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 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |

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

-- [ Страница 4 ] --

Об этом же свидетельствуют исследования академика А.Н. Карпенко, установившего, что при повышении скорости ножа сопротивление резанию уменьшается. Так, при повышении скорости от 0,75 до 1,85 м/с напряжение среза уменьшилось от 600 до 385 г/мм. Наблюдаемое в данном случае умень шение сопротивления объясняется тем, что при большой скорости ножа де формация стебля успевает распространиться в меньшей степени [8].

В связи с вышеизложенным весьма перспективным является осуществление привода ножа планетарным механизмом (рису нок 59), который преобразует вращательное движение привод ного вала 1 в плоское возвратно поступательное движение шипа 7, располагаемого в головке ножа 8.

Головка ножа движется только прямолинейно и не подвергается деформации изгиба, что позволя 1 – приводной вал со шкивом;

ет не только уменьшить зазоры в 2 – корпус;

3 – центральный вал;

4 – корона;

режущей паре «сегмент – проти 5 – сателлит;

6 – вал;

7– шип;

8 – нож Рисунок 59 – Схема нового планетарного ворежущая пластина», но и упро стить конструкцию ножа за счет механизма привода ножа исключения направляющих кры шек. Применение данного механизма позволяет также максимально снизить вес жатки, приблизить центр тяжести жатки к оси ведущих колес трактора и снизить динамические нагрузки, возникающие в случае с приводом МКШ, упростить обслуживание режущего аппарата.

Также при использовании данного привода, в сравнении с механизмом качающейся шайбы, отпадает необходимость использования колебательных валов, устанавливаемых вдоль всей ширины платформы жатки, и подвесок ножа, масса которых довольно значительна, а их центры тяжести удалены от ведущих колес трактора.

Однако такое конструктивное оформление механизма привода ножа, не смотря на достаточно компактное размещение в боковине жатки, влечет за со бой применение делителя с увеличенным поперечным сечением, что повыша ет боковой изгиб растений при срезании в зоне делителя и приводит к прими нанию растений. Поэтому планетарный механизм лучше устанавливать с ле вой стороны жатки по ходу агрегата, то есть в зоне внутреннего делителя, что исключает ухудшение условий среза и повышение потерь в зоне делителя [9].

Данный привод режущего аппарата был установлен на опытном образце валковой жатки ЖТ-6. В режущем аппарате предлагаемой жатки средняя ско рость ножа нср при числе циклов n = 572 мин– S n 0,085 нср 1,62 м/с.

30 У серийной жатки ЖСК-4В средняя скорость ножа составляет нср = 1,44 м/с.

В таблице 19 приведены средние скорости ножа на режущих аппаратах с приводом МКШ и с планетарным механизмом.

Таблица 19 – Средние скорости ножа режущих аппаратов Отношение Средняя Шаг t Обороты n Ход S Подача, нср/ М при скорость нср режущей ча- кривошипного ножа, мм мм М = 1,5 м/с сти, мм вала в минуту ножа, м/с 76,2 85 572 1,62 1,08 76,2 76,2 400–415 1,02–1,03 0,68–0,86 112– 76,2 127 290–355 1,24–1,5 0,82–1,0 155– 76,2 132 325 1,43 0,95 76,2 154,2 300–325 1,52–1,7 1,01–1,13 150– Из таблицы 19 видно, что увеличением хода ножа средние скорости мож но повысить при меньших числах оборотов кривошипного вала. У аппарата с S = 2 tо = 2 t скорости резания больше нуля, и в то же время имеет место не равномерная нагрузка на лезвия сегментов. Преимущество режущего аппарата с двойным пробегом сегментов состоит в том, что допускаемая подача на один ход ножа больше в 1,5–2 раза. Но данный аппарат имеет существенные недо статки: недостаточное использование максимальной скорости ножа в процессе резания не позволяет с увеличением радиуса кривошипа в 2 раза уменьшить на столько же частоту вращения;

колебание пальцевого бруса, рамы машины при двойном ходе ножа значительно больше, чем при одинарном;

при криво шипном приводе ножа в опасном сечении спинки ножа возникают большие напряжения;

повреждение лезвий сегментов происходит быстрее, чем в аппа ратах с одинарным пробегом сегментов.

Выводы Дальнейшее развитие конструкций жатвенных машин предусматривает использование последних известных принципиально новых научно технических разработок в области механизмов привода. В первую очередь – применение планетарного редуктора привода ножа, позволяющее значительно упростить конструкцию и уменьшить массу механизмов системы привода но жа, а соответственно, и массу жатки.

Применение планетарного привода позволяет увеличить скорость ножа, при этом избежав недостатков, присущих механизмам типа качающаяся шай ба, а также упростить обслуживание привода, повысить скорости резания и надежность режущего аппарата.

21.06. Литература 1. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин: учебник для вузов сельскохо зяйственного машиностроения / Е.С. Босой [и др.]. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машино строение, 1977. – 568 с.

2. Бойко, Л.И. Пути совершенствования приводов режущих аппаратов уборочных машин / Л.И. Бойко, Т.В. Бойко, И.В. Михалькевич. – Минск: БелНИИНТИ, 1990. – 56 с.

3. Механизм привода ножа: пат. Украины, МПК (2010) / Б.А. Белокопытов, П.И. Пекшев;

за явитель открытое акционерное общество «Завод «Симферопольмаш». – № u5010717;

заявл.

21.01.2008.;

опубл. 27.05.2010. // Промислова власність. – Бюл. № 3.

4. Резник, Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов / Н.Е. Резник;

под ред. С.И. Булатова. – М.: Машиностроение, 1975. – 312 с.

5. Полевецкий, К.А. Сельскохозяйственные машины и орудия / К.А. Полевецкий, А.Н. Кар пенко. – М.: Ленинград, 1952. – 646 с.

6. Методические указания по балансировке жестких роторов (к ГОСТ 22061–76 «Машины и технологическое оборудование. Система классов точности балансировки. Основные поло жения. Введ. 01.07.1977.) // ГОСТы, СНиПы, СанПиНы и др. [Электронный ресурс]. – 2008– 2011. – Режим доступа: http://base1.gostedu.ru/10/10761/. – Дата доступа: 04.07.2011.

7. Машины для уборки и обработки зерновых культур / И.Н. Гуров [и др.]. – М.: Машино строение, 1964. – 512 с.

8. Трубилин, Е.И. Машины для уборки сельскохозяйственных культур. – Е.И. Трубилин, В.А. Абликов. – Краснодар: КубГАУ, 2010. – 27 с.

9. Состояние и перспективы развития нетрадиционных технологий уборки и обмолота зерно вых культур: отчет о НИР / ВНИИГПЭ;

Ю.Г. Смирнов, А.Р. Барсов, Г.В. Борисова, Л.В. Мантейфель. – М., 1988. – № IB646.

УДК 631.358:633.521 ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ МАСЛИЧНОГО ЛЬНА И.Н. Дударев И КОНСТРУКЦИИ СРЕДСТВ (Луцкий национальный технический университет, ДЛЯ ЕЕ РЕАЛИЗАЦИИ г. Луцк, Украина) Введение В результате выращивания масличного льна в климатических условиях Западного Полесья Украины можно получить, кроме семян, до 40 ц/га соломы с содержанием волокна до 21,0…23,3% [1]. Солому масличного льна целесо образно перерабатывать на однотипное волокно, которое имеет широкий спектр использования [2]. Цель традиционных технологий уборки этой куль туры – получение семян. Они не предусматривают сохранения стебельной ча сти льна в пригодном для последующей переработки виде с целью выделения волокна.

Во время разработки новой технологии уборки масличного льна необхо димо учитывать, что основная составляющая урожая – это семена, а вторичная – льносолома. Поэтому необходимо обеспечить сохранение качественных по казателей семян без их повреждения и потерь, а также подготовку стебельной части урожая для получения волокна.

Внедрение новой технологии уборки масличного льна будет содейство вать повышению рентабельности его выращивания, поскольку полученное сырье (семена, волокно, костра, полова) пригодно для комплексного безотход ного использования.

Основная часть За основу новой технологии уборки масличного льна можно взять ком байновую технологию уборки льна-долгунца. Вместе с тем, масличный лен имеет анатомические и морфологические отличия от льна-долгунца, которые необходимо учитывать при разработке технологии уборки и технических средств для ее реализации.

Технология уборки масличного льна [3], которая предлагается, преду сматривает следующую последовательность технологических операций (ри сунок 60). Льноуборочным комбайном 1 осуществляется срезание стеблей, формирование ленты параллельных стеблей и их обмолачивание. После обмо лачивания ленту льносоломы плющат и расстилают на поле для вылежки. Па раллельное размещение стеблей в ленте создает условия для эффективного их обмолота и проведения последующих технологических операций с ними.

Плющение стеблей ускоряет процесс их превращения в тресту. После обмола чивания ленты выделенные семена проходят первичную очистку в комбайне и загружаются в транспортное средство 2, которым транспортируются в место последующей очистки и хранения. Во время вылежки ленты льносоломы происходит ее оборачивание оборачивателем 5 и (или) вспушивание ворошил кой 4 с целью создания благоприятных условий для прохождения процесса вылежки 6. После вылежки льнотресту собирают рулонным пресс подборщиком 7. Погрузчиком 8 рулоны загружают в транспортное средство и доставляют на предприятие по переработке льна, где они сберегаются и пе рерабатываются. Все технологические операции после расстилания ленты льносоломы выполняются агрегатами, которые используются в технологии уборки льна-долгунца.

1 – льноуборочный комбайн;

2 – транспортное средство для семян;

3 – лента льносоломы;

4 – ворошилка лент;

5 – оборачиватель лент;

6 – лента льнотресты;

7 – рулонный пресс подборщик;

8 – погрузчик рулонов;

9 – транспортное средство для рулонов льнотресты Рисунок 60 – Технология уборки масличного льна Для реализации технологии уборки масличного льна предлагается ком байн [4], который содержит уборочную часть, молотильную часть и часть для первичной очистки семян (рисунок 61). Уборочная часть состоит из делителей 1, которые формируют потоки стеблей, четырех секций резательного механиз ма 2 и транспортирующего механизма 3. Каждая секция сегментно-дискового резательного механизма размещена на выходе потока стеблей из пространства между делителями. Над секциями помещен транспортирующий механизм с направляющими. Комбайн также оборудован системой транспортеров 4 ленты льна, плющильными вальцами 5 для льносоломы и щитком 6 для расстила ленты. Молотильная часть комбайна состоит из устройства для обмолачивания ленты льна 7 и зажимных транспортеров. Часть для первичной очистки семян включает верхнее и нижнее решета 8, вентилятор 9, шнек семян 10, бункер половы 11, шнек вороха льна 12, элеватор семян 13, шнек для выгрузки семян 14 и бункер семян 15.

а) б) а) схема комбайна для уборки масличного льна;

б) схема уборочной части комбайна 1 – делитель;

2 – резательный механизм;

3 – транспортирующий механизм;

4 – система транспортеров ленты льна;

5 – вальцы для плющения льносоломы;

6 – щиток для рассти лания ленты льна;

7 – устройство для обмолачивания ленты льна;

8 – решета;

9 – вентиля тор;

10 – шнек семян;

11 – бункер половы;

12 – шнек вороха;

13 – элеватор семян;

14 – шнек выгрузки семян;

15 – бункер семян Рисунок 61 – Комбайн для уборки масличного льна Устройство для обмолачивания ленты льна состоит из транспортирующей и молотильной частей (рисунок 62). В состав транспортирующей части вклю чены три зажимных транспортера 1, 2, один из которых дисковый 4. В местах перехода ленты стеблей между зажимными транспортерами установлены направляющие 3. В состав молотильной части включены подающий стол 8, над которым предусмотрены направляющие 9, молотильный барабан и вал с лопатками для доочистки ленты. Молотильный барабан состоит из двух вер тикальных дисков 11, между которыми на осях установлены вальцы 15 с про резиненной поверхностью. Между вальцами предусмотрены вставки 16, кото рые крепятся к дискам. Над барабаном установлена сплошная опорная по верхность 17, прорезиненная с внутренней стороны.

1, 2 – зажимные транспортеры;

3, 9 – направляющие;

4 – диск;

5, 6 – шкивы;

7 – ремень;

8 – стол;

10 – вал с лопатками;

11 – вертикальные диски;

12 – приводной вал;

13 – подшипниковые узлы;

14 – оси вращения вальцов;

15 – вальцы;

16 – вставки;

17 – опорная поверхность Рисунок 62 – Устройство для обмолачивания ленты масличного льна Семена и частицы семенного вороха масличного льна при обмолачивании ленты оказываются на вставках барабана. При вращении барабана семена и семенной ворох будут перемещаться поверхностью его вставок, что может приводить к накоплению частиц материала вблизи вальцов и вызывать их за клинивание.

Определим значение предельного угла поворота барабана, при котором частица материала А (семена льна, семенной ворох льна), находящаяся на вставке барабана, останется в состоянии относительного покоя, то есть не бу дет скользить вниз. Это возможно при условии, когда все силы, которые дей ствуют на частицу во время вращения барабана, будут взаимно уравновешены.

Рассмотрим равновесие частицы материала на вставке барабана в двух поло жениях (рисунок 63): первый случай – частица размещена на вставке в первой половине рабочей зоны барабана (в пределах опорной поверхности), квадрант I;

второй случай – частица размещена на вставке во второй половине рабочей зоны барабана, квадрант II. Рабочая зона барабана определяется углом об хвата опорной поверхностью барабана. На частицу материала в двух случаях действуют: сила тяжести mg (где m – масса частицы материала, кг;

g – ускоре ние свободного падения, м/с2), направленная по вертикали вниз;

сила реакции N поверхности вставки барабана, направленная по радиусу OA;

сила трения Fтр, направленная по касательной к поверхности вставки;

центробежная сила инерции переносного движения m 2r (где – угловая скорость вращения ба рабана, рад/с;

r – внешний радиус вставки барабана, м), направленная по ра диусу OA.

Началом подвижных координат будем считать точку A и направим ось AX перпендикулярно к радиусу OA в направлении возможного перемещения ча стицы, а ось AY – параллельно. Чтобы частица находилась в равновесии, сум ма проекций сил на оси AX и AY должна быть равна нулю. Таким образом, уравнения равновесия для двух случаев будут иметь вид:

mg sin Fтр 0;

(1) m 2 r N mg cos 0.

а) б) а) частица материала размещена на вставке в квадранте I;

б) частица материала размещена на вставке в квадранте II Рисунок 63 – Расчетная схема вставок молотильного барабана По первому уравнению системы (1) определим силу N, учитывая, что Fтр = fN:

mg sin N, (2) f где f – коэффициент трения семенного вороха льна по поверхности встав ки барабана.

Поскольку коэффициент трения равен f = tg (где – угол трения семен ного вороха льна по поверхности вставки барабана, град.), соответственно, из уравнения (2) получим:

mg sin cos N. (3) sin Подставляя значение силы N во второе уравнение системы (1), после пре образований получим:

sin cos sin sin cos m 2 r mg mg ;

sin sin 2 r sin sin, (4) g откуда 2r arcsin sin.

g (5) С помощью выражения (5) построены графические зави симости () при разных зна чениях r (рисунок 64). Анализ графических зависимостей по казывает, что значение предель ного угла значительно меньше угла /2. Поэтому при враще нии барабана частицы семенно го вороха и семена будут пере мещаться вставками по направ лению к вальцам. Если в квад ранте I негативного влияния от накопления семенного вороха 1 – внешний радиус вставки барабана r = 0,5 м;

вблизи вальцов наблюдаться не 2 – внешний радиус вставки барабана r = 0,54 м;

будет, что обусловлено направ 3 – внешний радиус вставки барабана r = 0,58 м лением их вращения, то в квад Рисунок 64 – Графические зависимости ранте II накопление семенного предельного угла от угловой скорости вороха вблизи вальцов может вращения молотильного барабана приводить к их заклиниванию в при = / результате затягивания вороха в зазор между вальцами и вставками барабана. Для устранения этого недостатка необходимо на вставках барабана предусмотреть накопительные ячейки для семян и семенного вороха льна. Наличие накопительных ячеек также умень шит повреждение семян, которое возможно в результате многократного дей ствия вальцов. Ячейки необходимо размещать на вставке со стороны входа вставки в рабочую зону молотильного барабана.

Заключение 1. Обоснована технология уборки масличного льна, которая обеспечит возможность получения семян и льнотресты, пригодной для выделения одно типного волокна, без потерь и с сохранением качественных показателей.

Предложенная технология уборки масличного льна обеспечивает комплексное безотходное использование этой культуры.

2. Предложена конструкция комбайна для уборки масличного льна, кото рая позволяет обеспечить уборку льна с одновременным его обмолотом и очисткой семян;

кроме того, при уборке происходит формирование ленты плющеной льносоломы с параллельно размещенными стеблями, что создает благоприятные условия для последующих технологических операций.

3. По результатам теоретических исследований предложено на вставках барабана устройства для обмолачивания ленты масличного льна предусмот реть накопительные ячейки для семян и семенного вороха льна, наличие кото рых уменьшит повреждение семян и упростит эксплуатацию устройства.

05.07. Литература 1. Сай, В.А. Удосконалення технології збирання і первинної переробки стеблової частини льону олійного: дис.... канд. техн. наук: 05.18.01 / В.А. Сай. – Луцьк, 2011. – 137 с.

2. Живетин, В.В. Масличный лен и его комплексное развитие / В.В. Живетин, Л.Н. Гинзбург.

– М.: ЦНИИЛКА, 2000. – 389 с.

3. Dudarev, I. Reasoning of technology and design parameters of oil flax harvesting machines / I. Dudarev, R. Kirchuk // INMATEH – Agricultural engineering. – Vol. 33, No. 1/2011. – Bucha rest, 2011. – P. 37-42.

4. Комбайн для збирання олійного льону: пат. 93019 Україна, МПК7 A01D45/00, A01D34/00, A01F11/00 / І.М. Дударєв;

заяв. 08.10.2009;

опубл. 27.12.2010 // Промислова власність. – Бюл. № 24.

УДК 677.021 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА МЯТЬЯ ЛЬНОТРЕСТЫ В.М. Изоитко, Е.В. Кислов, КРУПНОРИФЛЕНЫМИ И.Е. Бобровская, А.А. Юшкевич ВАЛЬЦАМИ (РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства», г. Минск, Республика Беларусь) Введение Мяльная машина, входящая в поточную линию выработки длинного льно волокна, предназначена для разрушения конструкции стебля и подготовки его к дальнейшей обработке на трепальной машине с целью выделения волокна.

Для обеспечения эффективного мятья должны быть нарушены связи между волокном и древесиной с одновременным сохранением прочности во локна в процессе частичного освобождения его от костры и других неволок нистых примесей.

От того, как подготовлен сырец (промятый слой льнотресты) при мятье, в значительной степени зависит сложность и эффективность его последующей обработки в трепальной машине, а следовательно, выход и качество длинного льноволокна.

В последние годы в связи с переходом на механизированную уборку ха рактеристика льнотресты, идущей на переработку, значительно изменилась в части растянутости слоя в рулоне, нарушения параллельности стеблей и сцеп ленности в комлевой и вершинной частях слоя стеблей. Требуются другие подходы к процессу мятья такой тресты, в частности усовершенствование формы рабочих органов и режимов работы оборудования.

В настоящее время на льнозаводах республики, в основном, используют ся мяльные машины марок М-110-Л и М-110-Л2 производства ОАО «Завод им. Г.К. Королева» (Россия). Эти машины не отвечают современным требова ниям к переработке льнотресты. Отсутствие фиксации слоя в процессе его промина, несовершенные рабочие органы, технически сложно реализуемая ре гулировка технологических параметров процесса отрицательно сказываются на выходе длинного волокна. Кроме того, на эти машины приходится значи тельный процент простоев в связи с образованием намотов и забивок материа ла в рабочих органах машины.

Имеется также опыт использования мяльных машин технологических ли ний выработки длинного волокна фирмы Van Dommele (Бельгия). Основные отличия таких мяльных машин заключаются в том, что транспортирование слоя льнотресты через машину, состоящую из двух секций, содержащих по пар вальцов, осуществляется зажимным конвейером. В секциях поочередно обрабатываются комлевая и вершинная части стебля. Мятье производится вальцами с крупными рифлями (высотой 23 мм) и с наружным диаметром 222 мм. Эти параметры значительно превышают аналогичные параметры вальцов российских мяльных машин (наружный диаметр 117–122 мм, высота рифлей 4–17 мм) [1, с. 231, 2]. В связи с этим древесина стеблей льнотресты разрушается на более крупные костринки.

Вопросам организации качественного мятья слоя, анализу и совершен ствованию результатов различного рода воздействий на стебли слоя льно тресты в процессе мятья, анализу динамики разрушения стебля, а также опти мизации параметров рабочих органов и режимов их воздействий посвящено большое количество исследовательских работ [3–11]. В работах, как правило, исследуется мятье льнотресты вальцами, аналогичными применяемым в ма шинах российского производства. В то же время исследования, посвященные процессам мятья льнотресты вальцами, характерными для импортных (бель гийских) мяльных машин конвейерного типа (Van Dommele, Vanhauwaert, Depoortere), в литературных источниках не встречаются.

Целью исследований было установить зависимости технологических по казателей процесса мятья от характера воздействий на слой льнотресты круп норифленых вальцов;

установить области рациональных значений факторов, определяющих эти воздействия.

Объекты и методы исследований Объектом исследований являлся процесс мятья слоя льнотресты крупно рифлеными вальцами мяльной машины.

В ходе экспериментальных исследований устанавливались закономерно сти воздействия на слой льнотресты крупнорифленых вальцов мяльной маши ны;

определялись рациональные режимы обработки льнотресты в мяльной па ре. Экспериментальным путем определялось необходимое количество мяль ных пар для обеспечения оптимального умина с одновременным сохранением прочности льноволокна.

Исследования проводились с использованием лабораторной установки, разработанной на основании результатов изучения зарубежного опыта и вы полненных теоретических исследований. Конструкция лабораторной установ ки (рисунок 65) позволяет изменять режимы работы при проведении экспери мента. Для этого предусмотрена возможность регулирования скорости враще ния вальцов, глубины захождения рифлей и нагрузки на верхний валец.

Исследования проводились на однородной льнотресте нормальной вылежки с отделяемостью 6–7 еди ниц.

Для проведения эксперимен тальных исследований по определе нию рациональных режимов обра ботки льнотресты в мяльной паре из предварительно подсушенного в су шильной машине до требуемой тех нологическим регламентом влажно сти (13–14%) слоя льнотресты, отве чавшей требованиям СТБ 1994–2007, формировались навески толщиной 2–3 стебля, шириной около 25 см и массой около 100–120 г, что соответ Рисунок 65 – Лабораторная установка ствует слою льнотресты на входе в мяльную машину в технологической линии выработки длинного льноволокна для обеспечения производительности линии по переработке льнотресты 1600– 1800 кг/ч. В ходе эксперимента предварительно взвешенные навески пропус кались через мяльную пару комлевой и вершинной частями стеблей.

Обработанные горсти сырца взвешивались, после чего определялось ка чество мятья по проценту умина Y (1) [12]:

G1 G Y 100%, (1) G где G1 – масса тресты до промина, г;

G2 – масса сырца после промина, г.

Одновременно определялась прочность волокна по методике [13] с ис пользованием разрывной машины РМП-1.

Эксперимент был поставлен по программе центрального композиционно го ротатабельного планирования второго порядка. Параметры, характеризую щие процесс: Y1 – умин, %;

Y2 – прочность волокна, Н, %. Факторы, опреде ляющие процесс: X1 – глубина захождения рифлей, мм;

X2 – линейная скорость вальцов, м/с;

X3 – величина нагрузки на верхний валец мяльной пары, Н. Фак торы, уровни и интервалы варьирования факторов приведены в таблице 20.

В результате обработки экспериментальных данных были получены уравнения регрессии, адекватные экспериментальным данным:

Таблица 20 – Уровни и интервалы варьирования факторов Уровни Интервалы Факторы варьирования – +1 X1 – глубина захождения рифлей (h), мм 20 15 10 X2 – линейная скорость вальцов (v), м/с 100 80 60 X3 – величина нагрузки на верхний валец мяльной пары (p), Н 800 650 500 Y1 14,766 2,959 X 1 0,351X 3 0,45 X 12 0,25 X 3 ;

(2) Y2 202,16 47,319 X 1 2,988 X 2 7,921X 3 3,198 X 1 X 3 11,308 X 12. (3) Построение поверхностей отклика по результатам обработки эксперимен тальных данных выполняли с помощью программы «Statistica» (рисунок 66).

Анализ поверхности отклика, изображенной на рисунке 66а, показал, что с увеличением глубины захождения рифлей и нагрузки на верхний валец мяльной пары повышается умин. При этом с увеличением глубины захожде ния рифлей существеннее сказывается величина нагрузки на умине.

б) a) Рисунок 66 – Зависимость умина и прочности волокна от глубины захождения рифлей вальцов и нагрузки на верхний валец мяльной пары Согласно рисунку 66б, увеличение указанных выше факторов приводит к снижению прочности льноволокна. При этом отмечается, что при глубине за хождения рифлей 5–14 мм значение прочности уменьшается незначительно, кроме того, нагрузка в данном диапазоне значений несущественно влияет на этот показатель. С увеличением глубины захождения рифлей более 14–16 мм прочность резко снижается, к тому же ощутимей становится воздействие нагрузки.

Изменение линейной скорости вальцов не оказывает существенного вли яния на умин в исследуемом диапазоне значений, влияние линейной скорости на прочность льноволокна незначительно, но отмечена тенденция к снижению прочности льноволокна с увеличением скорости.

На основании вышесказанного определены рациональные значения факто ров (режимы обработки льнотресты в мяльной паре), при которых может быть получен максимальный выход длинного льноволокна, то есть в процессе мятья обеспечится наибольший умин при минимальном повреждении волокна:

глубина захождения рифлей 14–16 мм;

нагрузка на верхний валец 500–600 Н.

При указанных значениях факторов может быть получен умин более 16% в одной мяльной паре при прочности волокна не менее 230–250 Н. Увеличение значений факторов выше указанных одновременно с увеличением умина при водит к резкому снижению прочности волокна, что недопустимо, так как в дальнейшем отрицательно сказывается на выходе и качестве льноволокна.

С целью определения необходимого количества мяльных пар для дости жения наибольшего умина с одновременным сохранением прочности льново локна проводился эксперимент, в котором при рациональном режиме работы мяльной пары (по результатам предыдущего эксперимента) обрабатывали за готовленные навески льнотресты, пропуская их через мяльную пару опреде ленное количество раз. После каждого пропуска навески взвешивались и рас считывался умин по (1). Обработку проводили до тех пор, пока значение уми на с каждым новым пропуском через мяльную пару не стабилизировалось.

На рисунке 67 представлена графическая интерпретация зависимости умина от количества пар мяльных вальцов, полученная на основании экспери ментальных данных.

Анализ зависимо сти показал, что с уве личением количества 35 мяльных пар умин воз Умин,% растает, при этом рез кое увеличение умина наблюдается лишь по сле обработки в 4 пер 15 вых мяльных парах, 10 при дальнейшей обра ботке темпы роста за 1 2 3 4 5 6 7 медляются, после 6-й Номер мяльной пары мяльной пары увеличе Рисунок 67 – Зависимость умина от количества ния умина практически мяльных пар не происходит.

Заключение В результате экспериментальных исследований установлены зависимости технологических показателей процесса мятья (умина, прочности волокна) от глубины захождения рифлей и величины нагрузки на верхний валец, опреде лены области рациональных значений этих факторов: глубина захождения рифлей 10…16 мм, нагрузка на верхний валец мяльной пары 400…600 Н.

Определено количество мяльных пар в мяльной машине с крупнорифле ными вальцами, необходимое для достижения достаточного умина (не менее 40%), обеспечивающего эффективность выполнения последующих перераба тывающих процессов, – не менее 6 для обработки комлевой и вершинной ча стей стеблей. Дальнейшее увеличение количества мяльных пар нецелесооб разно, так как приводит к удорожанию оборудования, увеличению расходов на электроэнергию, снижению прочности волокна при несущественном увеличе нии умина.

20.05. Литература 1. Голуб, И.А. Льноводство Беларуси / И.А. Голуб, А.З. Чернушок;

РУП «Ин-т льна Нац. акад.

наук Беларуси». – Борисов: Борисов. укрупн. тип. им. 1 Мая, 2009. – 245 с.

2. Справочник по заводской первичной обработке льна / Под общ. ред. В.Н. Храмцова. – М.:

Легкая и пищевая промышленность, 1984. – С. 189.

3. Барбаков, М.М. Исследование разрушения конструкции стебля в процессе изгиба-излома / М.М. Барбаков // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. – 1958. – № 4. – С.

61-75.

4. Барбаков, М.М. Силы, действующие на материал в поле мятья рифлей, пары мяльной ма шины / М.М. Барбаков, Н.Н. Суслов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленно сти. – 1960. – № 4. – С. 16-20.

5. Добровольский, П.П. Элементы теории процесса мятья: дисс.... канд. техн. наук / П.П. Доб ровольский. – М.: МТИ, 1948.

6. Дьячков, В.А. Интенсификация процесса удаления костры при обработке лубяных волокон в мяльных машинах: дис.... канд. техн. наук / В.А. Дьячков. – Кострома: КТИ, 1986.

7. Макеев, В.С. Некоторые вопросы теоретического и экспериментального изучения работы мяльных машин с вальцами винтового рифления: дис.... канд. техн. наук / В.С. Макеев. – М.: МТИ, 1958. – 215 с.

8. Смирнов, Б.И. О рациональном процессе мятья при выделении льняного луба: дис.... канд.

техн. наук / Б.И. Смирнов. – М.: МТИ, 1958. – 203 с.

9. Смирнов, Б.И. К вопросу комплектования мяльных валков в мяльных машинах / Б.И.

Смирнов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. – 1973. – № 6. – С. 27-30.

10 Смирнов, Б.И. Основы теории и оптимизация процесса мятья в валковых мяльных маши нах: дисс.... докт. техн. наук / Б.И. Смирнов. – Кострома: КТИ, 1980.

11. Маянский, С.Е. Особенности перемещения верхнего валка рифленой пары при промине / С.Е. Маянский, А.А. Баринов, Е.Л. Пашин // Изв. вузов. Технология текстильной промыш ленности. – 2008. – № 4. – С. 25-27.

12. Дьячков, В.А. Теоретические основы производства лубяных волокон / В.А. Дьячков. – Ко строма: Изд-во Костром. гос. технол. ун-та, 2009. – С. 93.

13. Треста льняная. Технические условия: ГОСТ 2975-73. – Взамен ГОСТ 2975-57;

введ.

1973.07.01. – М.: Изд-во стандартов, 1981. – С. 9.

УДК 677.021.151.2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМНОГО ДВИЖЕНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ И.Е. Бобровская, Е.В. Кислов ГОРСТЕОТДЕЛИТЕЛЯ (РУП «НПЦ НАН Беларуси по СЛОЕФОРМИРУЮЩЕЙ механизации сельского хозяйства», МАШИНЫ г. Минск, Республика Беларусь) Введение Слой льнотресты рулонного способа уборки, поступающий в мяльно трепальный агрегат, отличается значительной спутанностью (сцепленностью) стеблей в комлевой и вершинной его частях. Утонение такого слоя применяе мыми до сих пор на льнозаводах слоеформирующими машинами (ПЛ, МФС-1Л) затруднено и сопровождается изгибом стеблей [1], в результате чего уменьшается пригодность слоя к трепанию [2], что приводит к снижению вы хода длинного волокна.

Для разделения стеблей в слое по комлям и вершинам перед слоеутонени ем в слоеформирующей машине предложен горстеобразователь [3], принцип действия которого основан на взаимодействии со слоем льнотресты двух гребе нок: удерживающей и отделяющей. Удерживающая гребенка посредством ку лачкового механизма совершает возвратно-поступательное движение в верти кальной плоскости с выстоем в нижнем положении, удерживая при этом зубья ми слой от перемещения, а отделяющая гребенка совершает круговое движение при вертикальном расположении игл, отделяя гости льна по всей ширине слоя и перемещая к приемным дискам механизма утонения машины. Недостатком это го горстеобразователя является повышенная неравномерность формируемых горстей в результате остановки слоя удерживающей гребенкой, а также значи тельные динамические нагрузки на привод кулачкового механизма.

Указанные недостатки устранены в горстеобразователе [4], где вместо удерживающей гребенки применен вращающийся зубчатый диск. Функцио нальная схема горстеобразователя приведена на рисунке 68.

1 3 2 5 4 по ло д же ни я то чк и О в пр оц Слой стеблей Горсть ес се Рисунок 68 – Функциональная схема горстеотделителя дв иж ен ия гре бе Горстеотделитель представляет собой вращающийся зубчатый диск 1, вращение которого кинематически связано с циклическим движением гребен ки 2, зубья 3 которой сохраняют положение, близкое к вертикальному. Это обеспечивается жестким соединением вала гребенки с шатуном 4, шарнирно соединенным с коромыслом 6, и шарнирным соединением вала гребенки 2 с кривошипом 5. Вал гребенки совершает движение по круговой траектории.

Вершины зубьев 3 гребенки при этом совершают движение по траектории, от личной от круговой. Траектория движения вершин зубьев 3 гребенки 2 зависит от вида механизма ее привода (кривошипно-коромысловый, кривошипно ползунный [4] и т.д.), размеров звеньев и взаимного расположения стоек меха низма.

Для эффективного разделения слоя льнотресты на горсти должны выпол няться следующие условия:

при повороте зубчатых дисков на угол, соответствующий углу между двумя смежными зубьями, кривошип гребенки должен совершать один пол ный оборот;

траектория движения вершины зубьев гребенки должна совпадать с осевой линией зубьев дисков при их взаимном движении.

Выполнение первого условия может быть обеспечено путем подбора со ответствующего передаточного числа кинематической передачи между кри вошипом гребенки и валом зубчатых дисков, второго – путем расположения зубьев под определенным углом наклона.

Целью данной работы является разработка алгоритма расчета траектории вершин зубьев гребенки относительно зубчатых дисков при их взаимном дви жении и определение на основе этого алгоритма зависимостей для расчета уг ла наклона зубьев подающего диска – наиболее важного из его геометриче ских параметров. Под углом наклона зубьев дисков в слоеформирующих ма шинах понимают наименьший угол, образованный осевой линией зуба и ради усом диска с вершиной в точке их пересечения на окружности впадин диска. В качестве осевой линии зуба принимают участок траектории вершины зуба гребенки, ограниченный радиусами вершин и впадин диска, считая его из-за незначительной кривизны отрезком прямой.

Объекты и методы исследований Объектом исследований является горстеотделитель слоеформирующей машины, в частности, взаимное движение его рабочих органов – зубчатых дисков и отделяющей гребенки.

Исследования проводились методами аналитической геометрии, геомет ро-кинематического анализа рычажных механизмов, применяемых в теории механизмов и машин, с использованием элементов программирования на язы ке VBA.

Установим траекторию движения вершин зубьев (точки D на рисунке 69) для кривошипно-коромыслового механизма в системе координат X1O1Y1.

Обозначим:

Y O1A = rг – длина кривошипа гребен A г ки;

AB = lш – длина шатуна;

BO2 = rк – O1 4 длина коромысла;

B AD = lз – длина YO1O зубьев гребенки;

D Y1D O1O2 = l – расстоя X1D ние между стойка ми кривошипно з коромыслового ме O XO1O2 ханизма;

AO2 = lAO X – длина вспомога Рисунок 69 – Расчетная схема механизма гребенки и тельного звена;

– траектория вершины зубьев угол между осевой линией зуба гребенки и шатуном.

Метод расчета координат точек и звеньев кривошипно-коромыслового механизма изложен в литературе [5]. Применительно к нашим обозначениям формулы будут иметь следующий вид:

l AO 2 rг2 l 2 2rгl cos 1 ;

(1) r sin tg г, rг cos 1 l откуда rг sin arctg ;

(2) rг cos 1 l l X O1O 2 YO1O 2.

2 (3) Из ABO2 BAO2 2, а по теореме косинусов rк2 rш l AO 2 2rшl AO 2 cos 2 ;

2 rк2 rш l AO 2 cos 2 ;

2rш l AO rк2 rш l AO 2 2 arccos ;

(4) 2rш l AO X BO1 r cos 1 r cos 2 ;

(5) YBO1 r sin 1 r sin 2 ;

YB з arcsin.

rк Определим координаты точки D в координатных осях X1O1Y1. Из рисун ка X DO1 r cos 1 l cos 4 ;

(6) YDO1 r sin 1 l sin 4, где угол 4 определяется 4 2.

Начальный угол 0_1 определяется для одного из крайних положений кривошипа, например правого:

rк2 rш rг l 2 2l rш rг cos 1 _ 0, rш rг 2 l 2 rк 1 _ 0 arccos. (7) 2l rш rг Уравнения (6) есть уравнения траектории движения вершин зубьев гре бенки в параметрической форме для системы координат X1O1Y1.

Вычисление по формулам (1)–(6) и построение траектории вершины зубьев гребенки для различных параметров механизма – процесс довольно трудоемкий. Для облегчения расчетов была написана программа на языке VBA, позволяющая, кроме того, графически интерпретировать результаты вы числений. На рисунке 69 в качестве примера ее использования жирной линией показана траектория вершин зубьев гребенки, рассчитанная по изложенному алгоритму, для следующих параметров механизма: rг = 100 мм;

lш = 500 мм;

rк = 300 мм;

lз = 200 мм;

XО1О2 = 400 мм;

YО1О2 = 300 мм;

= 100. Наглядное представление о конфигурации траектории вершин зубьев позволяет выбрать рациональное взаимное расположение зубчатого диска и гребенки, обуслов ленное их межцентровым расстоянием.

Однако одного этого параметра недостаточно для проектирования гор стеотделителя. Процесс горстеотделения наилучшим образом будет осуществ ляться при совпадении траектории вершины зуба гребенки с осевой линией зуба при их взаимном движении. Это достигается расположением зубьев диска с определенным наклоном в сторону, противоположную направлению враще ния диска.

Рассчитаем траекторию точки D, совпадающей с вершиной зуба гребенки, на плоскость подающего зубчатого диска при их взаимном движении. На ри сунке 70 диск 1 – подающий с центром O и числом зубьев Z, радиусом вершин зубьев Rв и радиусом впадин Rвп, зубья гребенки 2 с центром вращения O1 кри вошипа 3.

Для расчетов воспользуемся методом обращения движения. Введем си стему координат XOY, начало координат которой совместим с центром зубча того диска O. Координаты оси вращения кривошипа гребенки относительно этой системы координат будут XO1 и YO1. Будем считать подающий зубчатый диск неподвижным, системе координат X1O1Y1 придадим вращение относи тельно центра O в направлении, противоположном направлению вращения зубчатого диска, а самому центру О1 – перемещение по дуге окружности ради усом R относительно центра O:

R X O1 YO1, 2 (8) с угловой скоростью, равной по величине и противоположной по направлению угловой скорости д зубчатого диска.

Y Y O д YO X E D 1 ' O X R D' Rвп Rв XO Рисунок 70 – Схема для расчета траектории вершины зуба гребенки относительно подающего диска За промежуток времени t центр вращения кривошипа вместе с механиз мом гребенки переместится относительно O из начального положения с коор динатами X 0 R cos 0 ;

Y0 R sin 0, Y где 0 arctg – начальный полярный угол точки О1 подвижной системы ко X ординат X1O1Y1 относительно точки О неподвижной системы координат XOY по дуге окружности радиусом, равным R, на угол = –дt, и зай мет положение О1.

Координаты центра вращения кривошипа будут X 0 R cos ;

Y R sin ;

0.

За это же время кривошип гребенки повернется в противоположном направлении от начального угла, определяемого по (7), на угол 1 = гt. То гда.

д г Откуда г 1 u, д где u – передаточное число между валом зубчатых дисков и гребенкой.

Учитывая, что время одного цикла гребенки (отбора одной порции из впадины дисков) должно соответствовать времени поворота подающего зубча того диска на угол, соответствующий угловому шагу зубьев диска, то переда точное число u между валом дисков и осью гребенки должно быть равно чис лу зубьев подающего диска z, т. е. u = z. С учетом этого (8) будет иметь вид:

1 z или 1.

z Тогда зависимость 1 f в системе координат X1O1Y1 будет 1 1_ 0 z 1_ 0 0 z.

Для определения координат точки D в системе координат XOY воспользу емся правилами преобразования координат на плоскости [6]. Так как в нашем случае подвижная система координат X1O1Y1 совершает относительно непо движной XOY сложное движение, то используем формулы как параллельного переноса, так и поворота системы координат, которые в нашем случае примут вид:

x x cos y sin a;

y x sin x cos b, где x', y' – координаты точек механизма в системе координат X1O1Y1;

– текущее значение угла поворота системы координат X1O1Y1 относи тельно системы координат XOY;

a, b – текущие значения координат точки О1 относительно О.

Из рисунка Y 0 arctg O1O 2.

X O1O Из рисунка Y 0 arctg O1 ;

X O OO1 E 0 0 const.

Текущее значение угла между системами координат с учетом вращения системы X1O1Y1 по часовой стрелке 0 0.

a X O1 R cos ;

b YO1 R sin.

Тогда текущие координаты точек O1, A, D относительно системы коорди нат XOY, соответственно, будут X O1 a;

YO1 b;

X AO X AO1 cos YAO1 sin a;

YAO X AO1 sin YAO1 cos b, где X AO1 rг cos 1, YAO1 rг sin 1.

X DO X DO1 cos 0 0 YDO1 sin 0 0 R cos ;

(9) YDO YDO1 cos 0 0 X DO1 sin 0 0 R sin.

Текущие координаты точек B, O2 относительно системы координат XOY определяются аналогично.

Результаты исследований На рисунке 71 в качестве примера показан построенный посредством опи санной выше программы фрагмент траектории взаимного движения вершины зуба гребенки относительно вращающегося подающего зубчатого диска, соот ветствующий четырем циклам вращения кривошипа гребенки, и положения зу ба гребенки относительно диска за один цикл вращения ее кривошипа с интер валом 30. Параметры подающего зубчатого диска: число зубьев z = 8 (что со ответствует передаточному числу между валами диска и кривошипа гребенки u), радиус вершин зубьев Rв = 150 мм, радиус впадин Rвп = 100 мм, взаимное расположение оси диска и стойки кривошипа гребенки определено координа тами XO1 = 170 мм, YO1 = 220 мм. Параметры механизма гребенки соответству ют указанным выше значениям.

Y Y XDO XDOвп в О X О YDOвп X YDOв DOвп вп з DOв – положения точки O1 в процессе движения гребенки;

– положения точки А в процессе движения гребенки Рисунок 71 – Положения гребенки и траектория вершины ее зуба относительно подающего диска при их взаимном движении Уравнения (9) траектории вершины зуба гребенки относительно подаю щего зубчатого диска в их взаимном движении позволяют рассчитать угол наклона зуба подающего диска. Для этого следует определить координаты то чек пересечения участка траектории, соответствующего движению вершины зуба гребенки от окружности впадин к окружности вершин зубьев подающего диска, с этими окружностями DOвп и DOв в системе координат XOY.

В общем случае координаты указанных точек находятся решением триго нометрического уравнения вида X DO YDO R 2 (10) относительно угла, после чего рассчитываются соответствующие этим углам координаты точек.

Аналитическое решение этого уравнения затруднено, так как требует многочисленных тригонометрических преобразований. Поэтому для его ре шения использовали приближенный метод, заключающийся в последователь ном компьютерном вычислении по разработанной программе координат вер шины зуба гребенки при возрастающих с определенным шагом значениях угла. За решение уравнения принимали минимальные значения XDОвп, YDОвп и XDОв, YDОв, при которых соответственно выполнялись условия:

X DOвп YDOвп Rвп ;

X DOв YDOв Rв.

2 2 2 2 При этом из рассмотрения исключали участок траектории, соответству ющий движению вершины зуба гребенки в направлении от окружности вер шин зубьев к окружности впадин.

Следует отметить, что точность решения по этому методу зависит от шага изменения угла.

Вычислив таким образом координаты интересующих нас точек траекто рии, рассчитаем угол наклона осевой линии зуба подающего диска. Из ри сунка 71 видно, что з вп, (11) где з – угол наклона прямой, соответствующей осевой линии зуба, к оси OX, определяемый из выражения YDOв YDOвп tg з ;

X DOв X DOвп вп – угол наклона прямой, соответствующей радиусу диска, проходящему через точку пересечения осевой линии зуба с окружностью впадин.

Определяется из выражения YDOвп tg вп.

X DOвп В результате приближенного решения в качестве примера уравнения (10) при приведенных выше значениях параметров подающего зубчатого диска и механизма гребенки горстеотделителя получены следующие значения коорди нат точки D, необходимые для определения угла : XDОвп 31 мм;

YDOвп 96 мм;

XDОв 32 мм;

YDOв 149 мм. Рассчитанное по (11) значение угла наклона осевой линии зуба подающего диска 17.

Заключение 1. Изложен алгоритм расчета траектории вершины зуба гребенки относи тельно подающего зубчатого диска в их взаимном движении для горстеотдели теля слоеформирующей машины.

2. Показано, что конфигурация участка рассчитанной траектории, соот ветствующего отбору горсти стеблей зубьями гребенки, определяет величину угла наклона осевой линии зуба подающего диска.

3. Получены зависимости для расчета угла наклона зубьев подающего диска от его геометрических параметров, параметров механизма гребенки и передаточного числа между валами подающих зубчатых дисков и гребенки.

4. На конкретном примере показаны результаты расчетов и их графиче ская интерпретация, полученные с использованием программирования по из ложенному алгоритму и полученным зависимостям.

05.07. Литература 1. Бобровская, И.Е. Влияние сцепленности стеблей на изменение их формы в процессе фор мирования слоя / И.Е. Бобровская, В.Н. Перевозников, Е.В. Кислов // Инновационные направления в селекции, генетике, технологии выращивания, уборке, переработке и стан дартизации технических культур: материалы Междунар. науч.-техн. конф. молодых уче ных, Глухов, 2–4 дек. 2008 г. – Сумы: СОД, 2009. – С. 111-114.

2. Ипатов, А.М. Теоретические основы механической обработки стеблей лубяных культур:

учеб. пособие для вузов / А.М. Ипатов. – М.: Легпромбытиздат, 1989. – 144 с.

3. Устройство для формирования слоя стеблей лубяных культур: пат. 5622 U Респ. Беларусь, МПК D 01 B 1/00 / В.М. Науменко, В.Н. Перевозников;

заявитель РУП «НПЦ НАН Белару си по механизации сельского хозяйства». – № u 20080900;

заявл. 08.12.08;

опубл. 30.10.09 // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал. уласнасці. – 2009. – № 5. – С. 176.

4. Устройство для формирования слоя стеблей лубяных культур: пат. 7162 U Респ. Беларусь, МПК D 01 B 1/00 / И.Е. Бобровская, Н.Г. Винченок, В.В. Зыбайло, В.М. Изоитко, Е.В. Кис лов, В.А. Лазюк, В.М. Науменко;

заявитель РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства». – № u 20100761;

заявл. 06.09.10;

опубл. 30.04.11 // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал. уласнасці. – 2011. – № 2. – С. 182.

5. Гавриленко, В.А. Теория механизмов: учеб. пособие для втузов / В.А. Гавриленко [и др.]. – М.: Высшая школа, 1973. – 511 c.

6. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. – 13-е изд., испр. – М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986.

– С. 199-200.

УДК 633.521:631.35+677.11.21 АКТУАЛЬНОСТЬ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ В.М. Изоитко, А.Е. Лукомский, ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ И.Е. Бобровская, В.И. Карпунин ТРЕСТЫ В РУЛОНАХ (РУП «НПЦ НАН Беларуси по С ПРОКЛАДКОЙ ШПАГАТА механизации сельского хозяйства», г. Минск, Республика Беларусь) Введение Формирование слоя льна при размотке рулонов льнотресты является первой операцией в технологии переработки льносырья на льнозаводе. В свя зи с этим качественное и надежное выполнение данной операции определяет эффективную работу всего оборудования линии выработки длинного льново локна.

В настоящее время практически весь урожай льна убирается с полей в ру лонных паковках. Особенность прессования льнотресты в рулоны, в отличие от кормовых сеносоломистых материалов, заключается в том, что пресс подборщиком формируется слой льна заданной линейной плотности, которая сохраняется за счет прокладывания в рулоне двух нитей шпагата, что важно и для снижения растянутости стеблей при формировании слоя льносырья. Тем не менее значительный объем заготавливаемых в республике рулонов, в том числе льнотресты высоких номеров, производится без внутренней прокладки шпагата. Это обусловлено большей частью недопониманием технологических преимуществ, связанных с этой операцией.

Объекты и методы исследования Объектом исследований являлся технологический процесс размотки ру лонов льнотресты с прокладкой шпагата внутри рулонов.

Методика исследований предусматривала проведение производственных разработок с целью определения экономической целесообразности примене ния внутренней прокладки шпагата.

В производственных условиях ОАО «Кореличи-лен» была проведена сравнительная контрольная разработка льнотресты с прокладкой шпагата внутри рулона и без нее. В разработке использовалась льнотреста, заготовлен ная с одного участка пресс-подборщиком ПРЛ-150 при одинаковых условиях эксплуатации. Обработка осуществлялась на технологической линии с мяль но-трепальным агрегатом МТА-2Л в одну смену с четырехкратной повторно стью. Характеристика перерабатываемой льнотресты, режим обработки и по лученные результаты приведены в таблице 21.


Таблица 21 – Результаты сравнительной контрольной разработки льнотресты в рулонах Значение показателей Наименование показателя без прокладки с проклад шпагата кой шпагата Характеристика исходной льнотресты по СТБ 1194– Номер льнотресты 1,25 1, Расчетная масса переработанной партии, кг 675,0 717, Средний диаметр рулонов, м 1,2 1, Режим работы технологической линии Скорость зажимных транспортеров, м/мин I секция II секция – Частота вращения трепальных барабанов, мин I секция II секция Результаты опыта Всего получено волокна, кг 209,2 221, в т.ч. длинного 65,7 84, короткого 143,5 137, Общий выход волокна, % 31,0 31, Выход длинного волокна, % 9,7 11, Удельный вес длинного волокна, % 31,4 38, Результаты исследований Результаты производственной контрольной разработки опытных партий рулонов льнотресты показали, что при прокладке двух нитей шпагата внутри рулона существенно повышается выход длинного волокна в сравнении с пере работкой рулонов без проложенного внутри шпагата при прочих равных усло виях – на 2,1% (абсолютных), или в 1,2 раза. Кроме того, была отмечена ста бильность процесса размотки рулонов, что способствовало улучшению усло вий труда обслуживающего персонала.

Возникает вопрос, насколько экономиче ски оправдано увеличение расхода шпагата за счет внутренней его прокладки.

Количественно определить увеличение расхода шпагата при прокладке его внутри ру лона можно расчетным путем. Полагая, что толщина слоя в рулоне – величина постоянная, расположение нити шпагата внутри рулона бу Рисунок 72 – Схема расположения шпагата дет представлять собой плоскую кривую (рису в рулоне нок 72), которую с достаточной степенью точ ности можно описать уравнением спирали Архимеда.

В полярных координатах оно имеет вид [1]:

к, (1) где – приращение радиуса кривой (рулона), м;

к – параметр архимедовой спирали;

– угол поворота радиуса кривой от начального положения, град.

Для спирали Архимеда длина дуги ОМ (S) определяется [1]:

s 0,5 к ( 2 1 Arsh ). (2) Для рулона радиусом R c толщиной слоя льнотресты по виткам, учиты вая, что к = / (2), = 2R /, 2R = l, где l – длина окружности рулона, дли на (L) одной нити шпагата, проложенной внутри рулона, с учетом (2) имеет вид:

l l l2 l 1.

L 1 ln (3) 4 2 На рисунке 73 дана 137, графическая интерпретация в 125, этой зависимости при раз 112, личных значениях диаметра б рулона и толщины слоя за 100, Длина шпагата, м а мотанной в него льно 87, тресты.

7,. Для рулона диаметром 62, 1,2 м, обвязанного двумя 50, витками шпагата в средин 37, ной части, и пятью – в ком 25, левой и вершинной, что со 12, ответствует требованиям 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045 0, СТБ 1994–2007, необходи Толщина слоя, м мы 53 м шпагата. При том же диаметре рулона и тол а) D = 1,1 м;

б) D = 1,2 м;

в) D = 1,3 м Рисунок 73 – Зависимость длины проложенного щине слоя 0,025 м на внут внутри рулона шпагата от диаметра рулона (D) реннюю прокладку двух ни тей, согласно приведенным и толщины слоя расчетам, дополнительно требуется около 95 м шпагата, из чего видно, что расход шпагата при внутрен ней его прокладке существенно возрастает (примерно в 2,8 раза).

Достоверность теоретических расчетов подтверждена результатами экс периментальных исследований, в ходе которых проводились замеры массы шпагата, извлеченного из каждого рулона во время контрольной разработки.

Толщина уплотненного в рулоне слоя находилась в пределах 25…30 мм (0,025…0,030 м), что соответствовало значению толщины, принятому в расчете.

Получены следующие средние значения массы шпагата:

в рулонах без внутренней прокладки – 189 г;

в рулонах с внутренней прокладкой – 588 г.

Учитывая прямую зависимость массы шпагата от длины, считали, что по лученное ранее соотношение (1:2,8) для длин шпагата при отсутствии внут ренней прокладки и при ее наличии объективно характеризует и соотношение соответствующих масс шпагата (при прочих равных условиях).

Проверку соответствия теоретических расчетов фактическим данным производили, используя критерий 2(хи-квадрат) [2, с. 21].

Определив значения массы шпагата в рулоне без внутренней прокладки ( 777 3,8 204,5 г) и с внутренней прокладкой шпагата ( 777 2,8 3,8 572,5 г) в случае полного соответствия теоретического соотношения (1:2,8) фактиче ским данным, определялся расчетный уровень значимости Р [2, с. 80] с учетом полученных в ходе эксперимента значений.

Поскольку расчетный уровень значимости Р = 0,19 больше заданного уровня значимости = 0,05, различия между фактическими и теоретическими величинами статистически незначимы. Таким образом, полученные в ходе эксперимента данные не противоречат предположению о том, что внутренняя прокладка шпагата в рулоне увеличивает его расход приблизительно в 2,8 раза (при указанных условиях).

Увеличение выхода длинного волокна и дополнительные затраты на шпа гат были учтены при расчете экономической эффективности применения внутренней прокладки шпагата (таблица 22).

Таблица 22 – Исходные данные и расчет экономической эффективности переработки рулонов льнотресты с внутренней прокладкой шпагата Значение показателей Наименование показателя без прокладки с проклад шпагата кой шпагата Исходные данные Выход длинного волокна, % 9,7 11, Средний номер длинного волокна 11, Стоимость 1 т длинного волокна № 11,5, тыс. руб. 2356, Расход шпагата на 1 т льнотресты (5 рулонов), кг/т 2, Стоимость 1 кг шпагата, тыс. руб. 5, Расчетные данные Получено длинного волокна с 1 т льнотресты, т 0,097 0, Денежная выручка за длинное волокно, тыс. руб. 228,6 278, Дополнительный доход, тыс. руб. 49, Затраты на шпагат, тыс. руб. 4,77 14, Дополнительные затраты, тыс. руб. 10, Экономический эффект на 1 т льнотресты, тыс. руб. 39, Как видно из таблицы 22, экономический эффект от применения внут ренней прокладки шпагата в рулоне льнотресты составил порядка 40 тыс. руб.

на тонну льнотресты.

Дополнительно производилась проверка трех вариантов смотки проло женного в рулонах шпагата (рисунок 74):

1) нижняя смотка обеих нитей шпагата (рисунок 74а);

2) верхняя смотка обеих нитей (рисунок 74б);

3) нижняя смотка одной и верхняя смотка другой нити (рисунок 74в).

в) а) б) а) нижняя смотка;

б) верхняя смотка;

в) комбинированная смотка Рисунок 74 – Схемы смотки шпагата, проложенного в рулоне Преимущество первой схемы состоит в том, что при размотке рулона сма тываемые нити шпагата поддерживают неотделившийся от рулона слой, не позволяя ему опадать при вращении рулона, и при этом наблюдается простота заправки шпагата на сматывающие бобины. Недостатком же этой схемы явля ется то, что отделение слоя не всегда происходит достаточно эффективно из-за сцепленности стеблей, и оператору приходится постоянно вручную способ ствовать этому.

При использовании верхней смотки (рисунок 74б) шпагат способствует отделению слоя от разматываемого рулона. Однако при таком способе смотки возможно опадание слоя тресты с обратной стороны рулона.

Оптимальным способом смотки можно считать третий из перечисленных (рисунок 74в), который сочетает в себе положительные качества двух преды дущих. В этом случае концы проложенного внутри рулона шпагата заправля ются на бобины таким образом, что одна нить идет поверх разматываемого слоя и заправляется на верхнюю бобину, а вторая нить охватывает рулон, про ходит под разматываемым слоем по выносному транспортеру и заправляется на нижнюю бобину.

В лаборатории механизации первичной переработки льна разработана и поставлена на производство машина раскладочная МР-1400, предназначенная решить вопросы механизации формирования и подачи слоя льнотресты из ру лонов.

При разработке раскладочной машины МР-1400 было учтено, что перера батываемые рулоны могут быть как без проложенного внутри их шпагата, так и с ним. В конструкции раскладочной машины МР-1400 предусмотрен меха низм смотки шпагата, который может работать по любому из трех вышеука занных вариантов сматывания прокладочного шпагата (рисунок 74).

Заключение 1. На основании результатов теоретических расчетов расхода шпагата, подтвержденных экспериментально, и показателей выхода длинного льново локна, полученных в ходе разработок, дано экономическое обоснование целе сообразности применения внутренней прокладки шпагата.

Так, на льнотресте номера 1,25 каждый вложенный рубль приносит прак тически четыре.

2. В республике налажено производство отечественной раскладочной машины МР-1400, позволяющей достаточно эффективно и надежно осу ществлять размотку рулонов льнотресты с прокладкой двух нитей шпагата, что соответствует новейшим мировым тенденциям и запросам передовых со временных технологий заготовки и переработки льнотресты.

12.05. Литература 1. Выгодский, М.Я. Справочник по высшей математике / М.Я. Выгодский. – М.:

АСТ:Астрель, 2008. – 991 с.

2. Батин, Н.В. Компьютерный статистический анализ данных: учебн.-метод. пособие / Н.В. Батин. – Минск: Ин-т подгот. науч. кадров Нац. акад. наук Беларуси, 2008. – 160 с.

УДК 631.331.022 ПЕРСПЕКТИВЫ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ МЕХАНИЗАЦИИ А.Н. Юрин, А.А. Аутко УБОРКИ ПЛОДОВ И (РУП «НПЦ НАН Беларуси ФОРМИРОВАНИЯ КРОНЫ по механизации сельского хозяйства», СЕМЕЧКОВЫХ КУЛЬТУР г. Минск, Республика Беларусь) Анализ состояния проблемы В обеспечении населения Беларуси продуктами питания особое место от водится плодоводству. В то же время на одного жителя республики производит ся только 30 килограммов плодов и ягод при научно обоснованной медицин ской норме 80 килограммов. В результате республика ежегодно импортирует от 30 до 60 тыс. т свежих яблок, груш, ягод на сумму 8–16 млн долл. США.

Производством плодов в Беларуси занимается свыше 1500 сельскохозяй ственных организаций и фермерских хозяйств.


В настоящий момент в сельскохозяйственных организациях республики имеется 44,1 тыс. га плодово-ягодных насаждений, в том числе около 13 тыс. га садов интенсивного типа [1]. Кроме того, на текущую пятилетку по программе развития плодоводства для получения десертных плодов планируется посадка интенсивных садов в 70 хозяйствах республики на площади 6234 га, в том чис ле яблони – 3864 га, груши – 274 га, сливы – 106 га. Для промышленной пере работки предусматривается создание сырьевых зон в 12 хозяйствах на площади 1728 га, в том числе яблони – 691 га, груши – 35 га и сливы – 60 га. Для выпол нения этих объемов закладки садов потребуется более 157 млрд руб.

Таким образом, к концу пятилетки в республике будет около 21 тыс. га интенсивных садов.

В производстве плодов важным агротехническим приемом по уходу за садом является обрезка деревьев, обеспечивающая формирование кроны с за данными параметрами, что позволяет снижать периодичность плодоношения, улучшает зимостойкость и качество плодов, исключает образование разлома ветвей и увеличивает урожайность. В настоящее время этот технологический процесс осуществляется вручную, с использованием лестниц и ручных сека торов, что не обеспечивает требуемого формирования кроны верхней части дерева. Затраты труда на обрезку деревьев, выполняемую высококвалифици рованными рабочими, составляют 22–24% всех трудозатрат, приходящихся на производство плодов. В результате на обрезку деревьев и формирование кро ны ежегодно затраты труда составят 151–227 чел.-ч/га, или на возделываемую площадь садов в республике 3,2–4,8 млн чел.-ч, а стоимость этих работ – 10– 14 млрд руб.

В мировой практике обрезка плодовых деревьев осуществляется на механи зированной основе, для чего применяют пневматические секаторы с автономны ми пневмостанциями (производства фирм «Paterlini» (Испания), «Amplos» (Мол дова), «Rodcraft» (Германия)), представленные на рисунке 75 а, б, в.

б) a) а) Rodcraft 6220 («Rodcraft», Германия);

б) Futura doppio taglio («Paterlini», Испания);

в) FELCO 74 («Ampelos», Молдова) в) Рисунок 75 – Пневматические секаторы для обрезки кроны плодовых деревьев Наиболее трудоемким процессом в производстве плодов семечковых и косточковых культур является уборка, затраты на которую составляют от 40 до 60% всех трудозатрат. В настоящее время в республике эти технологические операции выполняются вручную. Для сбора плодов используются плодосбор ные сумки с отстегивающимся дном емкостью 8 и 12 кг. Сумки, наполненные плодами, опустошают в контейнеры, размещенные на контейнеровозе [2]. Та кая технология уборки требует больших затрат труда – 140–210 чел.-ч./га при урожайности 20–30 т/га, или 2,94–4,41 млн чел.-ч. по республике. На оплату этой работы потребуется 9–13 млрд руб. Имеющийся дефицит квалифициро ванных сборщиков приводит к тому, что к уборке урожая привлекаются низ коквалифицированные сезонные рабочие (школьники, студенты), что умень шает производительность труда, приводит к снижению качества продукции и потерям при хранении.

В настоящее время создаются крупнотоварные хозяйства по производству плодов десертной продукции, пригодной для длительного хранения и реализа ции на экспорт. В связи с этим требуется уборку осуществлять в оптимальные агротехнические сроки. Ведь преждевременная уборка приводит к снижению урожая, так как на последней стадии развития многие сорта яблок увеличива ют свою массу на 1–2% в день (поздние сорта – на 0,5%). Поздний сбор пло дов приводит к большим потерям урожая в виде падалицы, а при хранении – в виде убыли массы плодов и снижения их качества. Поэтому для выполнения уборочных работ в оптимальные сроки привлекается большое количество се зонных рабочих.

Существует способ механи зированной уборки плодов семеч ковых и косточковых культур с применением уборочных комбай нов вибрационного принципа действия: МПУ–1А, ВУМ–5А и КПУ–2 (рисунки 76, 77, 78). Рабо тая по этому принципу, комбайн производит стряхивание, улавли вание в тентовую площадку для сбора, очистку и затаривание пло Рисунок 76 – Комбайн для уборки дов в контейнеры, устанавливае плодов МПУ–1А мые на специальной площадке.

После заполнения контейнер остается в междурядье сада для последующей его транспортировки.

Применение таких машин позволило обеспечить высокий уровень произ водительности (производительность уборки за час основного времени – до 60 деревьев) и качества уборки (полнота съема – 97%, полнота улавливания – 96%). При этом производительность труда по сравнению с ручным трудом возрастала более чем в 12 раз.

Однако такие комбайны применяются для уборки плодов с сильнорослых деревьев со схемами посадки 63, 43 метра и более. Применение этих машин приводило к значительному повреждению плодов (более 30% плодов оказыва лись поврежденными и непригодными для длительного хранения) и уменьше нию доли десертной продукции, вследствие чего они не могут использоваться в интенсивных садах.

Рисунок 77 – Машина для уборки Рисунок 78 – Комбайн двухагрегатный плодов косточковых культур для уборки плодов КПУ– ВУМ–15А Мировая практика развития плодоводства показывает, что большинство садов предназначено для выращивания плодов высокого качества, пригодных для длительного хранения, что обеспечит население свежей продукцией в те чение года.

В последнее десятилетие за рубежом все больше создается универсаль ных плодоуборочных платформ различного типа, способных обеспечивать производительность сборщика 250–350 кг/ч (производительность по сравне нию с ручным трудом увеличивается в 2,5–3,5 раза, а прямые издержки сни жаются не менее чем на 10%).

Лучшими аналогами являются платформы плодоуборочные «Pluk-O-Trak Junior» и «Pluk-O-Trak Senior» фирмы «Munckhof» (Голландия) (рисунок 79), «H40s pro», «М20s pro» и «L10s pro» фирмы «Knecht» (Италия) (рисунок 80), «Carrier», «Ein», «Junior», «Senior» и «Zip 30» фирмы «N.Blosi» (Италия) (ри сунок 81).

Рисунок 79 – Платформа Рисунок 80 – Платформа Рисунок 81 – Платформа плодоуборочная плодоуборочная плодоуборочная «Pluk-O-Trak» фирмы «L10s pro» фирмы «Carrier» фирмы «Munckhof» (Голландия) «Knecht» (Италия) «N.Blosi» (Италия) Мировой опыт эксплуатации такой техники для уборки плодов показал, что наиболее целесообразно создание самоходного агрегата. Его применение исключает необходимость использования трактора в процессе работы, снижа ется расход топлива, улучшается маневренность платформ в междурядьях са дов интенсивного типа, и увеличивается производительность труда.

Таким образом, актуальным в настоящее время является создание в рес публике самоходного технического средства, обеспечивающего максимальную механизацию технологических процессов обрезки деревьев и качественную уборку плодов.

Для реализации технологического процесса уборки плодов агрегат дол жен быть оборудован рабочими местами для 4–6 сборщиков и одного операто ра, устройством подъема и опускания рабочих площадок, а также перемеще ния их в горизонтальной плоскости, с возможностью механизированной по грузки пустых контейнеров, выгрузки заполненных, иметь транспортеры для доставки собранных плодов в контейнеры.

Комплексное решение задачи обеспечит новый технический уровень про изводства плодов, необходимый для дальнейшего устойчивого социально экономического роста и развития отрасли плодоводства в республике, а эф фективность производства плодов в сельскохозяйственных предприятиях и фермерских хозяйствах значительно возрастет.

Потребность в агрегатах при годовой загрузке 600 часов для Республики Беларусь ориентировочно составляет 320 шт. Внедрение нового агрегата обеспечит годовой приведенный экономический эффект на одну машину 137 200 тыс. рублей. При полном объеме внедрения агрегатов в республике эта цифра составит 8 800 млн рублей, а импортозамещающий эффект – около 17,6 млн евро.

Заключение 1. Анализ состояния вопроса показал, что наиболее трудоемкие операции в садоводстве – обрезка деревьев и уборка плодов – в настоящее время в рес публике практически не механизированы. В связи с этим ежегодно на обрезку затрачивается 3,2–4,8 млн чел.-ч., стоимость которых составляет 10–14 млрд рублей, а на уборку – 2,94–4,41 млн чел.-ч. (9–13 млрд руб.).

2. Существующий способ механизированной уборки плодов семечковых и косточковых культур с применением уборочных комбайнов вибрационного принципа действия непригоден для уборки плодов, предназначенных для дли тельного хранения, так как приводит к значительному повреждению плодов (более 30%).

3. Для реализации технологического процесса уборки и механизирован ной обрезки крон деревьев необходим самоходный агрегат, оборудованный ра бочими местами для сборщиков, устройством подъема и опускания рабочих площадок, а также перемещения их в горизонтальной плоскости, с возможно стью механизированной погрузки пустых контейнеров, выгрузки заполнен ных;

необходимо иметь транспортеры для доставки собранных плодов в кон тейнеры.

04.08. Литература 1. Государственная комплексная программа развития картофелеводства, овощеводства и плодоводства в 2011–2015 годах: официальное издание. – Минск: Беларусь, 2010. –144 с.

2. Самусь, В.А. Система сельскохозяйственных машин и орудий для механизации работ в плодоводстве / В.А. Самусь, А.М. Криворот, В.А. Мычко. – Минск: РУП «Институт плодо водства», 2010. – 37 с.

УДК 637.116 (476) АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕНДЕНЦИЙ В В.Г. Самосюк, В.О. Китиков, ПРОИЗВОДСТВЕ С.Л. Романов, А.М. Литовский КАЧЕСТВЕННОГО (РУП «НПЦ НАН Беларуси МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ по механизации сельского хозяйства», г. Минск, Республика Беларусь) Введение Получение молочного сырья, отвечающего санитарно-гигиеническим нормам и требованиям переработчиков, перестало быть только технологиче ской и зоотехнической задачей, а перешло в разряд задач экономических, эко логических и социальных.

Ее решению должно способствовать широкое при менение наиболее эффективных и позволяющих получать продукцию высоко го качества современных технологий. В молочном животноводстве наиболее эффективно беспривязное содержание коров и доение на поточных высоко производительных установках. Современные технологии доения должны обеспечить снижение затрат труда, автоматизацию зоотехнического учета, улучшение санитарно-гигиенических условий, получение молока с высокими качественными параметрами: низкими бактериальной обсемененностью и со держанием соматических клеток. В частности, у животных, которых содержат беспривязным способом и доят в доильном зале, получают молоко с более вы сокой массовой долей основных химических веществ: уровень жира выше на 0,05%, белка – на 0,03% и лактозы – на 0,07% [1].

На сегодняшний день в Республике Беларусь создана нормативная база по регулированию требований к качеству и безопасности молока как сырья для перерабатывающей промышленности [2]. Также необходимо отметить, что в рамках Таможенного союза разрабатываются общие документы – в частности, проект технического регламента на молоко и молочную продукцию, который устанавливает современные единые требования к качеству и безопасности мо лока-сырья, а также ряд других нормативных документов.

Качество молока в республике за последнее время значительно выросло.

Это происходит в первую очередь потому, что сами сельхозорганизации заин тересованы в получении качественного и безопасного молока. Сельскохозяй ственные организации агропромышленного комплекса оснащены современ ным холодильным оборудованием, построено 118 новых ферм с современны ми доильными залами. Наиболее существенно способствовала принципиаль ному росту качества молока новая политика в механизации процессов его промышленного производства.

Комплексная автоматизация процессов – путь к высокому качеству молока Современная тенденция в создании технологического оборудования для ферм нового поколения – полная автоматизация производственных процессов, превращение биотехнического комплекса фермы в гибкую самоадаптирую щуюся систему машин, параметры и режимы которых увязаны с физиологиче скими особенностями и продуктивностью животных.

К элементам такой системы можно отнести:

обеспечение и постоянный мониторинг качества кормов;

компьютерное управление стадом при беспривязном его содержании;

системы доения;

системы охлаждения свежевыдоенного молока;

нацеленность на последующую переработку (сыропригодность молока и др.).

Вопросы качества кормов Задача кормопроизводства – получение максимального количества до ступной для животных обменной энергии с единицы площади посевов кормо вых культур и повышение содержания такой энергии в сухом веществе корма.

Известно, что снижение концентрации энергии в 1 кг сухого вещества рациона только на 0,6 МДж обменной энергии приводит к уменьшению продуктивно сти животных до 10%. Объем производства кормов, как заготавливаемых, так и комбинированных, и их качество необходимо существенно нарастить. Кроме травянистых кормов непосредственно в хозяйствах необходимо производить и комбинированные корма по следующим причинам.

1. Предприятия Департамента по хлебопродуктам способны обеспечить около половины потребности в комбинированных кормах. Дефицит комби кормов в 2008 г. составлял 53,4% потребности. Несмотря на модернизацию предприятий Департамента по хлебопродуктам и прирост объемов производ ства комбикормов, их дефицит все более возрастает, особенно если учесть за планированный прирост на 700 тысяч голов КРС в соответствии с программой развития молочного животноводства до 2015 г.

2. Комбикорма на 65–87% состоят из зерновых, производство которых имеется в каждом хозяйстве. Например, комбикорм К 60-26-89 для коров в стойловый период удойностью 8000 кг содержит 65% зерновых и 22% шротов.

Комбикорм для коров меньшей удойности (4000–5000 кг) К 60-31-89 содержит 86% зерновых, а также 3% шрота и 7% свекловичной мелассы.

3. При грамотной организации сельскохозяйственного производства в хо зяйственных цехах можно использовать высокоэнергетические и высокобелко вые компоненты собственного производства (бобовые, масличные), а также отходы собственных или соседних перерабатывающих производств (пивную дробину, свекловичный жом, мелассу, шроты и жмыхи от переработки мас личных культур, в первую очередь рапса).

4. Продукция собственного производства обходится дешевле, так как ис ключаются дополнительные перевозки, накладные расходы, НДС и прибыль предприятия хлебопродуктов.

Однако при производстве комбикормов в хозяйствах не обойтись без про мышленных комбикормовых предприятий. В условиях небольшого производ ства трудно приобретать содержащие витамины, ферменты и микроэлементы импортные бленды и практически невозможно обеспечить однородность их смешивания. Таким образом, для балансирования произведенных в хозяйстве концкормов необходимы премиксы высокотехнологичного промышленного производства. Существующие на специализированных предприятиях аналити ческие лаборатории имеют возможность определять соответствие выпускае мых комбикормов техническим условиям по показателям питательной ценно сти: содержанию обменной энергии, сырого и переваримого протеина, клет чатки, крахмала, жира и т.д. Комбикормовые цеха предприятий на практике содержание питательных веществ в зерновых компонентах определяют по табличным данным, шротов и других белковых компонентов, минеральных добавок – по качественному удостоверению поставщика.

В то же время табличные данные принципиально устарели. Новые сорта, новые технологии выращивания, применение минеральных удобрений, средств химзащиты изменили содержание питательных компонентов в кормо вых культурах. Средняя питательная ценность 1 кг зеленой массы кукурузы в Беларуси в 1990 г. составляла 1,19 МДж обменной энергии, в 1995 г. – 1,21 МДж, в 2005 г. – 1,49 МДж, в 2007 г. – 1,73 МДж и в 2008 г. – 1,61 МДж.

Вместе с тем после 8 месяцев хранения потери сухого вещества в силосе со ставляют 15%, протеина – 20%, а обменной энергии – 31,5%. В люпине узко листном белорусской селекции содержание белка варьирует в зависимости от сорта от 32% до 39,8%, то есть в пределах 11% к среднему уровню белка. У некоторых линий ржи российские селекционеры обнаружили уменьшение со держания белка с 17,0% в 2004 г. до 14,6% в 2007 г. При этом содержание крахмала во ржи увеличилось на 8,4%.

Точность в определении содержания белка исключительно важна, так как именно дефицит этого компонента ощущается в кормах в Беларуси. Белок не обходим и высокопродуктивным жвачным животным. Во-первых, он необхо дим для обеспечения нормальной работы микрофлоры рубца. Во-вторых, вы сокопродуктивная корова, дающая 40 литров молока с содержанием белка 3,25%, должна синтезировать 1,3 кг молочного белка, что невозможно только за счет деятельности рубцовой микрофлоры.

Содержание КРС В республике производятся и поставляются стойловое оборудование для привязного содержания животных с различными системами привязи, фикса ции и поения, а также отдельные элементы стойлового оборудования для тех нологии беспривязного боксового содержания коров. В связи с переоснащени ем и реконструкцией молочно-товарных ферм, их переводом на беспривязное содержание возникла необходимость создания более комфортных условий для содержания животных. Для этого осваивается производство комплекта обору дования для беспривязного боксового содержания ОС-200 (400) с системой водоснабжения. Необходимо разработать модульное оборудование для ком фортного содержания коров на фермах с поголовьем 800 голов и более.

Также необходимо создать оборудование для беспривязного содержания КРС на откорме. В настоящее время такое оборудование не производится.

Планируется разработка блочно-модульного оборудования для содержа ния молодняка КРС.

Для удаления бесподстилочного навоза на фермах с беспривязной (боксо вой) технологией содержания применяются колесные тракторы с бульдозера ми, что недопустимо. Бульдозерное удаление навоза не позволяет автоматизи ровать процесс, «завязать» его в единую систему автоматизации технологиче ских процессов АСУТП фермы, требует больших затрат труда и топлива, спо собствует накоплению навоза, ухудшает качество содержания животных и, как следствие, – качество молока.

Хранение бесподстилочного навоза осуществляется в немеханизирован ных хранилищах открытого типа, что оказывает существенное влияние на со стояние окружающей среды и снижает эффективность применения навоза в качестве органического удобрения. Поэтому необходима разработка оборудо вания для утилизации бесподстилочного навоза и переработки его в высокока чественное органическое удобрение.

Для удаления навоза на фермах КРС разрабатывается сепаратор для раз деления его на твердую и жидкую фракции и насос-смеситель для перекачи вания бесподстилочного навоза из навозосборников в навозохранилище с по следующим удалением и транспортированием.

В итоге внедрение новых перспективных технологий на базе современ ных машин и оборудования позволит снизить удельные трудозатраты при про изводстве молока до 3–4 чел.-ч на 1 ц молока (при удое 6500 кг на одну корову в год), потребление электроэнергии – до 4–6 кВтч/ц и расход условного топ лива – до 3–5 кг/ц.

Доение коров В настоящее время на молочно-товарных фермах основной объем молоч ного сырья производится с использованием технологии привязного содержа ния животных и с доением в стойлах на морально устаревшем оборудовании, выпущенном еще в советское время и не позволяющем стабильно и надежно выполнять технологический процесс и получать молоко высокого качества.

Поэтому для оснащения реконструируемых ферм, где невозможно оборудовать доильные залы, освоено производство установок для доения коров в стойлах АДС-А (на 100 голов) и УМД-200 (на 200 голов) с нержавеющим молокопро водом, имеющих гораздо более высокий технический уровень.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 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.