авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ Республиканское унитарное предприятие «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации ...»

-- [ Страница 3 ] --

2. Возделывание кукурузы по гребневой технологии / В.С. Лохмаков [и др.] // Агропанорама. – 2008. – №1.

3. Татарин, В.И. Конструктивно-технологические особенности плоских и сферических дисков / В.И. Татарин // Ресурсосберегающие технологии: возделывание и переработка сельскохо зяйственных культур: сб. науч. тр. – Зерноград, 2009. – 137 с.

4. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин: в 4 т. / Под ред. М.И. Клецкина. – М.: Машиностроение, 1967. – Т. 2. – 830 с.

5. Гайнаков, Х.С. Совмещение механизированных операций в земледелии / Х.С. Гайнаков. – М.: Россельхозиздат, 1983. – 32 с.

6. Анискин, В.И. Научные основы перспективного технического обеспечения / В.И. Анискин.

– Земледелие. – 2001. – №1.

УДК 631.312.44 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ИСПЫТАНИЙ И.М. Лабоцкий, ГРЕБНЕФОРМИРУЮЩЕГО Н.А. Горбацевич, Е.В. Гордей УСТРОЙСТВА К СОШНИКАМ (РУП «НПЦ НАН Беларуси по СЕЯЛОК ТОЧНОГО ВЫСЕВА механизации сельского хозяйства», ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ КУКУРУЗЫ г. Минск, Республика Беларусь) Посев кукурузы в гребни применяется для более полного обеспечения растений кукурузы влагой, воздухом и теплом. В начальный период роста необходимы плотный контакт ее семян с почвой и заделка их рыхлой почвой.

Более быстрое прогревание почвы весной в гребнях обеспечивает благоприят ные условия для создания в почве водного, воздушного, теплового и пищевого режимов, а также при дождливой весне предохраняет семена кукурузы от вы мокания и загнивания [1, 2, 3, 4].

Для исключения осенней нарезки гребней нами разработано гребнефор мирующее устройство (далее – ГФУ) к сошникам сеялки точного высева СТВ-8КУ, которое обеспечивает улучшенные условия прорастания семян и развития растений, сокращает количество технологических операций.

Полевые опыты для производственной проверки ГФУ заложены в три срока (30 апреля, 4 и 17 мая 2010 года) на разных полях РСДУП «Эксперимен тальная база «Зазерье».

Методически опыты закладывались следующим образом: восьмирядная сеялка точного высева СТВ-8КУ производства «Лидагропроммаш» оборудова лась гребнеформирующими устройствами на четырех центральных высеваю щих аппаратах (рисунок 36). Таким образом, четыре центральных высеваю щих аппарата осуществляли посев в гребни, а два крайних с двух сторон – гладкий посев. Схема полученного опытного поля: 4 рядка – гребни, 4 рядка – гладкий посев.

Рисунок 36 – Посев кукурузы сеялкой СТВ-8КУ, оборудованной ГФУ Порядок проведения опытов заключался в измерении температуры почвы, высоты всходов кукурузы, а также вегетирующих растений и их массы по диа гонали поля на 5 погонных метрах рядка и двух фонах (с применением гребне формирующего устройства и при гладком посеве), что показано на рисунке 37.

Результаты измерений на примере одного поля около д. Лешница (посев 30 апреля 2010 г.) представлены в таблице 8. Степень изменения высоты веге тирующих растений рассчитывали по формуле:

С LГФУ LГП / LГП 100%.

Порядок математической обработки результатов измерений проводился следующим образом [5].

Рассчитывалось среднее арифметическое значение высоты стебля кукуру зы, а также среднее арифметическое отклонение:

б) a) в) г) а) замеры температуры в гребне;

б) вид гребня;

в) развитие растений в гребнях;

г) измерение высоты стеблестоя Рисунок 37 – Измерение параметров вегетирующих растений кукурузы Lср 1 n ;

(1) Li Lср n ср i L, (2) n где Li – текущее изменение высоты кукурузы.

Вычислялась оценка дисперсии и среднего квадратичного отклонения ре зультатов измерений:

Li Lср n 2 i ;

(3) n 2. (4) Таблица 8 – Учет вегетирующих растений кукурузы, поле №1, д. Лешница, посев 30.04.10 г.

Количе- Средняя Степень Колич. Масса Расти Способ Высота стеблей ство стеб- высота увелич. стеблей среднего тельная Период посева кукурузы, мм лей на 5 стеблей высоты, на 1 га, стебля, масса, п.м. С, % шт. кг ц/га Lcp, мм 240, 290, 230, 290, 300, 260, 320, 300, 350, 260, 270, 270, 8.05 23 285,2 6,38 65714 0,11 280, 360, 220, 240, 350, 280, 320, 290, 280, 260, 330,310,370,360,390,380,290,390,400,280,250,300, 14.05 23 319,5 8,38 65714 0,14 150,290,350,370,330,270,240,340,310,300, 800,940,980,990,650,990,1000,970,1000,838,990,960, 24.06 24 888,6 17,06 68571 0,7 1000,950,710,670,800,900,870,970,800,720,840, С ГФУ 2200,2400,3500,2200,2400,2550,2850,2550,2700,2050,2600,2650,2010, 19.07 26 2554,2 10,21 74280 0,95 2800,2800,2600,3000,2600,2500,2700,1800,2450,2700,2550,2500, 2800,2440,2600,2600,2780,2840,2800,2760,2700,2940,2820,3000,2440, 30.07 29 2632,7 15,0 82857 1,0 2800,2440,2450,2400,2440,2400,2800,2540,3200,1800,2800,2600,2300, 2750,2360, 3050,2600,2650,2340,2840,3200,2800,3250,2850,3000,3100,2600,2800, 27.08 32 2773,1 4,0 91425 0,84 2900,2700,3200,2400,2600,2800,3100,2640,2850,2500,2600,2450,3200, 2500,2850,2400,2730,2640, 300,200,200,260,280,310,240,330,260,210,280,250,360,250,250,270, 8.05 24 267 68571 0,1 260,290,210,280,300,270,310, 340,400,310,370,330,380,290,130,330,400,260,330,310,390,400,180,360, 14.05 29 292,7 82857 0,12 280,370,150,190,230,290,130,270,300,180,280, 840,700,800,920,890,690,500,820,850,450,380,890,700,550,850,880,670, 24.06 30 737 85714 0,25 950,690,590,590,930,600,840,890,1000,900,800,500, Гладкий 2025,2030,2031,2029,2030,2600,2500,2010,2600,1600,2360,2470, посев 19.07 20 2293,2 67143 0,78 2700,2850,2300,2350,2480,2720,2080, 2440,2520,2340,2600,2980,2540,2320,2850,2800,2400,2920,2800,2350, 30.07 26 2494,2 74280 0.85 2380,2180,2520,2250,2200,2300,2390,2800,2240,2250,2380,2650, 2440,2620,2450,2850,3100,2680,2820,2580,2560,2620,2240,2200,2700, 27.08 30 2651 85714 0,78 2250,2800,3000,2900,3000,2200,2200,2840,2650,2700,2800,2620,2640, 2800,2620,3000,2650, Проверку гипотезы о распределении данных по нормальному закону про веряли при помощи составного критерия ГОСТ 2.207–76.

Вычислялось отношение d :

d ср.

L (5) Результаты измерений варианта посева можно считать распределенными нормально, если d1q1 / 2 d d q1 / 2, (6) где d1q1 / 2 и d q1 / 2 – квантили распределения, получаемые из таблицы 9 по числу измерений в варианте n, q1/2 и (1 – q1/2), причем q1 – заранее вы бранный уровень значимости критерия [6].

Таблица 9 – Статистическая справка (1 – q1/2), 100% q1/2, 100% n 1% 5% 95% 99% 16 0,9137 0,8884 0,7236 0, 21 0,9001 0,8768 0,7304 0, 26 0,8901 0,8686 0,7306 0, 31 0,8826 0,8625 0,7404 0, 36 0,8769 0,8578 0,7440 0, 41 0,8722 0,8540 0,7470 0, 46 0,8682 0,8508 0,7496 0, 51 0,8648 0,8481 0,7518 0, Результаты расчетов по формулам (1)–(6), представленные в таблице (столбцы 8;

9;

10), показывают, что все опытные данные соответствуют нор мальному закону.

Таблица 10 – Математическая обработка результатов измерения вегетирующих растений кукурузы, поле № 1, д. Лешница Количе Способ Пе- ство из- 2 Lср d 1-q1/2 q1/2 tрасч tтабл посева риод мере- ний, n 8.05 23 1408 37,5 28,9 0,7304 0,8249 0,8712 1,1903 2, 14.05 23 3450 58,7 45,6 0,7304 0,8179 0,8712 0,8522 2, 24.06 24 13280 115,2 99 0,7305 0,8579 0,8695 2,5658 2, С ГФУ 19.07 26 114145 337,8 234,2 0,7040 0,9019 0,8686 1,2644 2, 30.07 29 72127 268,5 210,2 0,7385 0,8129 0,8632 1,3883 2, 27.08 32 86542 290 277,3 0,7415 0,8579 0,8615 0,9568 2, 8.05 24 1630 40,3 31,2 0,7305 0,8209 0, 14.05 29 6806 82,5 65,2 0,7385 0,8049 0, Глад 24.06 30 27414 165,5 141,4 0,7395 0,8539 0, кий 19.07 20 102900 320,8 270,4 0,7295 0,8429 0, посев 30.07 26 55833 236,3 195,6 0,7040 0,8279 0, 27.08 26 39785 201 265,1 0,7395 0,8539 0, Далее проверяли полученные результаты измерений высоты стеблестоя кукурузы по критерию Стьюдента [5] на предмет существенной разницы вы соты стеблей при различных способах посева:

L1 L2 n1 n tn1 n2 2.

(7) n1 1 12 n2 1 22 n1 n n1 n2 Результаты расчета по формуле 7, приведенные в таблице 10 (столбцы 10, 11, 12), показывают, что не все варианты опытных данных имеют существен ную разницу. Расчет по критерию Стьюдента выявляет существенную прибав ку в росте растений только в 80–85% случаев.

Для определения доверительного интервала и построения графика роста и накопления массы вегетирующих растений определяли коэффициент надеж ности (доверительную вероятность). Для этого используем коэффициент d, определенный по формуле (5) и выраженный в долях среднеквадратичного от клонения результатов измерений. По таблице 2 [7] определяли доверительную вероятность, на основании которой, а также на основании числа измерений n по таблице 3 [7] находили коэффициент Стьюдента t,n. Используя коэффици енты Стьюдента, находим доверительный интервал:

Lср t,n n L Lср t,n n. (8) Рассчитанные доверительные интервалы для поля № 1 д. Лошница при ведены в таблице 11, по ним построен график роста вегетирующих растений (рисунок 38).

Таблица 11 – Определение доверительного интервала для построения графика роста кукурузы, поле № 1, д. Лешница Количе- Средняя Способ Пе- ство высота Lср t,n Lср t,n t,n t, n n посева риод стеблей стеблей n n n на 5 п.м. Lcp, мм 8.05 23 285,2 37,5 3,69 4,79 28,9 256,3 314, 14.05 23 319,5 58,7 3,72 4,79 45,6 273,9 365, 24.06 24 888,6 115,2 4,21 4,89 99 789,6 987, С ГФУ 19.07 26 2554,2 337,8 3,53 5,09 234,2 2320 2788, 30.07 29 2632,7 268,5 4,21 5,38 210,2 2422,5 2842, 27.08 32 2773,1 290 5,43 5,65 277,3 2495,8 3050, 8.05 24 267 40,3 3,79 4,89 31,2 235,8 298, 14.05 29 292,7 82,5 4,25 5,38 65,2 227,5 357, Глад 24.06 30 737 165,5 4,67 5,47 141,4 595,6 878, кий 19.07 20 2293,2 320,8 3,76 4,47 270,4 2022,8 2563, посев 30.07 26 2494,2 236,3 4,22 5,09 195,6 2298,6 2689, 27.08 26 2651 201 7,22 5,47 265,1 2385,9 2916, Рисунок 38 – Рост вегетирующих растений кукурузы В процессе наблюдений за всходами (рисунок 37 а, б) и вегетацией расте ний на ранних стадиях развития на гребневых посевах отмечены более ранние (на 1 день) всходы, а высота растений в фазе развития 4–5 листьев выше на 10–15% при гребневом посеве.

При более поздних фазах развития (рисунок 37 в, г) (вытягивание стебля, выбрасывание метелки, цветение метелки и початки, молочная и молочно восковая спелость зерна) результаты измерений показали значительный раз брос данных из-за погодных условий весны-лета 2010 г. Прибавка в росте рас тений и накопление массы стеблей кукурузы на гребне составили 6–20%, при чем существенна прибавка только в 80…85% случаев.

Технология гребневого посева не проявила себя в условиях аномально жаркого лета 2010 года. Графики рисунка 38, построенные по результатам из мерений и расчетов доверительных интервалов (таблица 11), показывают как существенную прибавку роста растений, так и накопление массы в июле августе месяцах.

Заключение 1. В условиях Беларуси расширить географию возделывания кукурузы возможно не только за счет применения ранних гибридов семян, но и за счет повышения ее теплообеспеченности.

2. Повысить теплообеспеченность кукурузы на 11…22% представляется возможным за счет ее раннего посева в гребни.

3. Температурный режим в гребнях выше на 1,5–2,0С по сравнению с гладкими посевами.

4. Для выполнения гребневого посева кукурузы с одновременным ло кальным внесением удобрений требуется создание комбинированного сошни ка для сеялки – гребнеобразователя.

5. Сдвоенные диски, поставленные под углом друг к другу, обеспечивают крошение почвы без забивания пространства между дисками и формирование гребней.

16.02. Литература 1. Кукуруза / Д. Шпаар [и др.]. – Минск: Белорусская наука, 1998. – 200 с.

2. Надточаев, Н.Ф. Кукуруза на полях Беларуси / Н.Ф. Надточаев. – Минск: ИВЦ Минфина, 2008. – 412 с.

3. Возделывание кукурузы по гребневой технологии / В.С. Лахмаков [и др.] // Агропанорама. – № 1. – 2008.

4. Жданко, Д.А. Техническое обеспечение гребневого посева кукурузы с одновременным вне сением минеральных удобрений / Д.А. Жданко // Агропанорама. – № 4. – 2008.

5. Вольф, В.Г. Статистическая обработка опытных данных / В.Г. Вольф. – М.: Колос, 1966. – 255 с.

6. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений: ГОСТ 8.207–76. – Введ. 01.07.1977. – М.: Изд-во стандартов, 1976. – 8 с.

7. Зайдель, А.Н. Погрешности измерений физических величин / А.Н. Зайдель. – Л.: Наука, 1985. – 112 с.

УДК 631.3.072.2.31:633.521 ОСОБЕННОСТИ НОВОГО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕ С.Ф. Лойко, С.В. Старосотников, ПОСЕВНОГО АГРЕГАТА А.Б. Янушкевич, А.А. Кирдун ДЛЯ ЛЬНА (РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства», г. Минск, Республика Беларусь) Введение Эффективное ведение сельскохозяйственного производства в современ ных условиях базируется на использовании производительных сельскохозяй ственных машин и агрегатов, обеспечивающих выполнение операций в соот ветствии с агротехническими требованиями.

Широчайшее распространение в современном производстве продукции растениеводства получают комбинированные машины, обеспечивающие вы полнение за один технологический цикл нескольких операций. Наибольший удельный вес комбинированных машин и агрегатов – при выполнении опера ций обработки почвы и посева. Это актуально, в частности, и для возделыва ния льна.

Основная задача при подготовке почвы и посева льна заключается в со здании для совокупности семян на единице площади максимально близких стартовых условий для получения дружных всходов путем обеспечения каж дого отдельного семени необходимым количеством питательных элементов, влаги, кислорода и тепла. В дальнейшем максимально дружные всходы обес печивают проведение всех необходимых агротехнических операций и меро приятий по уходу за посевами и уборке льна в оптимальные агротехнические сроки. В свою очередь, неравномерные всходы являются существенной при чиной растягивания и смещения агротехнических сроков проведения всех по следующих операций. Это ведет к снижению выхода волокна и семян. Так, по данным РУП «Институт льна», несоблюдение сроков уборки ведет к потерям 2–3% длинного волокна в каждый день запаздывания по сравнению с опти мальными сроками.

Основная часть Известно, что потенциальная урожайность районированных сортов льна долгунца, возделываемых в Беларуси, составляет 7–8 ц/га семян и 38–48 ц/га тресты. В то же время средняя урожайность льнотресты и льносемян за по следние годы составила 25 ц/га и 2 ц/га соответственно. Средний номер льно тресты при этом 1,0. Одной из причин таких различий является несовершен ство применяемых посевных машин. Это подтверждается результатами испы таний различных посевных агрегатов для льна, проведенных ГУ «Белорусская МИС». Так, при посевной годности семян 95,9–96% и лабораторной всхоже сти 96% полевая всхожесть составляла только 50–67%.

Анализ различных способов сева льна и устройств их реализации пока зал, что наиболее предпочтительным здесь является ленточный посев [1, 2]. В дальнейшем был предложен специальный сошник для реализации ленточного посева. Проведенные исследования подтвердили эффективность ленточного сева льна [3]. По результатам исследований была предложена перспективная схема сошниково-загортачной группы для сева льна [4]. В результате эти ре шения были реализованы при разработке почвообрабатывающе-посевного аг регата для льна АПЛ-4.

Агрегат почвообрабатывающе-посевной АПЛ-4 (рисунок 39) предназна чен для совмещения предпосевной обработки почвы с посевом льна и других культур (рапса озимого и ярового, редьки масличной, горчицы, трав, в т.ч. в виде травосмеси, зерновых), аналогичных по норме высева и глубине заделки семян, с одновременным внесением стартовой дозы гранулированных мине ральных удобрений. Выполняет за один проход предпосевное рыхление лег ких и средних по механическому составу почв, мелкоструктурное крошение и выравнивание верхнего слоя почвы, создание уплотненного семенного ложа, высев семян и удобрений с заделкой их на требуемую глубину.

Агрегат состоит из двух основных частей – почвообрабатывающей и по севной.

Выбор рабочих органов почвообрабатывающей части определяется тре бованием к типу почв под посев льна. Известно, что наиболее предпочтитель ны для возделывания льна супесчаные, легко- и среднесуглинистые почвы.

Применение агрегатов с активными почвообрабатывающими рабочими орга нами на таких почвах приводит к увеличению количества эрозионно опасных частиц. Агрегаты с активными рабочими органами имеют низкую производи тельность, так как максимальная рабочая скорость таких агрегатов не должна Рисунок 39 – Агрегат почвообрабатывающе-посевной для льна АПЛ- превышать 8 км/ч. Агрегаты с пассивными почвообрабатывающими рабочими органами обеспечивают скорость до 10–15 км/ч. Кроме этого, для привода ак тивных рабочих органов расходуется 8–10 кВт мощности на 1 м ширины за хвата. Это приводит к увеличению удельного расхода топлива. Поэтому поч вообрабатывающая часть агрегата оборудуется рабочими органами пассивного типа в виде волнистых дисков, установленных параллельно продольной оси агрегата. Схема расстановки волнистых дисков представлена на рисунке 40.

Эти рабочие органы обеспечивают рыхление верхнего слоя с целью создания оптимальной структуры почвы. Диски расставлены в два ряда. При этом каж дый диск второго ряда расположен в междуследии дисков первого ряда. Рас стояние L между рядами дисков составляет 780 мм, расстояние b1 между дис ками в ряду при этом 250 мм, а ширина b2 междуследий дисков 125 мм. Диа метр диска при этом 520 мм, а максимальная ширина волнистой части состав ляет 60 мм.

В этом случае ширина захвата почвообрабатывающей части определяется по формуле:

B = b1 (n-1) + b2, где n – количество дисков в ряду.

За почвообрабатывающими дисками установлен блок из шести опорно прикатывающих колес, расположенных по всей ширине агрегата. При этом они выполняют несколько функций. Колеса являются несущим элементом все го агрегата в рабочем положении, и относительно них осуществляются все ре гулировки глубины хода рабочих органов. Они обеспечивают прикатывание и выравнивание поверхности поля после волнистых дисков. Кроме этого, четы ре колеса используются в транспортном положении агрегата.

Непосредственно за блоком опорно прикатывающих колес установлен спе циальный каток, состоящий из трубы, на которой поочередно собраны обрезинен ные диски и распорные втулки. Межосе вое расстояние между обрезиненными дисками составляет 125 мм. Диски име ют трапециевидный профиль, за счет че го на поверхности поля формируются бороздки в виде лент (полос) глубиной до 70 мм. Это позволяет сформировать бороздки с уплотненным дном, что обеспечит подток капиллярной влаги.

Рисунок 40 – Схема расстановки Промежутки между бороздками остают волнистых дисков ся рыхлыми. Через рыхлые междурядья происходит воздухообмен. Регулировка глубины хода бороздообразующих дисков катка осуществляется относительно опорно-прикатывающих колес по средством винтовых механизмов.

Посевная часть агрегата состоит из двухсекционного бункера, на котором смонтированы высевающие аппараты для семян и удобрений, семяпроводов и сошниково-загортачной группы.

На агрегате применены высевающие аппараты механического типа. Они оборудованы универсальными катушками. Регулировка нормы высева семян и удобрений обеспечивается индивидуальными редукторами. Образование тех нологической колеи обеспечивается автоматической системой. Семена от вы севающих катушек поступают в семяпроводы и далее в сошники.

Сошниково-загортачная группа состоит из сошников, прикатывающих ка точков и пружинных загортачей с зигзагообразной рабочей частью. Сошник оборудуется специальным распределителем для равномерной укладки семян по всей ширине ленты (полосы). С целью обеспечения лучшего контакта се мян с почвой вслед за сошниками установлены каточки. Закрытие полос (лент) проводится пружинными загортачами. Рабочая часть загортача в продольной плоскости относительно поверхности поля установлена под углом = 15, а в поперечной – под углом = 30. Это позволяет выполнять закрытие бороздок в соответствии с агротехнически ми требованиями. Помимо того, предотвращается скопление рас тительных остатков на загортачах.

Технологический процесс работы агрегата происходит сле Рисунок 41 – Технологический процесс дующим образом (рисунок 41).

работы агрегата При движении по обработанному полю (1) волнистые диски производят рыхление и крошение комков и глыб (2). Опорно-прикатывающие колеса проводят подуплотнение обрабатываемого слоя и выравнивание поверхности поля (3). Установленный за колесами каток с трапециевидными дисками формирует на поверхности поля бороздки, на дно которых сошниками распределяются семена (4). Идущие за сошниками каточ ки вдавливают их в дно бороздки, обеспечивая лучший контакт с почвой (5).

Заделка посевных бороздок и выравнивание поверхности поля проводятся за гортачами (6).

Технико-эксплуатационная характеристика агрегата представлена в таб лице 12.

Таблица 12 – Технико-эксплуатационная характеристика агрегата Наименование показателя Значение показателя Тип Полунавесной Агрегатирование, кл.тр. Рабочая скорость, км/ч 8– Рабочая ширина захвата, м 4, Производительность, га/ч:

основного времени 3,2–4, сменного времени 2,1–2, Удельный расход топлива, кг/га 9,5–11, Объем бункера, дм для семян не менее для удобрений не менее Расстояние между осями лент (полос), см 12,5± Ширина ленты (полос), см 6,0±0, Глубина обработки, см 5– Глубина заделки семян, см 1– Норма высева семян/удобрений, кг/га 2–350/30– Заключение Анализ результатов испытаний различных почвообрабатывающе посевных агрегатов для льна показывает, что они не в полной мере обеспечи вают выполнение агротехнических требований. По этой причине полевая всхожесть семян льна существенно меньше, чем лабораторная. Наиболее пер спективным здесь видится применение специальных посевных агрегатов, обеспечивающих посев льна ленточным способом. Для реализации этой зада чи разработан агрегат АПЛ-4, который оборудуется механической системой высева семян и удобрений. Помимо этого, он имеет оригинальную сошниково загортачную группу для ленточного сева.

16.09. Литература 1. Старосотников, С.В. Анализ способов посева льна-долгунца и устройств для их реализации / С.В. Старосотников, С.Ф. Лойко // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Минск 21–22 окт. 2009 г.: в 3 т. / НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства. – Минск, 2009. – Т. 2. – С. 58-63.

2. Лойко, С.Ф. Предпосылки для ленточного посева льна-долгунца / С.Ф. Лойко, С.В. Старо сотников // Энергоресурсосберегающие технологии и технические средства для их обеспе чения в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.

молодых ученых, Минск 25–26 авг. 2010 г. / НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства. – Минск, 2010. – С. 144-148.

3. Лойко, С.Ф. Сошники для сева льна-долгунца / С.Ф. Лойко, С.В. Старосотников // Энерго ресурсосберегающие технологии и технические средства для их обеспечения в сельскохо зяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, Минск 25–26 авг. 2010 г. / НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства. – Минск, 2010. – С. 148-153.

4. Лойко, С.Ф Перспективная схема сошниково-загортачной группы для сева льна / С.Ф. Лойко, С.В. Старосотников // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Минск 19–20 окт. 2010 г.: в 2 т. / НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства. – Минск, 2010. – Т. 1. – С. 196-199.

УДК 631.313.6 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРОВЕДЕННЫХ ВО ВРЕМЯ И.М. Лабоцкий, А.Д. Макуть, ИСПЫТАНИЙ АГРЕГАТА ДЛЯ И.М. Ковалева ЛУЩЕНИЯ ЖНИВЬЯ, (РУП «НПЦ НАН Беларуси по ДОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И ЗАДЕЛКИ механизации сельского хозяйства», В ПОЧВУ ПОЖНИВНЫХ ОСТАТКОВ г. Минск, Республика Беларусь) СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР Введение В 2010 г. в РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяй ства» создан опытный образец агрегата для лущения жнивья, доизмельчения и заделки в почву пожнивных остатков сельскохозяйственных культур АПО-6,5.

Испытания опытного образца проводились на полях РСДУП «Экспери ментальная база «Зазерье» РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сель ского хозяйства» и в СПК «Голоцк» Пуховичского района Минской области.

Результаты исследований Исследования проводили на следующих фонах: пожнивных остатков зер новых, уложенных в валки, на стерне кукурузы, убранной на силос и зерно, а также сидератах. Характеристика остатков приведена в таблице 13.

В результате исследований установлено, что агрегат на всех скоростных режимах работы (5, 7 и 10 км/ч) выполняет технологический процесс при из мельчении кукурузы на зерно и силос, а также соломы. Неустойчиво проходит обработка сидератов. Наблюдалось частое забивание рабочих органов, при этом глубина обработки при всех исследуемых скоростях не превышает 6 см.

Заглубление не обеспечивается из-за недостаточной величины зазора В между подшипниковым узлом и почвой. При обработке валков соломы с установлен ными дисками D1 = 460 мм и d2 = 400 мм агрегат оказался неработоспособ ным, так как зазор 150 мм между подшипниковым узлом и почвой забивался соломой (рисунок 42). Наблюдалось скольжение рабочих органов по валкам соломы, она оставалась неизмельченной, причем на всех скоростных режимах.

Таблица 13 – Характеристика остатков сельскохозяйственных культур Характеристика остатков по культурам солома солома кукуру- кукуру Наименование показателей сидера- зерновая зерновая за на за на ты измель в валках силос зерно ченная Высота стерни, см 2025 3035 3540 4050 Высота валка, см 4060 – 1520 – Ширина валка, см – – 1600 2600 Масса погонного метра валка, кг – – 20 3, 3, Средняя длина частиц, см 2050 50 35 Влажность, % 25 40 35 70 Плотность стерни (остатков), ц/га 35 80 190 140 Глубина обработки почвы А и диа метр диска связаны соотношением Д = к·А, (1) где к – коэффициент, равный для диско вых плугов 33,5, для лущильников 56, для борон 46 [1].

Оснащение дисками увеличенного диаметра Д1 = 510 мм и Д2 = 560 мм по ложительно сказалось на эффективности работы агрегата. При обработке всех фо нов и на всех исследуемых скоростях не наблюдали забивания рабочих органов, максимальная глубина обработки соста вила до 14 см, что соответствует требо ваниям нормативных документов (рису D1 – диаметр большого диска;

d2 – диаметр малого диска;

– угол нок 43).

наклона плоскости вращения лезвия При данных параметрах рабочих ор к вертикали;

А – глубина обработки;

ганов продолжили исследования. Так, В – зазор между подшипниковым при фиксированной глубине обработки узлом и почвой;

S – расстояние между режущими кромками дисков 14 см и рабочей скорости 10,2 км/ч обра Рисунок 42 – Схема рабочего ботали пожнивные остатки кукурузы, органа агрегата и диска убранной на зерно комбайном с измель чителем, при этом остатки в первом варианте были уложены в валки, а во вто ром – рассеяны в прокос. Нами определен фракционный состав исходной мас сы остатков на поверхности после обработки, а также заделанных в почву. Ре зультаты представлены в таблице 14.

б) a) в) г) Рисунок 43 – Агрегат АПО-6,5 в работе на полях:

а) кукурузы на силос;

б) соломы зерновых;

в) сидератов;

г) соломы рапса Таблица 14 – Фракционный состав пожнивных остатков кукурузы, убранной на зерно, до и после обработки поля опытным образцом агрегата АПО-6, Фракция Фракция Фракция № Место Всего, до 10 см 21 см и выше 1120 см г/м п/п расположения остатков масса масса масса % % % 1 Наличие остатков в валках 5754 1200 21 1774 31 2780 1.1 Остатки на поверхности после обработки валков 908 310 34 402 44 196 1.2 Выбрано остатков из поч вы после обработки валков 2378 704 28 730 32 944 2 Наличие остатков в прокосах 2990 720 24 840 28 1430 2.1 Остатки на поверхности после обработки прокосов 708 266 37 276 38 166 2.2 Выбрано остатков из почвы после обработки прокосов 2078 780 37 642 31 656 Анализ полученных результатов показывает, что исходная масса остатков в валках и в прокосах содержит почти 50% (48 и 47%) частиц длиной от 21 см и более. После обработки поверхности поля в обоих вариантах осталось не более 20% остатков, остальная масса заделана в почву. В процессе извлечения остатков из почвы выявлено, что основная их масса распределена на глубине не более 10 см при обработке остатков, уложенных в расстил, а уложенные в валок остатки распределены на глубине до 7 см. Установлено также, что 90% корневищ кукурузы и сорной растительности подрезано дисками. Массовая доля длинных частиц в обоих вариантах уменьшилась в полтора-два раза и до 80% увеличилась масса частиц длиной менее 20 см. Важно отметить, что практически все частицы, независимо от длины и корневища, расплющены, расколоты, изломлены (рисунок 44).

Известно, что наличие пере численных повреждений благопри ятно сказывается на разложении пожнивных остатков в почве. Так, в результате исследований ВНИИ ку курузы Украинского НИИ почвове дения и агрохимии и других науч ных учреждений установлено, что наилучшие условия разложения пожнивно-корневых остатков в осенне-зимний период обеспечи ваются при измельчении их на от резки длиною до 20 см и дополни Рисунок 44 – Общий вид фракций остатков кукурузы, доизмельченных и тельном продольном расщеплении.

заделанных в почву агрегатом АПО-6,5 Процесс минерализации таких ча стиц до их полного разложения по сравнению с расщепленными остатками ускоряется в 7–8 раз, с двух лет до 90–100 дней [2–6].

Исследованиями ученых Польши установлено, что наиболее интенсивное разложение растительных остатков кукурузы происходит при заделке их в почву на небольшую глубину – до 5 см. В более глубоких слоях, особенно на тяжелых почвах, разложение пожнивных остатков резко замедляется, и боль шое количество их может тормозить развитие возделываемых растений. Мед ленно разлагающиеся пожнивно-корневые остатки ухудшают азотное питание растений и служат источником распространения вредителей и болезней возде лываемых культур [7].

Эффективность расщепления пожнивно-корневых остатков проявляется при проведении противоэрозионных мероприятий. Установлено, что разрезан ные остатки длиной от 5 до 20 см не изменяют эрозируемости почвы, но в случае расщепления тех же отрезков ветроустойчивость почвы повышается в раза. При этом значительную ветроустойчивость почве придают растительные остатки, частично заделанные при обработке в поверхностный слой. Такие ча стицы, фиксируясь почвой, армируют взрыхленный слой и хорошо задержи вают перемещение мелкозема [8].

Таким образом, агрегат обеспечивает лущение жнивья, доизмельчение пожнивных остатков кукурузы на фракции и заделку их в почву в соответ ствии с агротехническими требованиями, обеспечивающими их эффективное использование.

При обработке пожнивных остатков зерновых установлено, что основная масса (до 60%) соломы в валках при движении агрегата вдоль и поперек валков остается на поверхности и до 40% заделывается в почву на глубину до 5 см.

При движении агрегата в диагональном направлении, наоборот, на по верхности остается менее 50%, а остальная масса заделывается в почву на глубину до 8 см. Качество обработки при этом улучшается вследствие растя гивания валков соломы, однако под валками в местах скопления соломы оста ются частично не подрезанные корневища сорняков. Более качественная обра ботка остатков зерновых, измельченных и рассеянных измельчителем комбай на, достигается при диагональном движении агрегата. Основная масса соломы и стерни (до 60%) заделывается на глубину до 10 см. Таким образом, обработ ку остатков зерновых необходимо вести в диагональном направлении.

Обработку сидератов агрегат выполняет наиболее качественно. Корневи ща растительности подрезаются, масса измельчается и расплющивается, а ча стицы заделываются и распределяются по всему обрабатываемому слою. На поверхности остается не более 15% сорной растительности.

После обработки пожнивных остатков, кукурузы, соломы, зерновых и си дератов проведена вспашка полей оборотным плугом. В результате оказалось, что максимум 3% остатков соломы остались на поверхности, остальные запа ханы полностью на глубину от 10 до 15 см.

Важным показателем работы агрегата является погектарный расход топ лива (энергоемкость процесса), который определяют рабочая скорость, глуби на обработки и углы установки (атаки) рабочих органов. Нами определены за висимости расхода топлива от глубины обработки при фиксированных значе ниях рабочей скорости – 10 км/ч, угла атаки – 10, 15 и 20 (рисунок 45).

Установлено, что в зависимости от глубины обработки расход топлива возрастает при всех значениях угла атаки рабочих органов. При значении угла атаки до 10 зависимость имеет линейный характер. Это объясняется ростом сопротивления на оборот подрезаемого слоя почвы при углах атаки свыше 15. Кроме того, изменяется и структура почвы: она более мелкокомковатая, количество частиц размером от 50 до 100 мм не превышает 10%, частицы раз мером фракции до 25 мм составляют 70%. При угле атаки до 20 частицы раз мером 50 и 100 мм отсутствуют, а частиц размером до 25 мм – до 85%. Полу ченные результаты позволяют рассматривать применение агрегата для выпол нения лущения и предпосевной обработки почвы.

По результатам проведенных испытаний и исследований нами определе ны основные параметры опытного образца, которые сведены в таблицу 15.

кг/га угол атаки 6,5 угол атаки 6 угол атаки 5, 4, 3, 2, 5 7 9 11 13 А, см Рисунок 45 – Зависимость расхода топлива от глубины обработки стерни кукурузы, убранной на силос;

почва – суглинок Таблица 15 – Параметры опытного образца агрегата для лущения жнивья и заделки в почву пожнивных остатков Наименование показателя Значение Марка АПО-6, Тип полунавесной Производительность за 1 ч основного времени, га 6, Рабочая скорость движения на основных операциях, км/ч не более Транспортная скорость, км/ч не более Ширина захвата конструктивная, м 6,5±0, Масса, кг не более Ширина колеи опорно-ходовых колес, мм Дорожный просвет, мм не менее Диаметр сферических вырезных дисков, мм 560;

Расстояние между дисками в батарее, мм 250± Диаметр катка, мм Количество обслуживающего персонала 1 тракторист машинист Удельный расход топлива за час сменного времени, кг/га не более 8, Глубина обработки почвы, см:

на легких и средних почвах до на тяжелых почвах до Размер измельченных остатков менее 15 см, %:

за один проход за два прохода Полнота заделки растительных остатков (за два прохода), % не менее Крошение почвы – фракции почвы до 25 мм в обработанном не менее слое должны составлять, % Гребнистость, см не более Плотность почвы, г/см3, в обработанном слое 0,95–1, Подрезание сорняков (за два прохода), % Заключение Исследования проводились на опытном образце агрегата для лущения жнивья, доизмельчения и заделки в почву пожнивных остатков АПО-6,5. В ре зультате исследований установлено, что агрегат выполняет лущение жнивья, доизмельчение и заделку в почву пожнивных остатков зерновых культур, рап са, кукурузы, убранной на зерно и силос, а также сидератов. При этом обеспе чиваются глубина обработки в пределах от 4 до 14 см на скорости от 8 до 12 км/ч, полнота подрезания корневищ остатков и сорной растительности до 90%, заделка в почву до 80% остатков, а основная масса распределена в почве на глубине до 10 см. Кроме того, почти 80% массы составляют частицы менее 20 см. Важно отметить, что практически все грубостебельные частицы рас плющены. Определена зависимость расхода топлива на процесс от глубины обработки почвы. Конструкция агрегата защищена патентами № 6602 и № 6470 «Агрегат дисковый».

24.05. Литература 1. Сельскохозяйственная техника. Машины почвообрабатывающие. Правила установления показателей назначения. Технический кодекс установившейся практики: ТКП 079– (02150) СТО АИСТ 104.6–2003. – Введ. 06.08.07. – Минск: Минсельхозпрод, 2008. – 27 с.

2. Спирин, А.П. Мульчирующая обработка почвы / А.П. Спирин. – М., 2001. – С. 5-29.

3. Способы заделки пожнивных остатков кукурузы в почву // Земледелие. – 1978. – № 12. – С. 56.

4. Канивец, И.Д. Механизация возделывания кукурузы / И.Д. Канивец // Кукуруза. – 1979. – № 1. – С. 21.

5. Бзиков, М.А. Основная обработка почвы из-под кукурузища / М.А. Бзиков, К.Н. Фомин // Кукуруза. – 1970. – № 7. – С. 6-7.

6. Рыженко, И.А. Агрегаты для извлечения корней кукурузы из почвы / И.А. Рыженко, А.А. Вербицкий // Кукуруза. – 1970. – № 10.

7. Головко, А.И. Улучшить качество вспашки полей из-под кукурузы / А.И. Головко // Куку руза. – 1970. – № 11. – С. 15-17.

8. Почвозащитная роль пожнивных остатков пропашных культур / А.П. Спирин [и др.] // НТБ ВИМ. – Вып. 42. – 1980. – С. 19-22.

УДК 631.331.022 НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ А.Л. Медведев, Ю.Л. Салапура, ИССЛЕДОВАНИЙ Д.В. Зубенко ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО (РУП «НПЦ НАН Беларуси РАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ по механизации сельского хозяйства», ПОСЕВНОГО МАТЕРИАЛА г. Минск, Республика Беларусь) Известно, что урожайность зерновых культур во многом зависит от рав номерного распределения растений по площади поля, которое обеспечивает оптимальную для них площадь питания и сокращает количество сорной рас тительности [1, c. 18-30].

В настоящее время большинство широкозахватной посевной техники ос новных фирм-производителей комплектуется централизованной пневматиче ской системой высева, включающей одно или два (в зависимости от рабочей ширины захвата) дозирующих устройства и, соответственно, столько же рас пределителей. Распределители представляют собой вертикальную гофриро ванную трубчатую колонну, на верхнем срезе которой непосредственно нахо дится сам распределительный элемент – полый диск с радиально расположен ными на цилиндрической поверхности патрубками для подсоединения семя проводов. При ширине захвата 6 м наиболее применяемых в Республике Бела русь посевных машин используется 48-канальный распределитель. По ТКП 078–2007 неравномерность распределения (коэффициент вариации) по сошникам семян зерновых и зернобобовых культур не должна превышать 5%.

Однако результаты испытаний таких систем на Белорусской МИС не всегда соответствуют этим требованиям.

В настоящее время в РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельско го хозяйства» совместно с ОАО «Брестский электромеханический завод»

(БЭМЗ) ведется разработка зерновой сеялки с шириной захвата 9 м, в кон струкции которой предполагается использовать пневматическую систему вы сева, изготавливаемую БЭМЗ для сеялок с шириной захвата 6 м. На шести метровой сеялке устанавливается один 48-канальный распределитель с цен трализованным дозированием посевного материала.

Для девятиметровой сеялки необходимы два таких распределителя, но с распределением каждого по 36 сошникам. То есть 12 «лишних» каналов должны быть исключены из процесса распределения (заглушены). Очевидно, что характер распределения семян будет иной, изменится и показатель нерав номерности.

Поэтому целью настоящей работы является проведение поисковых иссле дований по определению неравномерности распределения при предполагае мом конструктивном изменении распределителя.

Объектом исследовательских испытаний служил 48-канальный распреде литель со всеми составляющими элементами, изготавливаемый ОАО «Брест ский электромеханический завод» для установки на пневматических сеялках шириной захвата 6 м.

Для проведения исследований была изготовлена лабораторная установка, состоящая из вентилятора, дозирующего устройства, распределителя и пнев моматериалопроводов. Схема установки представлена на рисунке 46, общий вид – на рисунке 47.

Вентилятор – центробежный высокого давления с приводом от электро двигателя, частота вращения рабочего колеса 4300 мин–1, производительность 2100 м3/ч, развиваемое полное давление 5500 Па.

Дозирующее устройство состоит из дозатора катушечного типа фирмы «Accord» c электроприводом фирмы «Lemken», питателя эжекторного типа фирмы «Kverneland» и бункера.

1 – вентилятор;

2 – дозатор;

3 – питатель эжекторного типа;

4 – бункер для семян;

5 – вер тикальная колонна;

6 – распределитель;

7 – колено;

8 – рассекатель конический;

9 – вставка конфузорная;

10 – заглушка;

11 – пневмопровод;

12 – пневмоматериалопровод Рисунок 46 – Схема экспериментальной установки a) б) а) распределительное устройство;

б) дозатор;

в) вентилятор Рисунок 47 – Основные элементы экспериментальной установки в) Распределитель 48-канальный – аналог фирмы «Kverneland», установлен на центральной колонне высотой 950 мм и диаметром 140 мм с кольцевыми гофрами на вертикальной поверхности и коленом в нижней части;

пневмопро вод вентилятор-дозатор имеет диаметр 100 мм, пневмоматериалопровод доза тор-распределитель – диаметр 140 мм.

Измерение давления и скорости воздушного потока [2] производилось прибором «Testo» с трубкой «Пито».

Для взвешивания проб использовались электронные весы ВЭУ-6-1/ (ТУ 25–7724–010–98).

Методикой предусматривалась следующая схема проведения исследова ний. После установки рекомендуемой хозяйственной нормы высева, соответ ствующей рабочей скорости 10 км/ч, включается привод вентилятора, затем – привод дозатора, и производится высев в течение одной минуты. Сбор семян осуществляется в емкости индивидуально из каждого канала. После взвеши вания навесок определяется неравномерность распределения посевного мате риала (коэффициент вариации) по каналам (семяпроводам) по известной стан дартной методике.

Исследование функционирования распределителя проводилось при сле дующих конструктивных вариантах:

1 – при 36 рабочих каналах и 12 заглушенных;

2 – при условиях 1-го варианта и с конусным рассекателем в крышке рас пределителя;

3 – при условиях 2-го варианта с конфузорной вставкой у верхнего сече ния колонны;

4 – при условии 2-го варианта с конфузорной вставкой в нижней части вертикальной колонны;

5 – при условии 1-го варианта с конфузорной вставкой в нижней части вертикальной колонны.

Геометрические параметры конусного распределителя заимствованы из патента US 6227770 B1, а конусной вставки – из патента EP 0752203 A2. Ис пытания распределителя проводились по одно- и двухпоточной схеме.

При двухпоточной схеме для транспортирования и распределения посев ного материала используется только половина воздушного потока, создаваемо го вентилятором. Такой режим устанавливался подбором диафрагмы опреде ленного сечения в пневмопроводе вентиляторе-дозаторе, обеспечивающей снижение скорости воздушного потока в 2 раза.

Исследование влияния элементов конструктивного вмешательства на пер вом этапе проводилось на одной культуре – ячмене, при хозяйственной норме высева 220 кг/га, что соответствовало подаче дозатора 16,5 кг/мин.

После получения удовлетворительных результатов по неравномерности распределения ячменя экспериментальные исследования проводились и с дру гими культурами при рекомендуемых нормах высева.

Из анализа полученных данных следует, что установка конусного рассе кателя во всех вариантах не обеспечивает требуемой неравномерности. Веро ятно, это происходит по двум причинам: первая – необходима очень точная соосность конуса и вертикальной колонны, вторая – необходимо равномерное распределение посевного материала по площади поперечного сечения колон ны. На практике эти требования выполнить достаточно трудно.

Применение конфузорной вставки в определенном сечении вертикальной колонны позволяет значительно снизить неравномерность. Так, ее установка внизу колонны, сразу после «колена», при переходе на вертикаль способствует ориентированию всего потока посевного материала по оси канала. За вставкой в направлении потока образуется внезапное расширение, вследствие которого, согласно аэродинамической теории движения газов, происходит активная тур булизация транспортирующего потока [3]. Это способствует лучшему пере мешиванию материала с воздухом, и при дополнительном воздействии гофри рованной внутренней поверхности колонны формируется равноплотный по поперечному сечению материаловоздушный поток.

Результаты экспериментальных исследований представлены в таблице 16.

Таблица 16 – Результаты исследований 48-канального распределителя Неравномерность распределения, % Характеристика Культура / норма высева, кг/га транспортирующего Конструктивные потока:

варианты системы давление динамиче- ячмень рожь люпин овес рапс высева ское, Па / 210 240 230 180 скорость, м/с 36 каналов рабочих, заглушенных, однопо- точная схема 22,5 6,83 7,29 8,11 5,17 12, 36 каналов рабочих, заглушенных, конфу зорная вставка внизу, однопоточная схема 22,5 3,48 4,77 5,55 3,67 6, 36 каналов рабочих, заглушенных, конфу зорная вставка внизу, двухпоточная схема 16,8 9,12 18,38 25,8 18,18 3, Из анализа данных таблицы 16 следует, что применение в вертикальной колонне централизованного дозирования конфузорной вставки обеспечивает распределение семян основных культур по сошникам в соответствии с агро требованиями при однопоточной схеме пневматической системы высева с па раметрами воздушного потока: скоростью 22,5 м/c, динамическим давлением 302 Па.

При использовании испытываемого вентилятора в двухпоточной системе положительный результат по равномерности распределения обеспечивается только для рапса.

16.06. Литература 1. Синягин, И.И. Площади питания растений / И.И Синягин. – 2-е изд., доп. – М.: Россельхо зиздат, 1970. – 232 с.

2. Калинушкин, М.П. Вентиляторные установки: учеб. пособ. для строит. вузов / М.П. Кали нушкин. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1979. – 223 с.

3. Александров, Н.Е. Основы теории тепловых процессов и машин: в 2 ч. / Н.Е. Александров [и др.];

под ред. Н.И. Прокопенко. – 3-е изд., испр. – М.: БИНОМ, 2009. – Ч. 1. – 560 с.

УДК 631.362.333:635.21 КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ПРИЛИПАЕМОСТИ А.Н. Орда, В.Н. Дашков, А.С. Воробей ПОЧВЫ К КАРТОФЕЛЮ (РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства», г. Минск, Республика Беларусь) Введение Современные машины по возделыванию картофеля производят на почву высокое уплотняющее воздействие. При последующей обработке картофеля крошение почвы сопровождается образованием мелких частиц, которые обла дают высокой способностью прилипаемости к клубням. В статье рассмотрены вопросы обоснования критериев оценки прилипаемости почвы к клубням кар тофеля.

Основная часть Ходовые системы тракторов, агрегатируемых с машинами для возделыва ния картофеля, оказывают на почву давление 100–150 кПа.

Воздействие ходовых систем ведет к повышению плотности почвы на глубине до 0,5 м. Из-за этого не только ухудшаются условия роста картофеля, но и увеличивается прилипаемость почвы к клубням.

Анализ процесса поглощения энергии при уплотнении почвы позволил установить экспоненциальный закон распределения напряжений по глубине:

x 0 e x, (1) где – напряжение в контакте почвы с колесом, Па;

x – напряжение на глубине х, Па;

– коэффициент распределения напряжений, м–1.

Приращение плотности почвы на участке dx пропорционально градиенту напряжения:

d x k1 x dx, где k1 – коэффициент уплотнения, кг/Нм;

x – градиент напряжения, Па/м.

Зависимость (1) распределения напряжений по глубине примет вид:

d x k1 0 e x dx. (2) Решение дифференциального уравнения (2) позволило установить зави симость распределения плотности почвы по глубине [1]:

x П 1 0 e x, (3) k где k – коэффициент объемного смятия, кг/м.

Анализ зависимости (3) показал, что на глубине 0,1–0,3 м плотность поч вы равна 1300–1400 кг/м3, что значительно превышает оптимальную плот ность, которая составляет 1000–1200 кг/м3. Оптимальной структурой обладает почва с размерами фракций от 0,25 до 7 мм. Такая почва имеет комковатую структуру и поэтому характеризуется низкой прилипаемостью к клубням кар тофеля.

Увеличение плотности ведет к разрушению комков почвы. Из-за этого значительно возрастает процентное содержание мелких частиц, обладающих высокой способностью прилипания к клубням картофеля.

На прилипаемость почвы к картофелю большое влияние оказывает пла стичность, т.е. способность почвы изменять свою форму под влиянием внеш ней силы и сохранять приданную форму после устранения этой силы. Пла стичность проявляется при увлажнении почвы и тесно связана с ее механиче ским составом (глинистые почвы пластичны, песчаные – не пластичны). При содержании в почве натрия ее пластичность усиливается, а при насыщении кальцием – снижается. Высокое содержание гумуса уменьшает пластичность почвы. Диапазон влажности, при которой почва будет пластичной, характери зуется числом пластичности [2]:

J p wL wp, где wL – граница влажности, при которой почва переходит в текучее состояние (верхний предел пластичности);

wp – граница раскатывания, соответствует влажности, при которой почва теряет свою пластичность (нижний предел пластичности). Она при близительно равна влажности жгута (толщиной 3 мм), сделанного из почвы и раскатываемого на бумаге до потери им пластичности.

Прилипаемость почвы к картофелю определяется ее липкостью, т. е. спо собностью ее частиц в сыром состоянии склеиваться и прилипать к поверхно сти клубня. Липкость можно определить по формуле:

F, S где – липкость почвы, Па;

F – усилие, затраченное на отрыв тела, прилипшего к почве, Н;

S – площадь прилипания, м2.

Липкость характерна для суглинистых и глинистых почв, находящихся в увлажненном состоянии. Размокание и пластичность почв приводят к потере прочности и увеличению липкости. На степень липкости грунта, помимо влажности, влияют гранулометрический и химико-минералогический состав почвы, а также сила, с которой производится первоначальное придавливание почвы к клубню картофеля [3].


С увеличением влажности увеличиваются силы сцепления частиц почвы с клубнем картофеля. При определенной влажности они становятся большими, чем силы структурного сцепления частиц почвы. Из-за этого происходит прилипание почвы к картофелю. С ростом процентного содержания мелких частиц увеличивается прилипаемость почвы к клубням картофеля. Для исследования крошения почвы в процессе обработки восполь зуемся методом ситового анализа взрыхленного торфа. На рисунке 48 приве дены кривые распределения, или частные характеристики крупности.

Процентное содержание фракции Р, % w = 25.0% w = 48,1% 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Средний диаметр отверстий соседних сит d, мм Рисунок 48 – Частные характеристики крупности частиц взрыхленного торфа Практическое использование таких графиков вызывает затруднения, так как трудно сравнить результаты, полученные при исследовании различных об разцов. При дальнейшей обработке результатов ситового анализа строятся графики суммарных массовых выходов частиц, размеры которых больше за данного. Линия, выражающая зависимость суммарного выхода от размеров частиц, называется суммарной характеристикой.

При аналитическом выражении кривых распределения аргументом функ ции является размер частиц х. Кривая распределения частиц по массе p(x) имеет вид:

dpx px.

dx Для дальнейшего исследования распределения частиц почвы по фракци ям применим уравнение кривой распределения по Розину-Раммлеру [4]:

dpx px 100 n b x n 1ebx, n (4) dx где b и n – параметры уравнения.

Суммарная характеристика «по минусу» может быть найдена интегриро ванием уравнения (4) [4]:

P x 100 100 e bd, n суммарная характеристика «по плюсу» – P x 100 e bd, n (5) где d = x – определяющий размер фракции.

Д. Биннета предложил заменить в формуле (5) параметр b на отношение 1 d e. Тогда формула суммарной характеристики по Розину-Раммлеру примет n вид [4]:

R 100 e d d e, n (6) где n – показатель, характеризующий рассеяние частиц по крупности;

d – текущий размер частиц, мм;

R – суммарный выход частиц крупнее размера х, %;

de – размер частиц, крупнее которых в почве оказывается 36,8% материала, мм.

Преобразовав формулу (6) и прологарифмировав ее дважды, получим n lg d n lg de lg lg e.

lg lg P Если обозначить lg(lg e) – n lg de = c, то получим [4] n lg d с.

lg lg (7) P Из уравнения (7) видно, что в координатах [lg(1g100/P, lgd)] уравнение Розина-Раммлера спрямляется. Показатель n, характеризующий рассеяние почвенных агрегатов по крупности, определяется как тангенс угла наклона прямой, а de – размер агрегатов, соответствующий выходу 36,8%.

Параметр n может служить характеристикой однородности почвы по размерам частиц. Чем меньше параметр n, тем меньше частиц содержится в узком интервале размеров и тем менее однородна почва по своему фракцион ному составу. Параметр de представляет собой диаметр таких частиц, крупнее которых в почве содержится 36,8%. Этот параметр может быть использован как показатель, определяющий крупность частиц почвы [4].

На рисунке 49 приведены зависимости суммарного выхода «по плюсу»

торфа от среднего диаметра фракции d для разных значений его влажности.

Значение n для влажности w = 25,0% равно 1,04;

для влажности w = 48,0% – 0,95. Значения de составляют 20,77 и 11,03 мм соответственно.

- lg (lg (100/Р) ) -2, w = 25. - w = 48. -1,5 Интерпол. ф ция - -0, 0, lg(dср) 0,1 1 Рисунок 49 – Зависимость суммарного выхода «по плюсу» Р от среднего диаметра фракций d в логарифмических координатах (для данных, представленных на рисунке 48) Из физики почвы известно [5], что оптимальной структурой обладает почва, размеры фракций которой составляют от 0,25 до 7 мм. Для фракцион ного анализа применяют колонки из сит с отверстиями 0,25;

0,5;

1,0;

2,0;

3,0;

5,0;

7,0 мм. Проанализируем, чему равны параметры уравнения Розина Раммлера для почвы оптимальной структуры. При этом допустим, что частные характеристики крупности подчиняются нормальному распределению:

x mu f x e 2 u, u где mu – математическое ожидание;

u – дисперсия.

Если принять, что mu = mcp = 7/2=3,5 мм, то получим следующий процент ный выход фракций в интервалах, соответствующих размерам сит (таблица 17).

Таблица 17 – Процентный выход фракций Интервал, мм 0–0,25 0,25–0,5 0,5–1 1–2 2–3 3–5 5– u = 0,8 0,002 0,006 0,08 2,95 23,56 70,36 3, Выход u = фрак- 0,03 0,08 0,49 6,06 24,17 62,47 6, ции, % u = 1,2 0,16 0,28 1,24 8,7 23,28 55,59 10, Расчеты по определению параметров уравнения Розина-Раммлера для почвы оптимальной структуры показали, что данные параметры имеют следующие значения: 2–4;

de = 5–6 мм.

Заключение На прилипаемость почвы к картофелю оказывают влияние давление ходовых систем и физико-механические свойства почвы. Уплотненная почва при последующей обработке обладает неудовлетворительным фракционным составом, в котором преобладают мелкие частицы. Повышение дисперсности почвы ведет к увеличению прилипаемости к клубням картофеля.

В качестве критериев оценки прилипаемости почвы к картофелю предлагается использовать параметры уравнения Розина-Раммлера. Для почвы оптимального фракционного состава, которая обладает низкой прилипаемостью к картофелю, параметры уравнения Розина-Раммлера имеют следующие значения: показатель однородности частиц n = 2–4, показатель крупности de = 5–6 мм. При уменьшении показателя однородности n увеличи вается процентное содержание мелких частиц, а следовательно, и прилипае мость почвы к картофелю.

11.06. Литература 1. Орда, А.Н. Эколого-энергетические основы формирования машинно-тракторных агрега тов: дис. … д-ра техн. наук: 05.20.03 / А.Н. Орда. – Минск, 1997. – 269 с.

2. Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почв / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. – М.: Агропромиздат, 1986. – 416 с.

3. Лиштван, И.И. Физические свойства торфа и торфяных залежей / И.И. Лиштван, Е.Т. Базин, В.И. Косов. – Минск: Наука и техника, 1985. – 239 с.

4. Кислов, Н.В. Аэродинамика измельченного торфа / Н.В. Кислов;

под ред. И.И. Лиштвана. – Минск: Наука и техника, 1987. – 174 с.

5. Ревут, И.Б. Физика почв / И.Б. Ревут. – Л.: Колос, 1972. – 387 с.

УДК 631.332.7:06 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПОСАДКИ А.Л. Рапинчук, Д.И. Комлач, ПРОРОЩЕННОГО А.В. Шинкарев, А.С. Воробей, КАРТОФЕЛЯ И КЛОНОВ А.В. Белько САЖАЛКОЙ КСП- (РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства», г. Минск, Республика Беларусь) Введение Молодые клубни картофеля – ценный источник поступления в организм углеводов, белка, минеральных веществ, особенно калия, и витаминов, прежде всего витамина С. Один из путей получения раннего урожая картофеля – про ращивание посадочного материала, что позволяет сократить срок вегетации на 20–25 дней. Вместе с тем в республике уделяется недостаточно внимания про рощенному картофелю и клонам. Это связано в первую очередь с отсутствием специально оснащенных средств.

Имеющийся в республике научно-технический потенциал и производ ственные возможности машиностроительных предприятий обусловливают це лесообразность разработки и внедрения в производство конкурентоспособных машин для посадки пророщенного картофеля и клонов.

Основная часть С целью ускорения получения раннего урожая картофеля в РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» разработана новая кон струкция сажалки для рядковой посадки пророщенных клубней картофеля и клонов. Сажалка состоит из рамы, площадки, высаживающих аппаратов, лен точных конвейеров, сошников, бороздозакрывателей, гидрооборудования, электрооборудования, ходовых колес (рисунок 50).

1 – рама;

2 – ходовые колеса;

3 – лоток для семян;

4 – высаживающий аппарат;

5 – подающий конвейер;

6 – сошник;

7 – бороздозакрыватели;

8 – механизм привода Рисунок 50 – Общий вид картофелесажалки для пророщенных клубней картофеля и клонов Рама является несущей частью сажалки и представляет собой сварную конструкцию, состоящую из балок, на которой монтируются все узлы и меха низмы.

Площадка для ящиков с посадочным материалом выполнена в виде про странственной конструкции из листового металла и стандартных профилей.

Высаживающий аппарат ленточного типа образован двумя резино пальчиковыми конвейерами, подающими клубни в сошник. Привод высажи вающего аппарата осуществляется от ходовых колес сажалки через механизм дискретного изменения промежутка посадки клубней, посредством цепного редуктора с частотой вращения 200 об/мин. В корпусе высаживающего аппа рата помещены два барабана: верхний, большего диаметра, – ведущий и ниж ний, меньшего диаметра, – ведомый. На барабанах вращается лента с ложеч ками, которая извлекает из питающего отсека посадочный материал. Посред ством заслонки регулируется уровень заполнения питающего отсека. Далее ложечная лента транспортирует посадочный материал к месту посадки. На обратной стороне ленты находятся два ряда клиньев. При прохождении клинь ев по нажимным роликам создается вибрация, которая помогает предотвратить попадание в ложечки двух картофелин одновременно. Интенсивность вибра ции можно увеличить или уменьшить с помощью изменения давления нажима нажимных роликов на ложечную ленту. Точная настройка производится с по мощью маховика. Равномерное натяжение ложечной ленты достигается благо даря подпружиненным толкателям, расположенным с каждой стороны выса живающего элемента.

Сошник установлен на параллелограммной подвеске высаживающего ап парата картофелесажалки, что обеспечивает копирование рельефа поля и об разовывает регулируемое по глубине ложе для укладки семенных клубней.

Бороздозакрыватель состоит из пары сферических дисков диаметром 0,460 м, установленных на подпружиненном радиальном подвесе, усилие прижимной пружины регулируется в пределах от 578,7 до 643 Н.

Ленточный конвейер предназначен для подачи клубней на высаживаю щий аппарат и состоит из рамы, роликов и ленты. Привод конвейера осу ществляется от цепного редуктора.


Ходовые колеса обеспечивают допустимое удельное давление на почву в соответствии с агротехническими требованиями (не более 0,8 МПа).

Техническая характеристика сажалки КСП-2 представлена в таблице 18.

Таблица 18 – Техническая характеристика сажалки КСП- Наименование показателя Значение Тип машины навесная Рабочая скорость движения на основной операции, км/ч 3– Производительность за 1 час основного времени, га 0,45–0, Расход топлива трактора при выполнении операции посадки не более картофеля, кг/га 10,5–19, Расстояние между клубнями в ряду, см 15– Глубина посадки, см 5– Заключение Для получения раннего урожая картофеля в РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» разработана новая конструкция сажалки для рядковой посадки пророщенных клубней картофеля и клонов, которая ка чественно выполняет технологический процесс посадки пророщенного мате риала. Это позволяет сократить срок вегетации на 20–25 дней.

26.05. УДК [631.332.7.635.21+631.526.321] ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ А.Л. Рапинчук, Д.И. Комлач, ПАРАМЕТРОВ А.В. Шинкарев, А.С. Воробей, ГРЕБНЕОБРАЗОВАТЕЛЯ А.В. Белько КОМБИНИРОВАННОГО (РУП «НПЦ НАН Беларуси МОДУЛЬНОГО по механизации сельского хозяйства», ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО г. Минск, Республика Беларусь) КАРТОФЕЛЕПОСАДОЧНОГО АГРЕГАТА АМПК- Введение Обеспечение высоких темпов сельскохозяйственного производства осно вывается на последовательной его интенсификации, высокоэффективном ис пользовании земли, всемерном укреплении материально-технической базы, ускоренном внедрении достижений науки и передового опыта. Для выполне ния этих задач необходимо обеспечить разработку и внедрение высокоэффек тивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Современное направление механизации сельскохозяйственного производ ства предусматривает создание комбинированных агрегатов нового поколения, способных за один проход выполнить несколько технологических операций.

Это обусловлено в первую очередь концентрацией производства сельскохозяй ственных культур, использованием энергонасыщенной техники и социальным фактором (сокращением механизаторов).

Ведущие мировые лидеры по производству техники для возделывания картофеля, такие как «Grimme», «Hassia», уже вышли на мировой рынок с предложениями поставки комбинированных почвообрабатывающих картофе лепосадочных агрегатов, обеспечивающих за один проход предпосадочную подготовку почвы, локальное внесение минеральных удобрений, посадку кар тофеля и формирование высокообъемного гребня. Применение таких агрега тов позволяет сократить затраты труда, расход топлива и в конечном итоге по высить рентабельность отрасли.

Основная часть В настоящее время общеприменяемая технология возделывания картофе ля предусматривает зяблевую обработку почвы, осеннее или весеннее внесе ние органических и минеральных удобрений, ранневесеннюю культивацию с боронованием, перепашку, предпосевную культивацию с боронованием, нарезку гребней, посадку клубней, многократные (5–6 раз) обработки между рядий и т.д. Данная технология обладает рядом существенных недостатков.

С учетом изложенного необходима и целесообразна разработка комбини рованного агрегата, который позволит совместить предпосадочную фрезерную обработку почвы, посадку клубней, внесение минеральных удобрений, про травливание клубней и окончательное формирование профиля гребня задан ных параметров из почвы мелкокомковатой структуры.

Обоснование параметров сошниково-заделывающих рабочих органов В последнее время при возделывании картофеля особое внимание уделя ется форме гребня и структуре почвы, из которой он состоит. При этом пред почтение отдается окончательному однократному формированию гребней из фрезерованной почвы после посадки культиваторами с активными рабочими органами и пассивным гребнеобразованием. Находит применение также окон чательное формирование гребня в едином технологическом потоке с посадкой клубней, сепарацией и удалением камней и комков почвы зоны гребня.

Применяемые для заделки клубней рабочие органы большинства совре менных картофелепосадочных машин (сферические диски пассивного типа) не обеспечивают образование требуемого профиля гребня, и необходимо про ведение дополнительных операций по его формированию.

Для совмещения таких опера ций, как предпосадочная обработ ка почвы фрезерованием, посадка клубней, внесение минеральных удобрений и окончательное фор мирование профиля гребня задан Рисунок 51 – Формирование гребня ных параметров (рисунок 51), предложена схема расположения рабочих органов комбинированного агрегата в соответствии с рисунком 52.

Для формирования гребней высотой H, шири ной по верху b при между рядье B необходим греб необразователь с парамет рами выходного сечения, соответствующими пара метрам гребня, и длиной L (рисунок 52):

L hb ctg1, где hb – наименьшее рас стояние от выходного наклонного ребра до горизонтальной обра зующей гребнеобразо вателя;

1 – угол наклона боко вой рабочей грани гребнеобразователя.

Рисунок 52 – Схема к определению параметров hb H sin 2, гребнеобразователя где 2 – угол наклона выходного наклонного ребра гребнеобразователя.

B b, b 2 arctg arctg H 2H b1 0,5B b.

Подставив и преобразовав, получим:

B b hb H sin аrctg 2H, B b ctg L H sin аrctg 2H 1.

По расчетным данным построена зависимость при 1 = Так, для гребня с пара метрами В = 750 мм;

b = 200 мм;

H = 280 мм ми нимальная длина гребнеоб разователя составляет L = 862,5 мм (рисунок 53).

Гребнеобразователем данной конструкции можно получить гребни, параметры которых не будут совпадать с параметрами выходного сечения гребнеобразователя, что достигается путем из менения положения входно го конца гребнеобразовате ля. Высоту гребня при этом Рисунок 53 – Зависимость L = f (H, b1) для гребней высотой Н, мм можно определить по сле дующей зависимости:

H1 H H H cos.

Преобразовав это уравнение, получим вели чину уменьшения высоты гребня H:

H H 1 cos.

Угол наклона гребне образователя при регулиро вании должен удовлетво рять следующему условию Рисунок 54 – Условие скольжение почвы (рисунок 54):

по рабочей поверхности гребнеобразователя 90 –.

Заключение Обоснована принципиальная схема расположения рабочих органов мо дульного комбинированного почвообрабатывающего картофелепосадочного агрегата. Она включает фрезерный культиватор и картофелесажалку, на кото рой монтируется оборудование для внесения минеральных удобрений и обо рудование для протравливания клубней картофеля, которые соединяются меж ду собой при помощи прицепного устройства.

В результате научного анализа были обоснованы параметры гребнеобра зователя, значения которых для оптимального формирования гребня следую щие: ширина В = 750 мм;

ширина по верху b = 200 мм;

высота H= 280 мм и длина L = 862,5 мм.

26.05. УДК 631.362.35:635.21 ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ А.Л. Рапинчук, Д.И. Комлач, НОВОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО А.В. Шинкарев, А.С. Воробей, НАПОЛНИТЕЛЯ КОНТЕЙНЕРОВ А.В. Белько НК-40 В ЦЕЛЯХСОВЕРШЕНСТВО (РУП «НПЦ НАН Беларуси по ВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО механизации сельского хозяйства», ПРОЦЕССА НАПОЛНЕНИЯ г. Минск, Республика Беларусь) КОНТЕЙНЕРОВ Введение Сегодня актуальным является не только вопрос, как правильно хранить овощи и корнеклубнеплоды, но и в чем их хранить и транспортировать. В Рес публике Беларусь самые распространенные способы хранения – навальный и в контейнерах. Контейнеры можно наполнять различными способами, напри мер, при помощи модульной сортировальной приставки приемного бункера БПВ-40. Но в результате такого наполнения продукция сильно травмируется из-за большой высоты падения. Также бункер не достигает требуемой произ водительности наполнения контейнеров и теряет большое количество энергии.

Можно использовать при наполнении контейнеров различного рода загру зочные транспортеры, например транспортер-загрузчик ЗТ-40. Но при таком способе заполнения происходит большая потеря продукции.

Основная часть На сегодняшний день вопросы механизации и возделывания картофеля в Республике Беларусь решены практически полностью. Нерешенным остался вопрос наполнения контейнеров картофелем без травмирования клубней.

Снижение энергоемкости, затрат труда и повышения качества процесса наполнения контейнеров – основная задача для хозяйств, занимающихся воз делыванием картофеля.

Важным аспектом при наполнении контейнеров является качество вы полнения технологического процесса, причем для решения поставленных за дач необходимо применение высокопроизводительных наполнителей контей неров. Повышение производительности труда достигается за счет увеличения производительности автоматического наполнителя контейнеров, повышения скорости выполнения технологических операций и сокращения времени на выполнение вспомогательных операций по обслуживанию.

Основными рабочими органами наполнителя контейнеров, от которых за висит качественный процесс заполнения, являются эластично-планчатый транспортер и поворотная стрела. Большое влияние на качество процесса ока зывают также режимы наполнителя контейнеров. В связи с этим совершен ствование имеющихся и разработка новых рабочих органов для наполнения контейнеров является актуальной технической задачей, требующей решения.

Наполнитель контейнеров предназначен для автоматического наполнения контейнеров клубнями картофеля с сохранением их товарного вида и без травмирования продукции.

В Республике Беларусь наполнители контейнеров не производятся, а ис пользуемые зарубежные не полностью удовлетворяют требованиям к имею щимся линиям по предреализационной подготовке картофеля, производимым в нашей стране. В связи с вышесказанным необходимо разработать и обосновать основные параметры автоматического наполнителя контейнеров (рисунок 55).

Рисунок 55 – Принципиальная схема автоматического наполнителя контейнеров НК- Методом априорного ранжирования и социального опроса были опреде лены основные конструктивные параметры, влияющие на качественное наполнение контейнеров (рисунок 56):

производительность W, т/ч;

скорость движения ленты Vл, м/с;

крутящий момент гидромотора nк, Нм;

частота вращения годромотора nгр, об/мин.

Рисунок 56 – Эластично-транспортерная планчатая лента Наполнитель контейнеров встраивается в технологическую линию при емно-сортировальных бункеров, имеющих производительность 40–60 т/ч, на загрузке семенной или продовольственной фракции. Соотношение производи тельности наполнителя и по бункерам должно соответствовать 40–60%. Сле довательно, при производительности 60 т/ч наполнитель должен обеспечи вать производительность W 60 т/ч 60% = 36 т/ч. Принимаем W = 40 т/ч.

Зная производительность наполнителя, рассчитаем скорость движения ленты по формуле:

W Vл, м/с, (1) Bл nк где W – производительность машины, т/ч;

Вл – рабочая ширина ленты транспортера, м;

– коэффициент загрузки машины.

Подставляя в (1) числовые значения величин, получим Vл 0,48 м / с.

6,5 0,07 183, Принимаем скорость движения ленты равной 0,5 м/с.

В процессе движения клубня картофеля по транспортерной ленте на него со стороны ленты действуют различные силы, которые в упрощенной форме представлены на рисунке 57.

Рассмотрев основные силы, определим крутящий момент гид ромотора и частоту его вращения.

Спроектируем действующие на груз силы на ось X:

F F или F FТР ;

FТР N, (2) где – коэффициент трения.

Спроектировав силы на ось У, получим:

Рисунок 57 – Схема сил, действующих N mg на клубень картофеля N mg.

или (3) Подставим выражение (3) в формулу (2):

FТР N m g. (4) Если коэффициент трения максимальный и равен 0,98, то по формуле (4) получим FТР 0,98 250 кг 9,8 м / с 2 2452,5 Н.

Крутящий момент гидромотора будет равен:

nк FТР R 2452,5 Н 0,075 м 183,9 Нм, где R – радиус гидромотора, м.

Зная скорость движения ленты и диаметр d гидромотора, рассчитаем ча стоту вращения гидромотора:

d nгр Vл, откуда 30Vл nгр, об/мин. (5) d Подставив в (5) значения величин Vл =0,5 м/с, d = 0,05 м, получим:

30 0, nгр 95,5 об / мин 3,14 0, Заключение В результате проведенных теоретических исследований были обоснованы основные параметры установки автоматического наполнителя контейнеров, которые для качественного выполнения технологического процесса должны составлять: W = 40 т/ч;

nк = 183,9 кН;

VЛ = 0,5 м/с;

nгр = 95,5 об/мин.

26.05. УДК 631.354.6 ОБЗОР И АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И А.Н. Перепечаев, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И.В. Барановский ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА (РУП «НПЦ НАН Беларуси РЕЗАНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ по механизации сельского хозяйства», ПРИМЕНЕНИЯ ПЛАНЕТАРНОГО г. Минск, Республика Беларусь), С.Г. Гриньков МЕХАНИЗМА ПРИВОДА НОЖА (УО «БГАТУ», г. Минск, Республика Беларусь) Введение Развитие современных режущих аппаратов уборочных машин идет по двум направлениям: первое – улучшение технологического процесса резания на основании оптимизации параметров аппарата и изыскания новых способов резания сельскохозяйственных культур и новых типов режущих аппаратов;

второе – усовершенствование приводных механизмов ножа [1].

Для привода ножа используют плоские или пространственные криво шипно-ползунные механизмы, кривошипно-шатунный механизм с коромыс лом или двуплечим рычагом. В некоторых уборочных машинах применяют механизм с водилом, механизмы типа качающаяся шайба, качающаяся вилка и другие [2].

Применение того или иного механизма привода оказывает значительное влияние на процесс резания, а также на производительность жатвенного агре гата в целом.

Основная часть Резание является одним из технологических приемов при разрушении и обработке различных материалов. Физико-механические свойства материала в основном определяют геометрию ножа и характер процесса срезания.

Срезание растений осуществляется ножами, которые представляют собой плоский или пространственный клин. Сила, приложенная к клину, вызывает значительное удельное давление между лезвием и материалом, что приводит к разрушению связей между отдельными частицами материала.

После проникновения лезвия в материал грани клина вступают во взаи модействие с ним, при этом в зависимости от свойств разрезаемого материала они могут содействовать резанию или тормозить его.

Условие среза стебля при действии на него режущего инструмента с неко торой скоростью можно записать в общем виде:

Rs Pиз Рин Рв Рс, где Rs – сила, необходимая для перерезания стебля режущим инструментом, которая определяется опытом;

Риз – сопротивление стебля изгибу;

Рин – силы инерции стебля;

Рв – сопротивление воздуха при отклонении стебля;

Рс – сопротивление отклонения стебля со стороны рядом стоящих стеблей.

В дальнейшем при определении скорости резания одиночного стебля си лы Рв и Рс не учитывают.

На схеме резания свободно стоящий стебель без опоры можно предста вить как консольную балку, жестко закрепленную в основании и подвергаю щуюся действию силы Rs со скоростью н на высоте резания H (рисунок 58).

а) свободностоящего без опоры;

б) с одной опорой;

в) на двух опорах Рисунок 58 – Схема резания стебля За время удара t режущего инструмента стебель отклонится на величину f и займет положение, показанное на рисунке 58а. Тогда сопротивление стебля отгибу 3 fEJ P, H н но f н t и среднее ускорение стебля j.

t Условие среза стебля:

3н tEJ mн Rs P mj, t H откуда скорость режущего инструмента:

Rs н 3tEJ m, t H где m – приведенная масса стебля в точку удара.

Скорость режущего инструмента, необходимую для перерезания стебля с одной опорой, получим, допустив жесткую заделку стебля у опоры (рису нок 58б). Тогда 3 tEJ mн Rs P mj н 3 ;

t Rs н m.

3tEJ 3 t Зазор между режущей пластиной и противорежущей частью значитель но меньше высоты резания, поэтому скорость режущего аппарата для перере зания стебля с опорой будет значительно меньше скорости резания стебля без опоры.

Если стебель во время резания опирается на две опоры, как это обычно имеет место в режущих аппаратах зерноуборочных машин, то скорость ножа получим, рассмотрев приближенно изгиб стебля как балку, свободно лежащую на двух опорах (рисунок 58в).

Тогда 3 fEJ P.

l 2 (1 ) l Условие среза будет следующим:

3н tEJ mн Rs t, l 2 (1 ) l откуда Rs н 3tEJ m. (1) t l 2 (1 ) l Как следует из уравнения (1), на уменьшение технологической скорости резания существенное влияние оказывает зазор между лезвиями и расстоя ние l между вкладышем и пером пальца, которое необходимо делать мини мальным.

Вместе с тем одним из существенных недостатков применения в качестве привода ножа режущего аппарата механизма качающейся шайбы (далее – МКШ), равно как и механизма качающейся вилки, является отклонение спин ки ножа от прямолинейного движения. Силовая передача на косилочный нож происходит непрямолинейно. Рычаг механизма такой конструкции перемеща ется по дуге окружности относительно центра вращения, при этом чем длин нее рычаг, тем меньше угол поворота и тем больше крутящий момент, а следо вательно, тем больше и массивнее должно быть устройство [3]. Все это приво дит к тому, что зазор (в режущей паре сегмент – противорежущая пластина) увеличивается, что также оказывает влияние на усилие резания. Так, при уве личении зазора от 2 до 10 мм работа, затрачиваемая на срезание, увеличивает ся в 1,7 раза (при условии использования острого лезвия). В случае затупления лезвия до радиуса 0,3 мм работа на срезание при зазоре в 0,4 мм увеличивает ся в 6–7 раз [4]. С целью максимального снижения влияния привода на увели чение зазора на головке ножа, где игра ножевых сегментов проявляется силь нее всего, производится удержание ножа с обеих сторон направляющими крышками, установленными на внутреннем башмаке [5, с. 206], что, в свою очередь, влечет усложнение конструкции ножа.

Вторым существенным недостатком МКШ является возникновение не уравновешивающих сил, которые вызывают дополнительное динамическое нагружение опор, вибрацию рамы, снижают долговечность и надежность ре жущих аппаратов, понижают качество технологического процесса, ухудшают условия работы водителей. В силу сложности конструктивного выполнения осуществить на практике полное уравновешивание механизмов возвратно поступательного действия не всегда удается. Поэтому в большинстве случаев неуравновешенные силы компенсируются лишь частично [6]. Помимо этого, при приводе ножа МКШ скручивающий момент, действующий на вал, получа ется достаточно высоким, что ограничивает возможность увеличения числа оборотов. Установка противовеса на ведомом валу для уравновешивания сил инерции на его опоре нецелесообразна, так как это приводит к увеличению скручивающего момента, действующего на вал. Увеличение угла установки свыше 18 позволяет повысить скорость, но приводит к увеличению динами ческой напряженности механизма [7].

Вместе с тем увеличение скорости ножа является весьма перспективным с точки зрения повышения производительности агрегата и снижения работы, затрачиваемой на срезание стеблей растений. Так, Н.Е. Резником была полу чена формула, описывающая удельную нагрузку, действующую на лезвие p по скашиваемой площади и приходящуюся на единицу длины лезвия принято го сегмента:

th p 0, h где h – величина подачи растений;

h0 – высота сегмента;

t0 – шаг расстановки ножа.

Рассматривая нагрузку на лезвие для различных режимов (при числе хо дов n = 403 и n = 460, принимая скорость машины М = 1,5 м/с), получим следующие результаты: p = 13,0 мм и p = 11,4 мм. В обоих случаях нагрузка на лезвие достаточно высокая, но второй вариант режима, имеющий меньшую величину p, является более приемлемым, что говорит в пользу увеличения циклов ножа, а соответственно, и скорости.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.