Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса. Рубрика в журнале - Вестник аграрной науки Дона
Критерий рабочего процесса и конструкция измельчителя растительных материалов
Статья научная
Приведен анализ существующих показателей оценки рабочего процесса измельчителей и предложен обобщенный критерий, учитывающий как количественные и энергетические показатели измельчителей, так и качественные характеристики измельченных растительных кормов. Представлены результаты сравнения применяемых на практике в кормопроизводстве измельчителей с различными типами рабочих органов с использованием приведенного критерия. На основе обобщенного критерия выявлено перспективное направление совершенствования универсальных измельчителей кормов. Этим направлением могут быть измельчители с ножевым рабочим органом с поярусным расположением ножей на валу. Предложен измельчитель растительных материалов ножевого типа. Измельчитель кормов включает вертикальную цилиндрическую камеру с противорежущими элементами на ее внутренней поверхности. Внутри камеры установлен вал с закрепленными на нем ножами и диском. На диске диаметрально расположены радиальные пазы, в которых размещены трехгранные прямоугольные призмы. Призмы установлены прямыми углами вниз и с возможностью вертикального перемещения. Верхние наклонные стороны пазов диска имеют режущие кромки. Вал выполнен с аксиальной полостью для размещения в ней винтового механизма вертикального перемещения призм. При измельчении грубых кормов призмы устанавливаются в верхнее положение, образуя выступы на поверхности диска. При измельчении корнеклубнеплодов - в нижнее положение, образуя окна между диском и призмами. Измельчитель позволяет измельчать как грубые, так и сочные растительные корма. Универсальный измельчитель обеспечивает оперативный перевод машины на измельчение как грубых, так и сочных кормов с получением измельченного продукта до размеров частиц, соответствующих зоотехническим требованиям.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты формализации задачи предварительной настройки параметров зернокомбайна TORUM аксиально-роторного типа при уборке различных сельскохозяйственных культур. Правильный выбор параметров рабочих органов - одно из главных условий обеспечения высокого качества уборки, что и определило объект настоящего исследования. В статье рассмотрена реализация одного из первых этапов разработки интеллектуальной информационной системы. Приведены иллюстративные результаты полученных решений. Зерноуборочный комбайн роторного типа является сложной иерархической системой. Решение о значениях регулируемых параметров комбайна принимается на основе информации о состоянии факторов внешней среды и параметров технического состояния машины. Учитывая разнородность и нечеткость поступающей информации, для принятия решения о выборе значений параметров рабочих органов комбайна применяются интеллектуальные информационные системы, основанные на математическом аппарате нечёткой логики. Применение лингвистического подхода обусловлено сложностью и неоднозначностью взаимосвязей между регулируемыми параметрами и внешними факторами. Предложены модели рассматриваемых признаков в виде функций принадлежности. При этом определены базовые и расширенные терм-множества. Выполнен анализ согласованности нечеткой экспертной информации при построении моделей признаков задачи. Проведен анализ согласованности представленной информации и выбраны оптимальные модели. Создана база нечетких знаний, на которой основан дедуктивный вывод решений. Предложенный подход и созданная база нечетких знаний могут быть положены в основу интеллектуальной системы принятия решений по настройке регулируемых параметров роторного комбайна. Применение такой системы в полевых условиях в комплексе с датчиками непрерывного мониторинга условий уборки урожая и автоматизированной системой анализа изображений позволит оперативно реагировать на изменение условий, существенно повысит результативность работы и сократит время принятия решений.
Бесплатно
Статья научная
Разработка новых подходов и инструментов развития в области АПК является важным звеном в планировании мероприятий, направленных на реализацию приоритетных направлений глобальной экологической культуры. При формировании данных мероприятий на первый план выдвигаются технологии в области сельскохозяйственного производства, внедрение которых способствует грамотному восстановлению плодородия почв, снижению загрязнений окружающей среды. В итоге новые производственные технологии смогут улучшать качество жизни всего человечества. Определение качественных показателей применения новых технологий в области сельского хозяйства актуализирует задачи по разработке и внедрению новых методов оценки качественных показателей технологических операций. Целью предлагаемого исследования является разработка технического решения для оценки качественных показателей опрыскивания с применением информационных технологий. Описан порядок обработки индикаторных полосок, используемых для определения густоты покрытия объекта обработки рабочим раствором и размера капель, осаждаемых на контактную поверхность объекта при проведении операций по защите и питанию почвы и растений. Выявлены слабые места традиционных методов оценки качественных показателей и предложен способ с применением программного продукта для ЭВМ, позволяющий проводить обработку полученных данных более эффективно. Применение программного продукта при расчете качественных показателей распыла позволяет быстро и эффективно производить расчеты и проводить оценку дисперсного состава и густоты покрытия на основе графического распределения, а также делать вывод об уровне экологической безопасности технологического процесса распыления пестицидов на основе определения размера капли. Для повышения производительности труда и снижения влияния человеческого фактора на точность оценки покрытия рабочим раствором индикаторных полосок обработка полученных результатов исследований проводится с помощью анализа тонового изображения капель рабочего раствора в цветовом пространстве файла.
Бесплатно
Статья научная
Равномерное распределение семян или удобрений по поверхности поля обеспечивает качественное проведение технологического процесса и в конечном итоге повышает урожайность возделываемой культуры. Струя удобрений или семян, подаваемых на центробежный аппарат, под действием удара лопатками получает разброс по углу и по радиусу подачи. Выявлены характеристики угла бросания лопаткой центробежного разбрасывателя, позволяющие улучшить равномерность распределения семян и удобрений. В данной статье представлен расчет характеристик угла бросания с помощью пакета программ Mathcad. Пакет состоит из четырех программ. Первая программа рассчитывает плотности вероятностей координат точек подачи при допущении о двухмерном нормальном распределении системы, включающей радиус подачи и угловую координату точки подачи. Радиус подачи и угловая координата точки подачи в программе заданы в виде векторов. Результат счета выводится в виде матрицы. Вторая программа вычисляет углы бросания при всех сочетаниях радиуса подачи и угловой координаты точки подачи, заданных в первой программе. Для вычисления угла бросания используются решения уравнений движения частицы по лопатке аппарата при исходных данных: радиусе диска, угловой скорости диска, коэффициенте трения удобрений по лопатке, угле наклона лопатки к радиусу. Третья программа выделяет из матрицы первой программы элементы, соответствующие получению угла бросания, меньше заданного необходимым числом. Четвертая программа суммирует элементы матрицы третьей программы. Умножением полученной суммы на интервалы векторов радиуса подачи и угловой координаты точки подачи получено значение функции распределения угла бросания. Расчетная функция распределения угла бросания аппроксимирована стандартной функцией нормального распределения.
Бесплатно
Механизация приготовления корма для пчел
Статья научная
Приготовление канди в больших объемах - задача не из легких. Стоимость одного килограмма такой подкормки в рознице варьируется в диапазоне 160-200 рублей. Для крупной пасеки это значительная часть расходов, которая отнимает большую долю прибыли. Если приготавливать канди самостоятельно, то эти расходы можно снизить. В настоящий момент отсутствует механизированная линия для приготовления канди. Поэтому вопрос механизации данного процесса стоит остро и требует решения. Основные компоненты канди - сахар и мед. Но для того, чтобы их использовать для приготовления подкормки, необходимо их обработать соответствующим образом. Сахар надо измельчить до состояния сахарной пудры, просеять, а мед распустить до текучего состояния. В условиях пасеки выполнить это, при отсутствии средств механизации, не представляется возможным. Специальных машин для приготовления пчелиной подкормки промышленность не выпускает. Для облегчения труда пчеловода целесообразно подобрать комплект машин из производств, работающих со схожими по физико-механическим свойствам материалами. Основные процессы, входящие в приготовление канди, для обеспечения которых требуется оборудование: измельчение сахара, его просеивание, декристаллизация меда, дозирование компонентов, их смешивание и упаковка. Нами были проанализированы конструкции существующих технических средств и предложены варианты механизации каждого процесса для средней пасеки из 50-100 пчелосемей. Для снижения затрат на закупку оборудования предложено несколько технических решений, реализовать которые можно самостоятельно. В частности, нами была предложены конструкции измельчителя сахара и термокамеры для роспуска меда. Для обоснования параметров термокамеры были проведены экспериментальные исследования процесса декристаллизации меда.
Бесплатно
Наземные и воздушные агротехнологические агрегаты с бесконтактным электропитанием и управлением
Статья научная
В статье описаны возможности и способы управления крупным аграрным бизнес-производством, технологические процессы в котором выполняются на больших территориях. Анализ тенденций развития подобных агрокомплексов свидетельствует о перспективах использования здесь мобильных подвижных агрегатов и систем (МАС) наземного и воздушного базирования, в том числе, беспилотных. Функционирование МАС в условиях агропроизводства имеет ряд особенностей: значительные территории и их удалённость нестабильность условий функционирования: непрерывные трансформации характеристик внешней среды, параметров технологических процессов, состояния самоорганизующегося объекта аграрного производства, связанное с этим возникновение новых задач, коррекция реализуемых операций, траекторий движения объекта и др. Эти особенности вызывают необходимость использования специальных устройств поддержки технологической готовности, эффективного энергообеспечения и обслуживания МАС, адаптивного управления процессами. Затраты и сроки ввода в действие этих служб могут быть существенно уменьшены при использовании расположенной на территориях функционирования МАС инфраструктуры объектов различного назначения: линий централизованного электроснабжения, мобильных операторов связи, центров контроля и управления территориями и т.п. Такой подход в дальнейшем сократит затраты на обслуживание и эксплуатацию МАС, их систем электроснабжения и в общем снизит стоимость реализации агропроцессов. На специально оборудованных площадках также располагают базы дислокации мобильных технологических агрегатов с системами подзарядки аккумуляторов этих агрегатов, а на мачтах и опорах - системы подзарядки агрегатов воздушного функционирования. Исходя из требований экономичности, энергосбережения и автоматизации технологических процессов МАС перспективно применение электрифицированных агрегатов с бесконтактным электроснабжением при перемещении в рабочей зоне. Рассмотрено применение бесконтактной системы электрической зарядки с использованием однопроводниковой резонансной системы передачи электроэнергии.
Бесплатно
Некоторые особенности задачи регулировки параметров зернокомбайна аксиально-роторного типа
Статья научная
Целью работы является разработка подхода для создания интеллектуальной информационной системы (экспертной системы) для решения задачи корректировки технологических регулировок зерноуборочного комбайна роторного типа. Предметом исследования является идентификация взаимосвязей внешних признаков нарушения технологического процесса уборки и параметров машины. В качестве методологии проведения работ использовались методы инженерии знаний. В результате исследований создана база знаний экспертной системы, которая основана на эмпирических знаниях экспертов, имеющих большой производственный опыт управления комбайнами такого типа. В качестве модели знаний выбрана продукционная модель. Введены понятия параметров, причин и методов устранения нарушений технологического процесса. В результате экспертного анализа сформированы деревья решений, на основе которых формулируются правила базы знаний. Приведен пример построения дерева решений при поиске причины появления одного из внешних признаков низкого качества работы комбайна. Представлен фрагмент базы знаний продукционного типа для решения задачи корректировки регулировок с помощью экспертной системы. Областью применения результатов работы является использование созданной базы знаний как в качестве системы подсказки оператору при проведении уборочных работ, так и для создания электронной системы управления комбайном. Предложенная модель предметной области в виде системы продукционных правил служит основой создания экспертной системы для технологической регулировки комбайна роторного типа. Применение подобной интеллектуальной информационной системы позволит значительно снизить затраты времени на устранение нарушений технологического процесса уборки и, как следствие, повысить сменную производительность зерноуборочного комбайна.
Бесплатно
О задаче корректировки регулируемых параметров роторного зернокомбайна
Статья научная
Решение задачи установления оптимальных значений регулируемых параметров рабочих органов роторного зерноуборочного комбайна требует учета большого количества признаков, среди которых факторы внешней среды, параметры технического состояния машины, показатели качества уборочных работ. Усложняет моделирование вывода решений как неопределенность оценок ряда признаков и сложная система взаимозависимостей, так и необходимость корректировки уже установленных параметров в связи с появлением отклонений показателей качества работы. Для поиска оптимальных значений регулируемых параметров комбайна используют интеллектуальные системы, необходимой частью которых является блок корректировки параметров, что продиктовано меняющимися условиями уборки и возможными техническими проблемами. В настоящей работе рассмотрен теоретико-игровой подход к задаче корректировки значений регулируемых параметров роторного зерноуборочного комбайна. На примере конкретного отклонения показателя качества уборки рассмотрены особенности применения критериев, используемых в задачах принятия решений в условиях неопределенности. Среди критериев, актуальных для решения данной задачи, критерий Лапласа, максимального математического ожидания и критерий Сэвиджа. На основе анализа эмпирических данных и теоретических соображений построены матрица показателей эффективности применения стратегий решения задачи корректировки и матрица рисков принятия неэффективного решения. Проведен анализ результатов применения критериального подхода, определены возможности и сфера его применения. Использование данного подхода в механизмах вывода решений интеллектуальной системы управления зерноуборочным комбайном позволяет решить ряд задач: повышение точности, эффективности и безопасности проведения сельскохозяйственных работ, снижение нагрузки на механизатора, затрат на расходные материалы.
Бесплатно
Обоснование геометрических характеристик вороха клещевины
Статья научная
По сравнению с другими техническими и зерновыми культурами, клещевине присущ комплекс специфических особенностей, таких как многокомпонентность ее состава, неравномерность по влажности, высокая масличность ядра, хрупкость оболочек, большая засоренность, необходимость шелушения элементов её вороха и т.д. Следствием таких специфических особенностей клещевины является невозможность эффективного применения существующей техники для ее послеуборочной обработки. Повысить же эффективность процесса послеуборочной обработки семян можно путем применения специальных машин с обязательным учетом физико-механических свойств компонентов клещевины. В соответствии с вышеизложенным, статья посвящена исследованию геометрических характеристик вороха клещевины. В качестве исследуемых сортов клещевины были приняты следующие: Донская, Афродита, Олеся, Хортычанка, ВНИИМК-165, Гибрид ранний, Хортицкая 1, Хортицкая 3, Хортицкая 7. Целью статьи является установление линейных размеров коробочек и третинок отдельных сортов клещевины в разрезе их процентного количества. В качестве экспериментальных данных были определены длина и толщина коробочек клещевины, а также длина, ширина и толщина третинок соответствующих сортов клещевины. После статистической обработки данных определены интервальные ряды каждого геометрического размера компонентов вороха клещевины. Характеристики распределения случайно-определенного отдельного размера оценивали с помощью характеристик вариационных рядов, таких как выборочная средняя арифметическая исправленная дисперсия, среднее квадратичное отклонение, коэффициент вариации, размах вариации, асимметрия и эксцесс. Значимость полученных результатов заключается, во-первых, в представлении закона нормального распределения, необходимого для расчетов соответствующего процентного количества вороха с установленным геометрическим размером, а во-вторых - в получении некоторых оценок, представляющих практический интерес. Это касается выбора конструкций рабочих органов сельскохозяйственных машин, обеспечивающих выполнение операций разделения коробочек и шелушения третинок вороха в общем технологическом процессе послеуборочной обработки клещевины.
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
Приёмно-распределительные устройства (ПРУ) являются важной составной частью зерноочистительных агрегатов. Они используются для равномерного распределения зерна по устройствам очистки (решёта, аспирационные каналы и т.д.) и улучшения эффективности очистки, что позволяет выравнивать поток зерна, распределять его по всей ширине устройства очистки и управлять его направлением. ПРУ также позволяет увеличить производительность зерноочистительных агрегатов, ускорить процесс очистки, а также улучшить качество конечного продукта. Это особенно важно в условиях современного рынка, когда требования к качеству и количеству продукции постоянно растут. Таким образом, использование приёмно-распределительных устройств в зерноочистительных агрегатах является актуальным и необходимым условием для эффективной и качественной очистки зерновых культур. Целью представленного исследования является определение оптимальных геометрических параметров приёмно-распределительного устройства в зависимости от скорости ввода материала в зерноочистительную машину. Анализ полученных данных показывает, что важным параметром распределительного устройства является длина лопаток и скорость движения частиц из приёмно-распределительного устройства. Оптимальная длина лопаток распределительного устройства - 0,288 м, максимальная скорость ввода материала распределительным устройством составляет 4,5 м/с, при которой достигается критическая ударная скорость материала, которая составляет 9,98 м/с. На базе проведённых исследований после определения длины лопаток распределительного устройства были определены прочие геометрические параметры приёмно-распределительного устройства: толщина оргстекла 4 мм; полезный объём бункера 20 л; размер отсека загрузки сыпучего материала 284 мм × 296 мм; размер отсека распределительного устройства 149 мм × 296 мм; размер окна для выхода сыпучего материала 191 мм × 298 мм.
Бесплатно
Основные параметры горизонтального шнека с U-образным кожухом
Статья научная
Одна из причин недостаточного развития предприятий АПК, пищевой и перерабатывающей его отраслей в настоящее время - низкая обеспеченность их современным технологическим оборудованием, потребность в котором удовлетворяется лишь на 60-70%. Среди важнейших процессов, осуществляемых на предприятиях АПК, находится транспортировка и дозирование сельхозпродуктов, особенно значимы эти операции в технологических линиях приготовления кормосмесей с дозировкой каждого компонента. Из известных средств транспортировки с возможностью дозирования сыпучих материалов в настоящей работе основное внимание уделено шнековыым устройствам. В опытах исследована работа шнека в комплектации с U-образным кожухом. Показано, что рост подачи такого шнека в горизонтальном исполнении не пропорционален увеличению коэффициента заполнения его кожуха: увеличение его в 3 раза повышало производительность лишь в 2 раза. Установлено, что это объясняется появлением в поперечном сечении шнека двух слоёв, движущихся с разными скоростями в потоке сыпучего материала: один (активный) с более высокой скоростью в пределах сечения винта шнека, а другой в кожухе над шнеком с более замедленной скоростью. Получены расчётные зависимости для определения производительности Q исследуемого шнека с возможностью использования его в качестве дозатора кормовых сыпучих материалов, силы давления N их на кожух и связанного с ней угла подъёма траектории винтовой линии, по которой движутся частицы этого материала относительно неподвижного кожуха. Для шнеков, работающих в U-образом глубоком кожухе, оптимальное значение производительности достигается при коэффициенте заполнения ψ = 2,25 и величине шага S, равном двум диаметрам D навивки шнека.
Бесплатно
Основные проблемы машинного доения коров
Статья научная
Организация доения коров на фермах играет важную роль при производстве молока, обеспечивая эффективность производства и способствуя улучшению условий содержания животных. Существующая технология доения животных доильными аппаратами отсасывающего типа связана со значительными затратами на ускоренное обновление молочного стада из-за заболеваний коров маститами машинного происхождения. Это одна из проблем машинного доения коров, которая вызывает необходимость обновления коров на ферме через каждые 4-5 лет, в то время как срок продуктивного использования коровы составляет не менее 10-11 лет. Связано это с использованием для извлечения молока в современных доильных аппаратах повышенного вакуума, превышающего его уровень в сосательном аппарате телёнка в несколько раз. Другая проблема кроется в недостатке стимулов доения, оказывающих сосковой резиной на рецепторы соска при доении отсасывающими доильными устройствам, слабом массаже доильными стаканами сосков и вымени коровы. Предложена конструкция усовершенствованного экспериментального соска, оборудованного датчиками давления на его поверхность, который использован для определения величин и характера распределения этих сил по поверхности соска в процессах сосания телёнком, при ручном и машинном доении. По результатам этих экспериментов установлено повышение продуктивности животных усилением стимулов доения в виде выдавливания молока из сосков вымени при пониженном вакууме под ними. Показана возможность дополнительного повышения секреции молока у коровы на 0,5 кг в течение 3-4 часов после её доения за счёт интенсивного нанесения доильных раздражений, что свидетельствует о необходимости дальнейшего совершенствования процесса работы и конструкции существующих доильных аппаратов.
Бесплатно
Оценка влияния противоэрозионного рельефа в междурядьях пропашных культур на смыв почвы
Статья научная
Реализация противоэрозионных мероприятий - важная составляющая технологий возделывания пропашных культур, особенно на склоновых землях. В исследовании для борьбы с водной эрозией предложено использовать приспособление к культиваторам-растениепитателям, содержащее горизонтальный вал с двумя зеркально-симметрично закрепленными крыльчатками, применение которого позволит одновременно с культивацией формировать противоэрозионный рельеф в междурядьях. Целью представленного исследования является оценка влияния противоэрозионного рельефа в междурядьях пропашных культур в сочетании с величиной склона поверхности поля и интенсивностью дождя на уровень смыва почвы. Исследование проводилось с применением методик реализации факторных экспериментов на лабораторной установке. Анализ полученных данных показывает, что наиболее значимым из исследованных факторов является величина угла склона, её прирост от 1° до 3° привел к возрастанию смыва почвы с 45 до 150 г, что подтверждает предположение об опасности (с точки зрения развития эрозионных процессов) возделывания пропашных культур на склоновых землях. Интенсивность дождевания является вторым по значимости фактором, прямо влияющим на смыв грунта. Глубина лунок, формируемых разработанным приспособлением, несущественно влияет на интенсивность смыва почвы. Причем при высокой интенсивности дождевания (Q ≥ 5,0 л/мин) её увеличение приводит к незначительному росту интенсивности смыва почвы, а при Q function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Возделывание хлопчатника с применением полосовой обработки является инновационной ресурсосберегающей технологией, рекомендованной для применения на посевах пропашных культур, в том числе технических, овощных, бахчевых и картофеля. Предложенный способ опрыскивания позволяет более грамотно и эффективно вносить рабочие растворы на объект обработки в зависимости от фазы роста и развития культурного растения. В статье представлены результаты исследования качественных показателей опрыскивания на посевах хлопчатника, выращиваемого на опытном участке НОДП «Инновационная деревня» Волгоградской области. Для оценки распределения рабочего раствора на объекте и в полосе обработки применялся индикаторный метод. Степень покрытия листовой пластины каплями раствора определяли с помощью запатентованного программного продукта. По результатам полевых исследований выявлены зависимости степени покрытия объекта обработки каплями рабочего раствора от применяемого способа опрыскивания. Сравнение полученных результатов для полосового и сплошного опрыскивания позволяет сделать вывод об эффективности полосового опрыскивания с применением бокового способа распыла на посевах широкорядных культур. В результате оценки качественных показателей было выявлено, что за счет применения полосового опрыскивания образуется более стабильный поток рабочего раствора по ширине обрабатываемой полосы. Применение бокового способа распыла рабочего раствора способствует перераспределению средств защиты растений с межполосного пространства на полосу произрастания культурного растения, таким образом снижая пестицидную нагрузку на окружающую среду. Оценка дисперсного состава и густоты покрытия проводилась с применением программного продукта для расчета качественных показателей распыла на основе графического распределения тонового изображения объекта оценки в цветовом пространстве файла. Данный подход позволяет проводить оценку уровня экологической безопасности технологического процесса распыления пестицидов, повышать производительность труда и снижать влияние человеческого фактора на точность оценки покрытия рабочим раствором индикаторных полосок при обработке полученных результатов исследований.
Бесплатно
Оценка уровня технической обеспеченности уборочных процессов и анализ его влияния на качество зерна
Статья научная
Технические средства для уборки зерновых культур играют важную роль в получении качественной продукции. Однако уровень обеспеченности хозяйств комбайнами, особенно отечественными, постоянно снижается. За последние 10 лет увеличился валовой сбор зерновых культур с 40 до 100 млн тонн. Наряду с этим существенно увеличилась нагрузка на единицу зерноуборочной техники с 200-240 га до 400-425 га. Кроме того, увеличивается стоимость зерноуборочной техники и, как результат, уменьшается количество новых, высокопроизводительных машин в парках сельскохозяйственной техники. Все приведенные факторы негативно сказываются на сроках уборки, что влечет за собой потери зерна в результате его самоосыпания. Помимо потерь от самоосыпания, в результате перестоя на корню ухудшаются качественные показатели зерна. В статье представлены результаты исследований физико-химического состава зернового вороха пшеницы полной спелости и после перестоя на корню в течение 12 дней. Потери по белку составляют 1-3 кг с одной тонны зерна, крахмала - 3-6 кг. Значительно уменьшается содержание витамина В1 - в 1,3-1,5 раз, цинка на 7-14%, железа - 2-3%. В процессе перестоя на корню увеличивается содержание фосфора (0,19-0,21%), витамина Е (5,14-8,76 мг/кг), а также в незначительной степени массовая доля клетчатки (0,06-0,08%) и золы (0,06-0,08%). Для соблюдения агротехнологических сроков целесообразно убирать зерно до наступления полной спелости. Такую уборку можно осуществить новым очёсывающе-обмолачивающим агрегатом для уборки зерновых колосовых культур, разработанным в ДГТУ и АНЦ «Донской».
Бесплатно
Параметрические зависимости рабочего органа тяжелого культиватора с бионическим формообразованием
Статья научная
Обработка почвы является одним из основных процессов возделывания различных сельскохозяйственных культур, качество проведения которой влияет на урожайность, способствует повышению плодородия почвы. Одним из направлений современного научно-технического прогресса в области сельскохозяйственного машиностроения является повышение эффективности функционирования почвообрабатывающих машин. Создание новых машин невозможно без усовершенствования теоретической базы: математических моделей, учитывающих конструктивные и режимные параметры почвообрабатывающих машин и прочностные (физико-механические) свойства почвы. В данной работе представлена разработанная методика инженерного расчета рабочего органа тяжелого культиватора с бионическим формообразованием. Данная методика состоит из восьми этапов, где приведены формулы расчета угла раствора рабочего органа с учетом его внешнего трения с почвой, угла крошения, скорости культиватора, длины, ширины, высоты профильной проекции и скорости его рабочего органа, характерный размер кромка и значение тягового сопротивления - одного из основных параметров работы культиватора, влияющего на общую энергоемкость процесса культивации. На основании предложенной методики произведены расчеты и получены численные значения параметров и режимов работы культиватора. Расчет производится для мелкой обработки почвы, при которой глубина культивации составляет 6-16 см. Для этого угол раствора должен составлять 75-110 градусов, минимальный угол крошения - 15 градусов, скорость культиватора - до 14 км/ч, длина, ширина и высота - 30×45×6 см соответственно, характерный размер кромка - до 25 мм; при таких параметрах и режимах максимальное тяговое сопротивление составит 3,7 кН. Разработанная методика может быть использована для усовершенствования существующих и разработки новых машин для обработки почвы.
Бесплатно
Пневмоворошение как фактор оптимизации подачи семян пропашных культур вакуумным высевающим аппаратом
Статья научная
Урожайность сельскохозяйственных культур, особенно пропашных, связана с показателями размещения семян, а в последующем и растений по площади поля посевными машинами, которое в значительной степени определяется качеством работы их высевающих аппаратов. Целью представленного исследования является совершенствование технологического процесса высева семян пропашных культур на примере подсолнечника, как наиболее популярной отечественной пропашной культуры, вакуумным высевающим аппаратом. К использованию предложена конструкция аппарата, в которой используются высевающий диск с активирующими и основными присасывающими отверстиями, а также прокладка вакуумной камеры с фигурным вырезом в зоне, примыкающей к семенной камере. Экспериментально установлено, что при высеве таким аппаратом семян подсолнечника рационально принимать диаметр основных присасывающих отверстий - 1,8 мм; диаметр активирующих отверстий - 2,0 мм и разрежение в системе около 4500 Па, благодаря чему обеспечивается предусмотренное агротребованиями качество работы высевающего аппарата без использования сбрасывателя «лишних» семян. По сравнению с серийными, традиционными ВВА разработка позволяет упростить конструкцию аппарата, снизить себестоимость его производства, смягчить требования к изготовлению корпуса по плоскостности и параллельности в зоне прежнего расположения сбрасывателя; существенно упростить эксплуатацию сеялки, снизить трудоемкость подготовки высевающего аппарата к работе фактически до нуля (ранее это была одна из наиболее трудоемких и при этом наименее точных настроек посевной машины); обеспечить возможность увеличения производительности посевного агрегата за счет потенциального возрастания рабочей скорости до значений около 10 км/ч.
Бесплатно
Повышение работоспособности и долговечности культиваторных лап прерывистой износостойкой наплавкой
Статья научная
Для повышения долговечности почворежущих деталей в условиях почв Крыма предложены способы их упрочнения износостойкими материалами по бионически обоснованным параметрам. В процессе эксплуатации лезвия приобретают волнистую форму с выступами и впадинами, которая способствует устранению «ядер уплотнения» почвы с абразивными частицами, вследствие чего интенсивность изнашивания рабочих поверхностей культиваторных лап снижается, а их долговечность увеличивается. Для проверки теоретических положений проводились сравнительные производственные испытания культиваторных лап в ООО «Качинский+» (город Севастополь). Объектами испытаний служили лапы культиваторов КПЭ-3,8 (на упругих стойках) и КВН-3 (на жёстких стойках) шириной захвата 410 мм, которые в базовом варианте имеют заводскую наплавку твёрдым сплавом «сормайт» лезвий с верхней стороны и носка с нижней стороны, а в экспериментальном варианте - прерывистую износостойкую наплавку порошковой проволокой лезвий с верхней стороны и носовой части с нижней стороны. Наработка культиватора КПЭ-3,8 составила 50,4 га, что в расчёте на одну лапу составляет 4,58 га, наработка культиватора КВН-3 составила 33,1 га (4,73 га на одну лапу). Анализ полученных результатов показывает, что интенсивность весового изнашивания культиваторных лап с прерывистой износостойкой наплавкой меньше в 1,2 раза, а линейного изнашивания в 2 раза по сравнению с интенсивностью изнашивания лап с наплавкой сплавом «сормайт» при прочих равных условиях. Использование для установки лап упругих стоек снижает интенсивность их весового изнашивания в 1,7 раза, а интенсивность линейного изнашивания лап с наплавкой сплавом «сормайт» и лап с прерывистой износостойкой наплавкой - в 2,5 раза и 3,2 раза соответственно. Таким образом, прерывистая износостойкая наплавка культиваторных лап наиболее эффективно повышает их долговечность при эксплуатации в комплекте с упругими стойками.
Бесплатно
Поиск конструктивных решений дробилок зерна для повышения эффективности дробления
Статья научная
В статье приведен анализ конструктивных решений процесса дробления зерна по следующим направлениям совершенствования конструкции дробилки: организация рабочего процесса дробления; одно- и многоступенчатые схемы измельчения; способы рециркуляции измельченного материала; конструктивное исполнение ротора дробилки; конструкции молотков, решет и дек. Были проанализированы конструкции известных дробилок зерна и результаты последних достижений по их совершенствованию. В работе отмечено, что для повышения эффективности дробления зерна и получения максимальной однородности измельченного материала необходимо: осуществлять в дробильной камере до измельчения предварительную сепарацию зерна на фракции по физико-механическим свойствам; для предварительной сепарации применять специальную форму разделяющих поверхностей решета, например, поверхности брахистохронного свойства; осуществлять измельчение зерна прямым ударом с помощью сверхтонкого молотка в виде тонкого металлического стержня или металлической струны из высокопрочного материала; осуществлять рабочий процесс многоступенчатого измельчения зерна в одном рабочем пространстве камеры дробления; осуществлять удаление мелких частиц из камеры дробления по мере их образования за счет использования периферийных и торцевых сепарирующих решет и дек. Разработанная конструкция дробилки прямого удара с предварительной сепарацией зерна и продуктов измельчения, в которой осуществляется многоступенчатое измельчение зерна в одном рабочем пространстве камеры дробления с отводом продуктов измельчения заданной крупности за счет применения нового эффективного способа сепарации зерна и подачи его на измельчение, позволяет для получения модуля помола зерна М = 1,4-2,0 мм снизить удельную энергоемкость почти вдвое с 8,50-7,02 кВт ч/т в пальцевой дробилке ДМБ-П до 4,55-3,80 кВт ч/т в экспериментальной дробилке.
Бесплатно
