников в области охраны труда. Полученные результаты подчеркивают важность разработки и внедрения более дифференцированных подходов к управлению профессиональными рисками, которые должны учитывать когнитивные и психологические особенности сотрудников на различных этапах их карьерного пути.
Бесплатно
