Агроинженерия. Рубрика в журнале - Вестник Омского государственного аграрного университета
Анализ работы агрегата для получения жидких и пастообразных кормовых смесей
Статья научная
Производственный процесс кормовых смесей оказывает непосредственное влияние на развитие других отраслей сельского хозяйства. От состояния кормовой базы напрямую зависит рост продуктивности, улучшение качества поголовья, а также снижение себестоимости продукции животноводства. При получении продукции животноводства на долю кормовых смесей и подготовки их к скармливанию приходится до 70% всех затрат. В связи с этим для снижения данного показателя необходимо оптимизировать организацию процесса приготовления кормовых смесей, улучшать конструкцию машин для более эффективной работы. Объект исследования - процесс измельчения зернового материала в жидкой среде для приготовления жидких и пастообразных кормовых смесей. Цель исследования - разработка и проверка работоспособности агрегата для получения жидких и пастообразных кормовых смесей, в качестве рабочего органа которого применен бескорпусный дисмембратор; исследование консистенции получаемого корма. Теоретически доказано и экспериментально подтверждено, что агрегат позволяет мелко дробить, производить смешивание и нагревать кормовые смеси без электрических нагревательных элементов. Подтверждением тому служат результаты лабораторных исследований консистенции получаемого корма. Усредненный размер крупиц в конце цикла приготовления агрегата составил 684 мкм. При визуальном осмотре кормовая смесь выглядит однородно. Проведены исследования по определению вязкости получаемой кормовой смеси. Определено, что показатель вязкости корма уменьшается с 38 до 35 Па×с при повышении жидкой составляющей. С увеличением температуры (с 22 до 55°С) показатель вязкости также понижается.
Бесплатно
Статья научная
Описана проблема, возникающая при транспортировке и хранении дизельного топлива для предприятий АПК. Рассказано о влиянии эксплуатационных свойств топлива с нарушением условий хранения на эксплуатацию машинно-тракторного парка. Изложены основные причины постепенных отказов топливной системы дизельных ДВС машинно-тракторных агрегатов. Указан наиболее подверженный отказам узел топливной системы дизелей, который отвечает за распыл топлива в камеру сгораний. Снижение функционирования и ранние отказы распылителей уменьшают мощностные и экономические показатели ДВС, сказываясь на качестве проведения сельскохозяйственных операций и их своевременности. Известно, что ресурс прецизионных пар распылителей форсунок в основном зависит от смазывающей способности топлива. С целью улучшения смазочных свойств при изготовлении и потреблении топлив используют широкий спектр противоизносных присадок, состав которых мало известен. Приведены основные способы снижения изнашивания деталей распылителей. Один из способов повышения износостойкости деталей распылителей - эксплуатационный. Отмечены результаты исследований: применение органических соединений поверхностно-активных веществ, содержащихся в жирных кислотах растительных масел, позволит в дизельном топливе образовывать стабильные смеси, улучшая смазывающую способность топлива. Целью представленных исследований является теоретическая оценка воздействия демпферной пленки, образующейся при добавлении присадки в топливо, на гидроплотность распылителей и наработку сопряжений прецизионных пар. Изучен механизм влияния смесевого дизельного топлива с растительными маслами на основной критерий изнашивания деталей распылителей форсунок. Приведена математическая модель, полученная для оценки влияния дизельного смесевого топлива на гидроплотность сопряжения «игла-корпус распылителя» форсунки. Теоретически проведена оценка гидроплотности распылителей с учетом эксплуатационных свойств топлив с присадкой, установлено, что их эксплуатационные свойства с присадкой на основе растительных масел позволяют стабилизировать смазывающую способность топлива и условия контакта деталей в сопряжении клапана распылителя.
Бесплатно
Исследование надежности зерноуборочных комбайнов
Статья научная
Для оценки надежности зерноуборочных комбайнов проведены исследования их работы в период сезонных полевых работ (2018-2023 гг.) и выполнена классификация отказов по ключевым характеристикам: по причине возникновения, изменению параметров во времени, взаимосвязи отказов, группам сложности. Программа исследований включает обоснование числа объектов наблюдения, методику сбора информации об отказах, методику учета времени устранения последствий отказов. В статье представлены данные о количестве отказов по маркам зерноуборочных комбайнов, по характеристикам отказов, по группам тяжести последствий, по конструктивным элементам зерноуборочных комбайнов, по времени восстановления работоспособности после отказа. Среди выявленных отказов по причине возникновения большинство отнесены к категории эксплуатационных (54,9%), по характеру проявления - к внезапным (91,2%), по взаимосвязи - к независимым (69,8%), по группе сложности - к первой группе (49,4%). Наибольшее количество отказов возникало в жатвенной части (38,1%), наименьшее - в двигателе и шасси (1,5% и 1,1% соответственно). Устранение отказов в жатвенной части занимает в среднем до 30 мин, в моторной установке и ходовой части - 5,8 ч и 4,2 ч соответственно. На время устранения последствий отказов существенное влияние имеет время доставки элемента в мастерскую на ремонт или время на покупку и доставку отказавшего элемента для замены, а также время подъезда сервисной бригады дилерского центра. Результат исследований позволяет определить пути снижения времени простоев, повышения надежности зерноуборочных комбайнов и оптимальные способы организации технического обслуживания и ремонта.
Бесплатно
Модернизация структуры вулканизатов резиновой смеси для сельскохозяйственной техники
Статья научная
В статье изложены результаты анализа резиновой смеси, используемой при производстве шин для тяжелой сельскохозяйственной техники. Исследования проведены с целью повышения надежности машин и увеличения периода их безремонтной работы в полевых условиях. Структуру эластомерной матрицы вулканизатов исследовали до и после стрейнирования резиновой смеси с использованием метода электронной микроскопии. Монолитность вулканизатов и их физико-механические характеристики оценивали на разрывной машине «ZwickRoell» в климатической камере, в соответствии с ГОСТом. Отмечено, что проведение дополнительной технологической операции «стрейнирование» позволило получить достоверно значимое повышение характеристик физико-механических свойств (модуля упругости при 300% удлинения - на 1,8 МПа, предела прочности - на 2,9 МПа, относительного удлинения - на 113,6%) экспериментальных образцов, повысить монолитность резинового массива и плотность эластомерной матрицы, что положительно влияет на качество шин для транспортных машин, использующихся в агропромышленном комплексе.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье рассматриваются вопросы эксплуатации двухзвенных гусеничных машин (ДГМ) в условиях холодного климата. Исследованиями установлено, что в связи с увеличением вязкости амортизаторной жидкости наблюдаются повышенное сопротивление движению деталей гидравлических амортизаторов и блокировка системы подрессоривания. При достижении температуры -27°C (246К) и ниже гидравлические амортизаторы практически полностью теряют свою работоспособность, так как сопротивление их отбоя и сжатия увеличивается многократно. Выход амортизатора на рабочие характеристики во время движения машин при таких температурах занимает много времени, что подтверждается исследованиями многих научных школ. Это приводит к ухудшению показателей плавности хода машины, увеличивает нагрузку на ее водителя и работоспособность экипажа, что в свою очередь влияет на снижение средней скорости движения машины. Авторы статьи предложили математическую модель движения двухзвенной гусеничной машины по поверхности со случайными неровностями в условиях низких температур с учетом регулирования температуры амортизаторной жидкости. Такая модель позволила выявить, что при использовании устройства принудительного нагрева амортизатора амплитуда вертикальных колебаний места водителя снижается на 38%, а амплитуда продольно-угловых колебаний корпуса первого звена уменьшается на 24%. Высота основного пика в спектре вертикальных колебаний места водителя уменьшается на 35%, а сам спектр принимает более гладкий вид без выраженных кратных пиков. Использование устройства принудительного нагрева амортизатора от -30°С до -10°С (от 243 до 273К) в диапазоне амплитуд неровностей до одного метра позволяет уменьшить вертикальное ускорение места водителя в 2,1 раза, характерную амплитуду вертикальных колебаний места водителя в 1,8 раз, характерную амплитуду продольно-угловых колебаний I звена в 1,7 раз. Оснащение амортизаторов устройством нагрева позволяет на 75% повысить скорость движения ДГМ по опорной поверхности со средней высотой случайных неровностей 0,4 м.
Бесплатно
Пневматический сепаратор для фракционного разделения и очистки зерна
Статья научная
Статья посвящена исследованию пневматического сепаратора для фракционного разделения и очистки зерна при его послеуборочной обработке, выявлению недостатков; предложена новая конструкция пневмосепаратора, устраняющая их. Основное внимание авторы уделяют конструкции и основным механизмам очистки зерна. Приводятся основные недостатки рассматриваемого прототипа, а также устройство и принцип работы предлагаемого пневмосепаратора, в котором они устранены. Катушка с регулируемым электрическим приводом позволяет более качественно осуществлять подачу исходного зернового вороха, чем это можно выполнить регулируемой шиберной заслонкой. Влажность зернового материала будет влиять на дозирование незначительно. Катушка выполнена с шестью лопастями, этого вполне достаточно. Электропривод с регулируемым напряжением создаст необходимый диапазон частот вращения катушки и позволит избежать травмирования семян. Заслонка перед осадочной камерой позволит перераспределить потоки зерновоздушной смеси. Регулируя ее, можно добиться большего осаждения зерна в приемники фракций либо большего выдувания пыли с воздухом в осадочную камеру. Столь значительный диапазон углов наклона пневмосепарационного канала выбран для получения возможности очистки разных по массе семян и скорости витания зерновых культур. Таким образом, канал может быть рассмотрен как с восходящим, так и с нисходящим наклонным воздушным потоком. Для будущих исследований это также представляет интерес, поскольку важно изучить разные его расположения по отношению к горизонту и определиться с дальнейшими изысканиями. Шарнирное присоединение осадочной камеры к пневмосепарационному каналу позволит ее постоянно содержать в вертикальном положении при варьировании углов наклона последнего.
Бесплатно
Повышение надежности сварочного сопряжения пластины и хвостовика детали фланец прикатывающего катка
Статья научная
В статье приведены результаты исследования надежности сварочного шва фланца прикатывающего катка культиватора почвы. Приведена информация о марке стали, из которой выполнено изделие, и способе сварки. Описаны основные причины возникновения дефектов изделия, возникающие при изготовлении и в процессе эксплуатации. Основные причины образования дефектов - возникновение напряжений в местах сваривания деталей (фланца и хвостовика). Однако преждевременная неисправность прикатывающих катков при эксплуатации возникает также под воздействием статических и динамических сил, это приводит к снижению прочности узла и разрушению сопряжения. Указаны основные направления по устранению возникающих напряжений и повышению наработки прикатывающих катков. Приведен способ снижения величины напряжений. Описанный способ является высокопроизводительным для предприятий АПК, так как обеспечивает стабильное формирование соединений без сильного повышения себестоимости изделия. Цель проведенных исследований - повышение прочности сварного шва после сваривания полуавтоматическим или автоматическим способом рабочего узла прикатывающего катка посредством снятия возникающих напряжений термической обработкой и отпуском. Проведенные исследования позволяют значительно повысить стабильность эксплуатационных свойств сварного шва фланца катка и его наработку. Приведены выводы, в которых отражены результаты исследования изменения твердости сварного шва в зависимости от режимов отпуска, и получены зависимости изменения ресурса работы сварного шва от твердости материала шва после отпуска.
Бесплатно
Повышение эффективности использования сельскохозяйственной биомассы в качестве тепловой энергии
Статья научная
Биомасса - это органическое вещество, которое обычно получают из потоков отходов лесной и сельскохозяйственной промышленности. Она значительно дешевле, с точки зрения выработки из нее энергии, чем ископаемое топливо. Биомасса все чаще используется в тепловых целях в жилом, сельскохозяйственном и промышленном секторах, обеспечивая широкий спектр теплопроизводительности. В настоящее время существует ряд методов сжигания различных форм биомассы, т.е. имеющих различные характеристики горения. Повысить эффективность использования сельскохозяйственной биомассы в качестве тепловой энергии можно за счет технологического оборудования, включающего частичное сжигание биомассы в камере газификации и сжигание синтез-газа, полученного в результате частичного сгорания биомассы. У методов с использованием сырой биомассы плохие результаты, с точки зрения термического КПД и золы в камере сгорания. При методе сжигания пыли используется «высококачественная» биомасса, т.е. обычно с содержанием влаги менее 10% и размером частиц менее 1 мм. Такая биомасса подвергается сложному и дорогостоящему процессу переработки, включающему, например, измельчение и сушку, чтобы радикально снизить содержание влаги и размер. В статье рассмотрена технологическая схема сжигания сельскохозяйственной биомассы среднего качества, рабочее оборудование, посредством которого она реализуется, и принцип работы этого оборудования. При таком подходе оптимизируется процесс сжигания биомассы за счет постоянного мониторинга изменения температуры внутри камеры газификации и подачи смеси (биомасса и субстехиометрический поток воздуха) в эту камеру в соответствии с параметрами теплопотребляющего оборудования и со значениями температуры внутри камеры.
Бесплатно
Разработка и исследование полимерной нанокомпозиции для машин агропромышленного комплекса
Статья научная
Создание и внедрение в производство прогрессивных полимерных композиций, обладающих уникальными физико-химическими свойствами, - один из важных факторов, влияющих на развитие многих отраслей промышленности и агропромышленного комплекса. В статье описан технологический процесс синтеза новой полимерной композиции для изготовления герметизирующих уплотнительных элементов широкого спектра изделий сельскохозяйственной техники. Технический результат разработки направлен на повышение значений физико-механических показателей (твердость, прочность, сопротивление раздиру и др.) для деталей механизмов, обеспечивающих герметизацию пневматических систем сельхозмашин, а также увеличение срока службы резинотехнических изделий, эксплуатирующихся при высоком давлении (в пределах от 5 до 12 кг/см2) и многократных неравномерных циклических нагружениях. В результате проведенного исследования выявлен оптимальный состав полимернокомпозиционного материала в следующем соотношении компонентов, мас.ч: бутилкаучук в расчете на 100 мас.ч. каучука, стеариновая кислота - 1,5-2,5 мас.ч., гексол ХПК - 0,4-0,5 мас.ч., белила цинковые - 6,0-8,0 мас.ч., сера молотая - 2,0-3,0 мас.ч., октил-фенол резольная смола марки SP1056 - 10,0-14,0 мас.ч., технический углерод марки N330 - 40,0-45,0 мас.ч., технический углерод марки N550 - 20,0-30,0 мас.ч. Установлено, что разработанная полимерная композиция обладает более высокими значениями физико-механических показателей в сравнении с прототипом: модуль упругости при 300% удлинения выше на 16,7%, условная прочность при растяжении - на 21,8%; относительное удлинение при разрыве больше в 2,1 раза. Также отмечается незначительное повышение сопротивления раздиру и твердости по Шору.
Бесплатно
Статья научная
Впервые в инженерно-технической литературе предлагается распределенная система фото/видеорегистрации на базе USB-эндоскопов, предназначенная для научных исследований непрозрачных сыпучих сред. Исходя из специфики съемки в непрозрачной среде, даются требования к системе фото/видеорегистрации и ее компонентам. Кратко изложены возможные системы для распределенной съемки. Описываются технологические новшества в устройстве бытовых USB-эндоскопов, которые позволяют существенно снизить стоимость проектируемой системы. Рассматриваются преимущества предлагаемой системы по сравнению с другими возможными схемами. Дается подробная схема монтажа камер эндоскопов внутри защитных боксов, предлагается оригинальный способ механической защиты кабелей эндоскопа внутри бака с сыпучей смесью. Приводятся фотографии системы фото/видеорегистрации на различных этапах ее монтажа в баке смесителя. Сформулированы рекомендации, позволяющие минимизировать влияние бликов от встроенных осветителей на качество изображения сыпучей среды. Описываются аппаратные и программные средства, необходимые для подключения множества эндоскопов к единой электронно-вычислительной машине. Приводятся образцы изображений, полученных с помощью разработанной системы внутри непрозрачной кормовой смеси. Дается пример практического использования изображений смеси, полученных с помощью системы на базе USB-эндоскопов.
Бесплатно
Результаты полевых испытаний селекционного комбайна КС-130-SE
Статья научная
В 2023 г., по данным Росстата, валовый сбор зерновых и зернобобовых культур в России составил 142,6 млн тонн, это на 9,5% меньше в сравнении с 2022 г.. В Омской области этот показатель в 2023 г. - 2,5 млн тонн (меньше прошлого года на 14,2%). Основной причиной снижения являются неблагоприятные погодные условия. В условиях резко континентального климата Сибири для получения потенциально возможного урожая возделываемой культуры необходимо создавать сорта, адаптированные к местным почвенно-климатическим условиям. В свою очередь, создание новых сортов возможно только при наличии селекционного и семеноводческого оборудования и техники. Селекционный комбайн - одна из наиболее сложных агромашин, выполняющая значимую технологическую операцию - уборку урожая. В настоящее время данная машина не выпускается в Российской Федерации, а рынок представлен только зарубежной техникой, в большей степени производимой в недружественных странах. Для разрешения сложившейся проблемной ситуации в области селекционной техники на Омском экспериментальном заводе спроектирован и изготовлен опытный образец селекционного комбайна. Машина, обозначенная маркой КС-130-SE, прошла полевые испытания на Сибирской государственной зональной машиноиспытательной станции: осуществлялось прямое комбайнирование пшеницы сорта Омская-35. Урожайность сорта составила 21,3 ц/га. В ходе полевых испытаний селекционного комбайна определены его агротехнические и эксплуатационно-технологичные показатели. В целом комбайн выполняет технологический процесс, однако некоторые показатели (суммарные потери зерна за комбайном, суммарные потери зерна за молотилкой, сорная примесь) не соответствуют СТО АИСТ 8,22-2010. Этот факт свидетельствует: необходимо провести научные исследования по обоснованию параметров и режимов работы молотильной части комбайна с целью устранения вышеотмеченных недостатков. По итогам исследований следует провести модернизацию и доработку конструкции комбайна КС-130-SE для качественного процесса обмолота.
Бесплатно
Смеситель-увлажнитель гравитационного действия
Статья научная
Боснована актуальность технологии приготовления концентрированных кормов с включением в состав смеси жидких компонентов. Предложен смеситель-увлажнитель гравитационного действия. Изложено его устройство и принцип действия. Представлены математические выражения по расчету однородности увлажнения, нормы внесения жидких кормовых добавок (ЖКД) в зависимости от подачи комбикорма QK и доли процента внесения ЖКД. Приведена номограмма для смесителя-увлажнителя гравитационного действия по выбору режима смешивания-увлажнения для получения качественного смешивания с увлажнением, удовлетворяющая зоотехнические требования. Общеизвестно, что при кормлении животных жидкими кормовыми добавками существенно повышается продуктивность.
Бесплатно
