Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса. Рубрика в журнале - Вестник аграрной науки Дона
Статья научная
Стохастический характер внешних и внутренних сил и моментов, воздействующих при работе на мобильные наземные транспортно-технологические средства сельскохозяйственного назначения, способствует существенному снижению их функциональных показателей при выполнении технологических операций. Анализ показал, что выходные показатели машинно-тракторных агрегатов во многом зависят от жёсткостных и демпфирующих показателей силовой передачи мобильных энергетических средств. Нами для обеспечения роста технико-экономических и качественных показателей функционирования агрегатов предложено устанавливать в силовую передачу мобильного энергетического средства упругодемпфирующий механизм с переменной жёсткостью. Целью работы является научное обоснование способа повышения технико-экономических и агротехнологических показателей выполнения машинно-тракторными агрегатами, составленными на базе мобильных энергетических средств тягового класса 1,4, основных технологических операций при возделывании различных сельскохозяйственных культур за счёт снижения уровня динамических процессов в их звеньях. Доказано, что упругодемпфирующий механизм с нелинейной характеристикой, устанавливаемый перед ведущим валом силовой передачи энергетического средства класса тяги 1,4, обеспечивает благоприятные условия для функционирования всех звеньев машинно-тракторных агрегатов сельскохозяйственного назначения при выполнении ими основных технологических операций: пахоты, сплошной культивации и посева зерновых культур. Размещение упругодемпфирующего механизма, имеющего нелинейную характеристику и оптимальные параметры, перед ведущим валом силовой передачи трактора тягового класса 1,4 обеспечивает более чем на 8% повышение производительности с одновременным снижением на 9% и более удельного расхода топлива, а также улучшение качественных показателей работы машинно-тракторных агрегатов при выполнении ими основных технологических операций.
Бесплатно
Статья научная
В статье кратко изложена гипотеза, описывающая, каким образом озоно-воздушная смесь (ОВС), подаваемая вместе с топливом в цилиндры двигателя внутреннего сгорания (ДВС), оказывает влияние на эффективность сгорания в них топлива. Представлены результаты проведенных авторами экспериментальных исследований, подтверждающих значимость влияния озоно-воздушной смеси определенных концентраций на работу карбюраторного двигателя внутреннего сгорания автомобиля ГАЗ-52, а именно, каким образом и насколько подача ОВС в карбюратор двигателя, непосредственно после системы фильтрации, и формирование озоно-топливной смеси в камере сгорания, влияют на изменение расхода топлива и выбросы СО и СНх в атмосферу окружающей среды. Приведена методика, по которой проводились экспериментальные исследования и представлен внешний вид лабораторной экспериментальной установки. Приведены результаты проведенных экспериментальных исследований с изменением нагрузки и частоты вращения двигателя как с использованием генератора озона в системе формирования топливо-воздушной смеси, так и без конструктивных изменений в двигателе и количественно оценено их влияние на часовой расход топлива. Также приведены результаты проведенных экспериментальных исследований по влиянию озоно-воздушной смеси с различными концентрациями, подаваемой в камеру сгорания ДВС, и количественно оценена концентрация угарного газа и углеводородного радикала в выхлопных газах при изменяющихся нагрузке и частоте вращения коленчатого вала двигателя. Проведен анализ полученных экспериментальных результатов и сделаны выводы о высокой эффективности предлагаемой системы предварительного озонирования топлива, который показал, что эффективность сгорания топлива повышается.
Бесплатно
Статья научная
В соответствии с возрастающим спросом аграриев к жидким удобрениям из-за их более эффективных характеристик, особенно в связи с прогнозируемым глобальным потеплением с возможным усилением и более частым повторением засух в регионах России, Самарским государственным аграрным университетом проводятся исследования по разработке инновационных технологий с различными техническими средствами для эффективного внесения жидких удобрений на основе карбамидно-аммиачной смеси (КАС) при их наполнении дефицитными мезо- (сера - S) и микроэлементами (медь, цинк, бор и др.) на основных сельскохозяйственных культурах (в наших исследованиях - озимая пшеница). Сама по себе форма удобрений КАС, кроме всего прочего, имеет положительное для растений пролонгирующее действие за счет азота из трех составляющих - нитратный (8%), аммонийный (8%) и амидный (16%), причем только амидный азот усваивается растениями через листья, что делает возможным повысить эффективность удобрений за счет комплексного питания через листья и корни. Технические средства для внесения достаточно агрессивной, обжигающей листовую поверхность растений, КАС имеют определяющее значение при разнообразной их конструкции. В связи с данными обстоятельствами Самарским ГАУ проведены необходимые исследования, и в статье рассматривается сравнительная эффективность от внесения жидких азотосеросодержащих минеральных удобрений КАС+S по различным технологиям: поверхностно по растению - опрыскивателем с крупнокапельными или дефлекторными форсунками и внутрипочвенно-инъекторно - мультиинжектором. Проведенными исследованиями установлено преимущественное влияние инновационных российских агрегатов мультиинжектора «Туман-2М» производства ООО «Пегас-Агро» (г. Самара) на урожайность озимой пшеницы сорта «Базис» селекции Самарского НИИ по сравнению со штанговым опрыскивателем «Туман-2» почти на 20% при норме внесения КАС+S - 200 л/га с улучшением качества зерна, что повышает эффективность производства сельскохозяйственной продукции. При этом результатами опытов подтверждено значительное, более эффективное влияние жидких удобрений КАС+S на урожайность озимой пшеницы от 20% до 60% по сравнению с посевами без удобрений.
Бесплатно
Сервисные платформы систем БЛА сельскохозяйственного назначения
Статья научная
Активный интерес к применению систем БЛА в агропроизводстве вызван высокой точностью, оперативностью получения и анализа информации о реализуемых операциях на каждом их этапе в любой зоне реализации агротехнологий, широкой вариативностью использования, возможностью корректировки агропроцессов при несоответствии их характеристик регламентируемым технологическим картам непосредственно в ходе реализации агротехнологий, манёвренностью перемещения по сложным траекториям и т.п. Бесперебойную работу и автоматизированное сервисное обслуживания систем БЛА обеспечивают автономные обслуживающие посадочные платформы (АОПП). Выполнен анализ научно-практического задела по платформам систем БЛА различного применения с целью оценки возможности использования его в системах сельскохозяйственного назначения. Сформулированы требования к АОПП систем БЛА сельскохозяйственного назначения, предложения по структуре платформ и реализациям их компонентов. Для точного позиционирования БЛА на платформе наиболее полно техникоэкономическим требованиям удовлетворяют активные устройства позиционирования с прямыми параллельными толкателями, расположенные на небольшом возвышении относительно посадочной поверхности. Для пополнения энергоресурсов АОПП непосредственно на территории функционирования перспективной является резонансная однопроводниковая система электроснабжения. Проработан эскиз платформы системы БЛА для наблюдения за территориями и контроля хода агротехнологических процессов. Разработка проектов многофункциональных высокоманёвренных модулей систем БЛА, обеспечивающих выполнение поисково-преобразовательных и исполнительных агротехнологических функций в условиях ведения точного аграрного производства на пространственно-распределённых территориях, позволит эффективно решать задачи цифровой трансформации сельского хозяйства с привлечением информационно-интеллектуальных ресурсов.
Бесплатно
Совершенствование аппарата для доения коров с различной степенью развития долей вымени
Статья научная
Представлено описание экспериментального устройства для измерения надоя молока из четвертей вымени коров в условиях использования в молочном животноводстве нашей страны распространённого в настоящее время серийно выпускаемого доильного аппарата марки ДА-2М. Получены экспериментальные данные о величине надоя молока этим аппаратом по четвертям вымени коров, имеющих различный индекс вымени, и длительности выдаивания каждой четверти, используемые обычно в процессе оценки функциональных его свойств. Подтверждена существенная разница во времени извлечения молока из сосков, расположенных на различных долях вымени. Разработан вариант устранения этого за счёт уменьшения времени такта сосания в стаканах доильного аппарата, которые специально предназначены для извлечения молока из передних долей, степень развития которых обусловлена в основном формой и развитием вымени дойной коровы. Он предусматривает замену в серийно выпускаемом доильном аппарате мембранного пульсатора на новый, предложенный нами ротационный пульсатор, который изменяет принцип и последовательность работы доильных стаканов в составе аппарата на почетвертное, круговое или последовательное доение долей вымени с возможностью регулировки времени такта сосания в стаканах, предусмотренных для выдаивания молока из сосков передней менее развитой половины молочной железы коровы. Это не меняет принцип работы двухтактного аппарата, в нём, как и в серийном ДА-2М. под сосками действует постоянный вакуум, а в межстенные камеры стаканов поочерёдно в каждый из них по мере вращения ротора пульсатора подаётся то вакуум в такте сосания, то воздух атмосферного давления при такте сжатия. Применительно к нему представлены полученные нами аналитические зависимости для расчёта времени переходных процессов в технологии пневмопривода доильных стаканов, гарантирующие их работу в режиме, аналогичном серийному доильному аппарату.
Бесплатно
Совершенствование дозирования семян вакуумным аппаратом точного высева на примере кукурузы
Статья научная
Постоянный рост скоростей машинно-тракторных агрегатов, ужесточение требований к качеству реализации технологических операций обуславливают определенный уровень конструктивного совершенства высевающих аппаратов пропашных сеялок. Целью представленного исследования является оптимизация конструкции вакуумного аппарата точного высева, реализуемая на примере подачи семян кукурузы, позволяющая не только обеспечить их устойчивое дозирование, но и способствующая упрощению эксплуатации посевной машины. Для достижения поставленной цели предложена схема высевающего аппарата с эффектом пневмоворошения, который отличается от серийных ступенчатым вырезом в прокладке вакуумной камеры, наличием изготовленных в теле высевающего диска дополнительных отверстий и отсутствием сбрасывателя «лишних» семян. Представленное исследование направлено на оптимизацию параметров и режимов работы вакуумного высевающего аппарата предложенной конструкции при высеве семян кукурузы. Исследование проводилось с использованием методик факторных экспериментов и в целом подтвердило как эффективность применения пневмоворошения для повышения захватывающей способности присасывающих отверстий, так и возможность уменьшения диаметра присасывающих отверстий с целью снижения вероятности образования групповых подач, что предположительно позволит исключить из конструкции аппарата сбрасыватель «лишних» семян. При заданных режимах проведения эксперимента лучшее качество работы аппарата, соответствующее действующим агротребованиям, обеспечивалось при максимальном значении такого фактора, как диаметр присасывающих отверстий (dоо), равный 3,5 мм, и рабочем разрежении (Н) в плоскости присасывающих отверстий, близком к 5,5 кПа. Полученные результаты позволяют предположить возможность дальнейшего роста качества его работы при дозировании кукурузы без применения сбрасывателя «лишних» семян при dоо > 3,5 мм, что говорит о необходимости проведения дополнительных исследований в данном направлении.
Бесплатно
Совершенствование конструкции рабочих органов ротационных борон
Статья научная
В статье проведен анализ конструктивных особенностей рабочих органов почвообрабатывающих машин ротационного типа, которые широко используются при поверхностной обработке почвы в борьбе с нитевидными сорняками, а также при ранневесеннем бороновании озимых культур. Описаны их отличительные параметры с точки зрения усовершенствования конструкции и технологичности изготовления, приведены преимущества и недостатки. Проанализирована работа почвообрабатывающих орудий с различными конструктивными элементами рабочих органов и выявлены слабые стороны существующих рабочих органов ротационных борон, которые не позволяют повысить качество поверхностной обработки почвы. Показана целесообразность применения в качестве рабочих органов ротационных борон с пассивным приводом игл с отогнутыми периферийными участками. Предложен модифицированный рабочий орган ротационной бороны, в которой для повышения качества поверхностной обработки почвы за счет увеличения ширины взаимодействия рабочего органа с почвой, иглы, расположенные с обеих сторон диска, дополнительно отогнуты в разные боковые стороны по ходу движения агрегата. Теоретически установлен угол отгиба игл, который позволяет увеличить ширину боронования одним рабочим органом в 4 раза, что существенно повышает эффективность поверхностной обработки в промежутках между соседними рабочими органами. Получена зависимость сочетания диаметра окружности, проходящей через центры
Бесплатно
Совершенствование предпосевной обработки почвы при возделывании бахчевых культур
Статья научная
Целью настоящего исследования было установление влияния способов предпосевной обработки почвы на развитие бахчевых культур в условиях рискованного земледелия для обеспечения необходимого соотношения параметров почвы (температура-влажность). Исследования проводили в условиях опытного поля Волгоградского ГАУ. В качестве объекта исследований принят рабочий орган, выполняющий подготовку почвы к посеву с максимальным соблюдением агротехнических требований. Обработка почвы проводилась в один день с посевом арбуза сорта «Импульс» на двух равных участках. За контрольный принималась площадь поля, обработанная культиватором с рабочим органом - универсальная стрельчатая лапа. Другой участок обрабатывался усовершенствованными рабочими органами. В ходе исследований проверялись влажность и твердость почвы и их влияние на развитие растений. В результате исследований, проведенных при сравнительной оценке двух рабочих органов, на участке, предпосевная обработка которого осуществлялась усовершенствованными рабочими органами, параметры почвы по влажности и твердости оказались наиболее соответствующими агротребованиям, чем на контрольном участке. Несмотря на незначительное уплотнение почвы ниже глубины обработки (выше на 8-12% относительно контроля), уровень влаги оставался практически неизменным в течение двух недель по сравнению с контрольным участком, на котором влажность снизилась более чем на 4%. Также отмечена положительная динамика развития растений (появление плодов арбуза на 7-10 дней раньше) на участке, обработанном модернизированным рабочим органом. Результаты исследований позволили оценить эффективность предпосевной обработки почвы под посев бахчевых культур (на примере арбуза) рабочим органом с уплотняющими наральниками в условиях рискованного земледелия.
Бесплатно
Статья научная
Показано большое влияние на снижение урожайности зерновых культур в настоящее время резкого изменения климата с засушливой осенью в период посева озимых культур. Из-за недостаточного увлажнения почвы широко распространённая технология посева семян зерновых с предпосевной подготовкой их, в основном мокрым протравливанием, сопровождается длительной задержкой всходов и последующего роста и развития растений к зиме. Это представляет основную причину снижения продуктивности озимых, а нередко и гибели более 10% посевов, которые пересеваются весной. Установлена возможность устранения возникших недостатков путём совершенствования существующей технологии предпосевной подготовки семян, в основе которой в качестве основной операции принято насыщение их водой в процессе увлажнения. Впитавшейся в семя влаги при этом вполне достаточно для запуска обменных процессов в семени для развития зародыша и появления повсходового растения. Однако необходимы дополнительные операции по защите поступившей в семя воды от потерь её впитыванием в сухую почву сразу после посева. К этим операциям относятся наружная сушка насыщенных водой семян и последующее нанесение на них защитного покрытия. В статье показана возможность организации наружной сушки семян в потоке тёплого воздуха, подаваемого в подрешётное пространство предложенной нами установки с обеспечением условий, исключающих гибель зародыша от перегрева. Нанесение защитного покрытия на поверхность семян в виде микроплёнки легкоплавкого материала (например, парафина или воска) предложено проводить распылением его расплава на поток семян на сходе с решета указанной установки.
Бесплатно
Совершенствование технического обслуживания цепных передач сельскохозяйственного назначения
Статья научная
В статье приведены дифференцированные нормы рекомендуемых предельных удлинений основных стандартных приводных цепей сельскохозяйственного назначения в зависимости от числа зубьев наибольшей звёздочки передачи. Установлено, что в наиболее употребительном диапазоне чисел зубьев предлагаемые нормы выбраковки в 2-4 раза больше, чем установлено действующей нормой в 3% для роликовых цепей. Из этого следует, что такое большое предельное удлинение шага цепи потребует соответствующего его устройства и устройства его натяжного элемента, а также порядка его технического обслуживания. Описаны механизм работы натяжных звездочек и причины возникновения негативных процессов в цепной передаче. Изложен порядок регулирования положения натяжных звездочек, способный сгладить дополнительные циклические нагрузки в цепном контуре. Установлено также, что смещение звездочек от расположения в одной плоскости приводит к ряду отрицательных явлений. Методики контроля смещения с помощью обычной линейки не существует, поэтому в статье предлагается осуществлять контроль при помощи специальной линейки-калибра, выполненной в виде трубы квадратного сечения с разными прорезями по сторонам. Описана методика её применения. Показаны результаты полевых испытаний, целью которых являлось подтверждение эффективности использования линейки-калибра и смазки при хранении цепей в зимний период. Износ валиков цепи передачи, настроенной с помощью линейки- калибра, был равномерным по всей рабочей поверхности и составил 0,047 мм, что подтверждает эффективность её применения. Испытаниями также установлено, что во время хранения необходимо применять тугоплавкие, несмываемые смазки, а в процессе работы в зоне высокой запыленности смазку применять нецелесообразно, так как по результатам испытаний было установлено, что валики смазываемой цепи износились на 20% больше, чем у несмазываемой.
Бесплатно
Статья научная
Эффективным приемом, способствующим сохранению почвенных ресурсов в условиях засушливого земледелия, является внесение гуматов и концентрированных органических удобрений. Для качественного поверхностного внесения концентрированных органических удобрений с дозами от 1 до 4 т/га разработана машина на базе РУМ (МВУ), обеспечивающая надежность технологического процесса выгрузки удобрений из кузова, исключающая сводообразование путем установки подвижных боковин кузова. Качество распределения удобрений по поверхности поля обеспечивается наличием пневмоцентробежного рабочего органа, адаптированного к физико-механическим свойствам концентрированных органических удобрений. Пневмоцентробежный выброс обеспечивается наличием двух вентиляторов высокого давления, расположенных вдоль боковин кузова машины, пневмопроводов и центробежного диска с приводом от гидромотора. Посредством пневмопроводов производится поверхностное внесение КОУ слева и справа по ходу движения агрегата, а центробежным диском - по центру движения машины. Данная компоновка машины позволяет вносить концентрированные органические удобрения с дозами до 10,0 т/га и более с неравномерностью распределения по ширине внесения менее 20%, по ходу движения агрегата - до 10%. Разработана функционально-кинематическая схема машины, обеспечивающая ее использование в агрегате с тракторами класса 1.4. Доза внесения концентрированных органических удобрений зависит от подачи их донным транспортером в систему распределения по поверхности поля, рабочей ширине внесения и скорости движения агрегата. При изменении скорости движения агрегата от 2,5 км/ч до 12,33 км/ч доза внесения удобрений может изменяться от 23,3 т/га до 1,5 т/га при изменении скорости донного транспортера от 0,15 м/с до 0,47 м/с. Рабочая ширина внесения составляет 8 м.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей работе представлен характерный тренд по изменению пропускной способности отечественных зерноуборочных комбайнов. После 2000 года выявлено интенсивное увеличение производительности рассматриваемых комбайнов за счет расширения проходных сечений рабочих органов и перехода на многобарабанные и роторные молотильно-сепарирующие устройства. Для обеспечения стабильной подачи соломистой массы в молотильно-сепарирующем устройстве зерноуборочных комбайнов выделена важность расширения проходных сечений технологического тракта наклонных камер при одновременном обеспечении на требуемом уровне массогабаритных характеристик. В статье представлена типовая конструкция наклонных камер с описанием основных элементов, обеспечивающая подачу скошенных растений от жатки к молотильному барабану или битеру-распределителю роторного комбайна. Классифицированы работы по направлению совершенствования конструкций наклонных камер, разделяющиеся на увеличение скорости технологического процесса транспортировки скошенной массы и ее предварительной подготовки при одновременном уменьшении дробления и травмирования зерна; автоматизация и увеличение объема и точности регулировок, позволяющих настроить наклонную камеру под конкретные условия агрофона при одновременном снижении трудоемкости оперативного ежесменного технического обслуживания наклонных камер. Отмечена важность разработки универсальных модульных функциональных систем комбайнов, позволяющих создавать различные комплектации, удовлетворяющие широкому спектру требований. В статье приведен анализ публикаций и патентов, посвященных совершенствованию конструкций наклонных камер зерноуборочных комбайнов. Определены основные перспективные пути улучшения процессов транспортирования соломистой массы и подачи ее в молотильно-сепарирующие устройства высокопроизводительных комбайнов. Дана оценка по каждому направлению совершенствования конструкций наклонных камер и представлены выводы.
Бесплатно
Статья научная
Дается краткий анализ технологических требований к процессу автопоения в разрезе структурного состава сельскохозяйственной птицы. Особое внимание уделяется процессу автопоения уток. Кратко рассматривается структура технологических операций и особенности взаимосвязи птицы со средствами автопоения. Анализируются конструктивные решения средств автопоения на уровне патентных разработок, а также разработок, рекомендуемых к производству, выпускаемых промышленностью и эксплуатируемых на птицеводческих предприятиях. Обосновываются их достоинства и недостатки. Приведены патентные разработки зарубежных стран и разработки в пределах нашей страны с раскрытием их недостатков как в технологическом аспекте, так и в конструктивных решениях. По результатам анализа данных постановочных исследований процесса отбора воды сельскохозяйственной птицей (в частности, курами, индейками, утками) из средств автопоения и анализа известных технико-технологических решений средств автопоения сельскохозяйственной птицы разработана и представлена схема классификации средств автопоения сельскохозяйственной птицы. По классификационной схеме дается краткое пояснение. Для раскрытия особенностей технологического процесса автопоения (отбора воды утками) в статье приводятся предварительные результаты исследований: по разовому циклу отбора воды утками из автопоилки, длительности контакта птицы с автопоилкой (постоянство цикла; прерывание с последующим повтором отбора воды) и по взаимосвязи птицы с корпусом поилки, его базовыми элементами; по кратности циклов автопоения (многократное; с признаками случайности операции по количеству раз; по приоритетности отбора воды относительно другого субъекта; в зависимости от фактора комплектования птицы; по количественному, возрастному, половому составу обслуживаемого поголовья). На основании этого и выявленных недостатков в технологических и конструктивных решениях известных средств автопоения сельскохозяйственной птицы предлагается новое технико-технологическое решение групповой автопоилки (с приоритетом для уток). По представленным материалам сформулированы выводы.
Бесплатно
Статистическое моделирование процесса потребления воды животными
Статья научная
Определение суточного расхода воды на животноводческой ферме и построение графиков суточного водопотребления является сложным, трудоёмким и требующим длительных наблюдений процессом. Для сокращения затрат времени на проведение наблюдений за процессом потребления воды животными на ферме КРС и обработку опытных данных нами предлагается использовать метод статистического моделирования с использованием ЭВМ. Моделирование производится с использованием случайных величин, которые учитывают такие параметры, как физиологическое состояние животных, продуктивность, рацион кормления, температура потребляемой воды, метеорологические условия. Процесс потребления воды животными и соответственно их взаимодействие с автопоилками системы автопоения следует отнести к системам массового обслуживания. В соответствии с этим будем считать, что животные, находящиеся в коровнике и являющиеся основными потребителями воды, служат источниками заявок на обслуживание. Потребление воды животными характеризует собой определённую последовательность заявок на обслуживание, формируемую случайным образом, и образует входящий поток требований. В процессе моделирования потребление воды животными задается распределением времени обслуживания поступивших заявок, а также числом одновременно обслуживаемых животных и количеством мест обслуживания, а обслуженные заявки образуют выходящий поток. Оценка качества обслуживания животных производилась на основании следующих показателей: распределение количества одновременно пьющих животных и распределение длительности потребления воды животными. В процессе моделирования были приняты следующие состояния рассматриваемой системы: животное испытывает потребность в воде, частично или полностью утоляет жажду. При разработке модели учитывались следующие требования: животное не может начать потребление воды из автопоилки раньше момента времени, относительно которого отсчитываются все последующие события; животное, полностью использовавшее моделируемое время водопотребления, считается полностью обслуженным и покидает систему автопоения. В результате моделирования процесса водопотребления были установлены интенсивность и продолжительность потребления воды животными, а также количество одновременно обслуживаемых животных.
Бесплатно
Теоретические исследования безопасности сельскохозяйственной техники, оснащённой гидравликой
Статья научная
В статье обоснована математическая модель расчета параметров опор трактора на примере экскаватора-погрузчика МТЗ (Беларус) ЭО-2636 с гидроприводом, рассмотрены случаи работы гидроцилиндра с гидрозамком при выдвижении штока без нагрузки до соприкосновения пяты гидроопоры с опорной поверхностью и опускании машины на опорах, убирании штока под нагрузкой, обоснована методика поверочного расчета деталей гидроцилиндра на прочность, при котором определяются напряжения, возникающие в опасных сечениях деталей при наибольших действующих нагрузках, которые затем сравниваются с допускаемыми напряжениями для выбранного материала, детали гидроцилиндра рассчитываются на статические нагрузки. Расчет гидроцилиндра на прочность выполняется после окончания конструирования, когда уже известны конструкция, размеры деталей и допуски на их изготовление, а также выбраны материалы и их термообработка. Детали гидроцилиндра обычно рассчитываются с учётом статических нагрузок, на усталость детали гидроцилиндра не рассчитываются. Расчетными нагрузками являются наибольшие рабочие или предельные нагрузки, действующие на деталь в процессе работы гидроцилиндра, при заданной регулировке предохранительных клапанов гидропривода. Под рабочей нагрузкой подразумеваются нагрузки, возникающие при нормальной эксплуатации, а под предельной - максимальные нагрузки, при действии которых должна обеспечиваться прочность деталей гидроцилиндра. Для упрощения расчетов можно пренебречь величинами, имеющими малые значения: усилиями пружин обратных клапанов и силами трения подвижных деталей гидрозамка. С достаточной точностью можно считать, что вес штока с опорной пятой уравновешивается силами трения элементов уплотнения. Изложенный метод расчета позволяет исключить указанные вредные явления и определить максимально допустимый диаметр штока для данного случая, при заданном из условий полезной нагрузки диаметре гидроцилиндра.
Бесплатно
Теоретические исследования процесса удаления жидкости из зеленой массы кукурузы при силосовании
Статья научная
Кукурузный силос является одним из основных стебельчатых кормов при кормлении животных в молочном скотоводстве. Наиболее ценный в питательном плане силос из стебельчатой массы кукурузы совместно с початками. Заготовка силосуемой массы приходится на сезон, когда нередки дожди. Попадание воды приводит к потерям питательных веществ и повышению кислотности силосуемой массы, что снижает питательную ценность силоса, уменьшает его поедаемость и усвояемость коровами. Для заготовки силоса вне зависимости от погодных условий и получения качественных кормов в дождливую погоду следует осушать измельченную массу от воды до закладки её в хранилище. Разработан способ приготовления и хранения силосованного корма, включающий заготовку зеленой массы растений с их измельчением и загрузкой в контейнеры, осушение и герметизацию с вакуумированием. Осушение силосной массы осуществляют до герметизации и последующего вакуумирования путем просасывания через нее воздуха с попутным отводом жидкости. В качестве источника вакуума лучше использовать агрегат доильный типа АИД-1, а в качестве контейнеров Биг-беги с полиэтиленовыми вкладышами. В работе представлены теоретические исследования процесса предварительного удаления свободной влаги из измельченной зеленой массы кукурузы при силосовании и хранении в контейнере. Под действием перепада давления ненасыщенной пористой среды, помещенной в контейнер, создается поток. В результате этого происходит удаление воды из пористой среды измельченной массы. Получено выражение для определения объема выведенной свободной жидкости из измельченной кукурузной массы совместно с воздухом в зависимости от времени процесса, которое позволяет определить объём жидкости, а через него и величину влажности силосуемой массы.
Бесплатно
Теоретическое исследование процесса работы дополнительного рабочего органа отвального плуга
Статья научная
Отвальные плуги широко применяются в сельском хозяйстве для основной обработки почвы с оборотом пласта. Данный способ позволяет бороться с сорняками и болезнями агротехнологическим приемом, улучшить структуру почвы и подготовить её под посев культур. Обновление и модернизация конструктивных элементов отвального плуга являются важными направлениями повышения его производительности, что приводит к улучшению качества вспашки, повышению надежности и ресурса работы, а также адаптации к современным агротехническим требованиям. В работе приводится одно из решений вопроса энергоёмкости процесса отвальной вспашки путем модернизации корпуса отвального плуга, а именно установки дополнительного плоскорежущего рабочего органа таким образом, что основной, базовый состав корпуса отвального плуга в процессе модернизации не претерпевает никаких изменений, и его конструктивная ширина захвата остается неизменной. Мы модернизируем серийную полевую доску, устанавливая на нее посредством сварки дополнительный плоскорежущий рабочий орган. В работе представлено теоретическое исследование процесса работы дополнительного рабочего органа отвального плуга, основное предназначение которого – повышение качества и эффективности обработки почвы. Исследование охватывает анализ кинематики и геометрии взаимодействия дополнительного рабочего органа с почвой, включая процессы перемещения слоя почвы по нему. Также стоит отметить, что данный рабочий орган установлен под углом к горизонту и имеет прорези, площадь которых ограничена только конструктивной прочностью самого плоскорежущего рабочего органа. Были изготовлены экспериментальные рабочие органы, а также получен патент на полезную модель. Дается теоретический анализ работы предлагаемого рабочего органа, который установлен под некоторым углом к горизонту.
Бесплатно
Теоретическое обоснование параметров дозатора с цилиндрическим рабочим органом
Статья научная
Работа посвящена теоретическому обоснованию параметров объемного дозатора непрерывного действия с цилиндрическим рабочим органом и выявлению существенных факторов, которые влияют на его конструктивные и технологические параметры. Исследование поставленной задачи базируется на методе «вязких течений», в котором в первом приближении движение материала принимается как течение вязкопластической среды и используется подход к решению гидродинамической задачи с подобными предельными условиями. Выявлено, что скорость движения частиц в скатывающемся слое определяет осевую скорость перемещения материала во вращающемся цилиндре. Получены аналитические уравнения, которые описывают движение материала в плоскости вращения цилиндра. Немаловажную роль при этом в формировании продольного сечения материала в цилиндре, повышении производительности и точности дозатора играет угол наклона цилиндрического рабочего органа. Оптимальный угол наклона цилиндрического рабочего органа для транспортировки сыпучего материала должен составлять от 15 до 30°. Получено, что основными факторами, которые влияют на производительность дозатора непрерывного действия с цилиндрическим рабочим органом, являются: физико-механические свойства дозируемого материала, а также конструктивные параметры дозатора (длина цилиндра, его диаметр и угол наклона) и режимы работы (частота вращения цилиндра и коэффициент кинематического режима). Определено, что с ростом коэффициента кинематического режима больше 0,5 производительность дозатора возрастает незначительно. Теоретически обоснован режим работы дозатора (особенно для микродозирования при производительности до 400 кг/ч): коэффициент кинематического режима должен быть в интервале от 0 до 0,4; частота вращения рабочего цилиндра до 100 об/мин.; диаметр цилиндра до 0,08 м; угол наклона рабочего цилиндра 10-20°; толщина скатывающегося слоя должна равняться 0,021-0,022 м.
Бесплатно
Статья научная
Продовольственная безопасность государства заключается в обеспечении населения продовольствием. Основным источником питания в Российской Федерации является слаженная работа двух базовых отраслей АПК - растениеводства и животноводства. При функционировании животноводческих предприятий различной мощности проблемными вопросами являются накопление, хранение навоза различной консистенции и производство органических удобрений. Основным элементом очистки жидкого навоза является его обеззараживание. Существующие методы обеззараживания являются дорогостоящими и малоэффективными, основываются на экстенсивных методах путем аэробного обеззараживания в прудах-накопителях в течение 12 месяцев. В настоящее время более 30% поголовья животных содержатся на фермах и комплексах на щелевых полах с получением больших объемов жидкого навоза влажностью более 93%. В процессе перехода животноводческих предприятий на ресурсосбережение наиболее рациональным является применение для этих целей возобновляемых источников энергии. Целью работы является совершенствование технико-технологических приемов обеззараживания жидкого навоза на основе ресурсосбережения. Нами разработано устройство ускоренного обеззараживания жидкого навоза на основе использования ветроротора Савониуса. В работе представлены блок-схема функционирования животноводческого предприятия ресурсосберегающей направленности в системе замкнутого цикла производства продукции, технологическая схема устройства ускоренного обеззараживания жидкого навоза и функциональная схема устройства. Принцип действия ветроротора основывается на обеспечении перемешивания слоев навозной массы и насыщении её кислородом из атмосферы путем использования энергии ветра, что приводит к её аэробному обеззараживанию. Перемещение платформы с установленным оборудованием по площади пруда-накопителя управляется дистанционно посредством командного механизма. Выявлены конструктивные и режимные параметры, влияющие на работу установки, основными из которых являются форма ветроротора, его площадь, форма и количество лопастей для перемешивания локальных объемов жидкого навоза, частота вращения вала ветроротора Савониуса.
Бесплатно
Статья научная
Овощные культуры являются ценным источником питания человека и важнейшей кормовой базой сельскохозяйственных животных. Поэтому одно из актуальных направлений развития агропромышленного комплекса России занимает развитие производства овощных культур. В традиционных технологиях выращивания овощных культур чаще всего применяется сплошной способ опрыскивания. Данный подход не отвечает современным направлениям в области ресурсосбережения. Совершенствование методов борьбы с вредителями и болезнями, внесения листовых подкормок реализуется в использовании современных инновационных средств и приёмов при опрыскивании. Актуальным и перспективным направлением развития технологии опрыскивания является применение полосовых процессов при выполнении операций по уходу за посевами. Объектом исследований является зона покрытия рабочим раствором на посадках овощных культур. Для плавной и надежной фиксации перемещаемых держателей, обеспечивающих полное покрытие культурного растения рабочим раствором, предложено техническое решение по фиксации корпусов форсунок на штангах опрыскивателя с возможностью перемещения в зависимости от фазы роста и развития растения. При этом обеспечивается увеличение качественных показателей со снижением экономических затрат на выполнение полосового опрыскивания при полном покрытии объекта обработки рабочим раствором, снижение гектарной нормы внесения и сокращение загрязнения окружающей среды. Усовершенствованная конструкция зажима корпусов насадок гибких шлангов обеспечивает практичную и удобную настройку оборудования и повышает скорость подготовки опрыскивателя к работе. В статье представлены результаты исследований величины необходимого перемещения мест крепления держателей форсунок в зависимости от фаз развития картофеля для угла распыления щелевой форсунки 65° и 80° для ручного управления трактором и управления с системой автоподруливания при наличии высокоточного RTK-сигнала и даны рекомендации по настройке оборудования.
Бесплатно
