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 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 9 |

«Министерство сельского хозяйства РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарская государственная ...»

-- [ Страница 5 ] --

Проектирование новых машин и устройств неразрывно связа но с проведением большого количества специализированных ин женерных расчетов. Любой инженерный расчет можно разде-лить на проектный и проверочный. При проектном расчете, на основе действующих сил во время работы механизма, рассчитываются точные размерные характеристики конкретной детали или узла, указывается марка материала и необходимая термообработка. В ходе проверочного расчета определяются максимальные нагрузки и напряжения в механизме или детали и сравниваются с допускае мыми значениями, а также может определяться коэффициент запа са прочности. После расчетов приступают к конструированию де тали или узла, в процессе которого могут вноситься изменения в конструкцию детали для обеспечения удобства изготовления, экс плуатации и технического обслуживания изделия.

На кафедре «Механика и инженерная графика» Самарской ГСХА для оценки качества работы высевающих аппаратов разра ботана лабораторная установка (рис. 1).

Целью исследований являлся расчет на прочность элементов рамы установки по изучению качественных показателей работы высевающих аппаратов.

Спроектированная лабораторная установка позволяет прово дить исследования высевающих аппаратов на качественные пока затели высева, а именно на норму высева и равномерность высева.

Ее конструкция представляет жесткую раму, на которой монтиру ется механический привод, включающий электродвигатель, цеп ные передачи, червячный редуктор, ленточный транспортер. В конструкции имеется реостат (ЛАТР), позволяющий получить плавное изменение частоты вращения от нуля до номинального © Абрамов В.П., Андреев А.Н.

режима. Для фиксации семян на ленту транспортера наносится липкая масса.

Рис. 1. Лабораторная установка для исследования работы высевающих аппаратов Работа установки осуществляется следующим образом. В мо мент включения электропривода привода начинается вращаться приводной вал высевающего аппарат, который начинает дозиро вать определенную часть семян. При изучении нормы высева есть возможность отключения вала привода транспортера, при этом семена собираются в мерную емкость. Оценка равномерности рас пределения семян осуществляется включением привода транс портерной липкой ленты и семена направляются на ленту. При оценке равномерности высева считают количество семян в одно сантиметровых отрезках, оценивается коэффициентом вариации.

Норма высева проверяется на различных настройках аппарата при изменении частоты вращения. Так оценивают параметр устойчи вость высева.

Материалы и методы исследований. Основной задачей при разработки лабораторной установки является проведение прочно стного расчета элементов рамки для монтажа экспериментального высевающего аппарата (рис. 2). В основу расчетов была принята методика решения подобных задач из курса сопротивления мате риалов, в частности рассмотрение плоских стержневых систем.

Рис. 2. Расчетная схема рамки Результаты исследований. Расчетная схема представляет со бой плоскую стержневую систему. Для проведения расчетов пред ставлена расчетная схема рамки с действующими на нее силами и эпюры возникающих внутренних силовых факторов (нормальной силы N, поперечной силы Q, изгибающего момента М ). Во время работы высевающего аппарата на рамку, помимо равномерно рас пределенной силы тяжести q аппарата, действует сила от привод ной цепной передачи Fгп. Для определения Fгп, а также других ки нематических параметров нами использована электронная програ ммам расчета цепных передач (табл. 1) За основу в прочностном расчете было принято, что максимальная сила q составляет 0,5 кН/м исходя из общей массы семян объемом 0,012 м3 и дейст вующим весом исследуемого аппарата 0,08 кН.

Были построены эпюры внутренних силовых факторов: нор мальной силы N, поперечной силы Q, изгибающего момента М.

Запишем условие прочности при изгибе:

где – максимальный изгибающий момент, H·м, – осевой момент инерции, см3, – допускаемые напряжения, МПа.

Принимая во внимание условие прочности при изгибе, заклю чающееся в том, чтобы расчетные значения момента не превыша ли допускаемых, определим осевой момент инерции Wх из усло вия, что исходя из эпюр внутренних сил, и 140 МПа для стали.

.

Для удобства изготовления рамки принимаем сечение в виде уголка. По таблице 1 сортамента и найденному значению 0,25 см3, подходит уголок №2 и №2,5. Максимальные на пряжения для №2 превышают допускаемые более 5%, поэтому принимаем следующий номер уголка №2,5.

Таблица Расчетные значения цепной передачи CD1 CD2 CDR CAR CDA1 CDA CP mm CZ1 CZ2 CMR mm mm mm mm mm 2 mm CDF CDF CLX1 CLX2 CDC1 CDC2 CBZ CBV CW CAW CF mm mm mm mm mm mm mm mm mm H 8.0 25 50 1.0 63.8 127.4 5.0.0 67.6 58. 122 58.6 122 53.6 117.4 2.6 2.6 74 142 Заключение. Таким образом, проведенные прочностные расче ты рамной конструкции позволяют изготовить и эксплуатировать установку с обеспечением необходимой прочности изделия при различных параметрах движения ленты и действующих нагрузках.

УДК 631. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ СЕЛЕКЦИОННЫХ СЕЯЛОК Васильев А.А., аспирант кафедры «Сельскохозяйственные машины»

ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Руководитель – Петров А.М., канд. тех. наук, профессор, зав. ка федрой «Сельскохозяйственные машины» ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

К селекционным сеялкам предъявляют очень жесткие тре бования, что обеспечит условия для произрастания каждого © Васильев А.А., Петров А.М.

элитного растения, и как следствие получить хороший урожай и качественное зерно необходимо, чтобы сеялки соответствовали всем агротехническим требованиям по высеву различных сельско хозяйственных культур. Для различных вариантов схем посева на разных стадиях селекции и первичного семеноводства нужны раз личные посевные машины в зависимости от количества высева емых семян и типа питомника, в соответствии с принятыми услов ными этапами селекционно-опытных работ.

В настоящее время еще не разработана система специальных машин и оборудования для проведения посевных работ в селек ционном производстве. На многих селекционных станциях мест ными рационализаторами и изобретателями предложены и вне дрены конструкции селекционных сеялок для работы на неболь ших делянках, однако большинство из них не нашло достаточно широкого распространения. Ввиду невозможности дать описание всех машин и различного оборудования, применяя-емого селекци онными станциями, проведем характеристику и анализ некоторых, наиболее распространенных типов посевных селекционных ма шин, применяемых для полевых работ.

Универсальная селекционная сеялка «Клен 1,5». Данная мо дель способна высевать различные культуры: пшеницу, экс парцет, люцерну, амарант, лен, рапс.

Состоит сеялка из силовой рамы, бункера для семян, компле кта сошников, двух опорных колес, электронной системы управле ния и контроля за процессом высева.

Отличительной способностью данной сеялки является про цесс настройки и если необходимо последующей корректировки нормы высева сеялки осуществляется с пульта управления, распо ложенного в кабине трактора или на самой сеялке. Норма высева устанавливается в диапазоне 0,01-400 кг/га. Имеется так же аппа ратура, осуществляющая контроль над работой системы.

Недостатком данной сеялки является использование сложной конструктивной схемы для настройки на необходимую норму вы сева, а так же повышение трудоемкости процесса вследствие ис пользования оператора.

Известна селекционная рядовая сеялка поперечного посева СПП-1,35. Конструкция высевающей системы данной сеялки со стоит из загрузочного бункера, семенной камеры, семяпровода и сошника.

Технологический процесс протекает следующим образом: с началом движения сеялку опускают в рабочее положение. При со вмещении указателя начала посева с линией первого рядка отводят фиксатор кассет, и они падают на дно обоймы. Выталкиватель, проходя под ней, выдвигает нижнюю кассету, оттуда семена вы сыпаются в семяпровод, а затем попадают в клапан. Высевающий элемент открывает клапан, и семена поступают в приемную во ронку и рассыпаются по всей семенной камере. По мере движения высевающего элемента вдоль семенной доски – от большого осно вания трапеции к меньшему, площадь, занимаемая ею в камере уменьшается, и семена, лежащие на выходящей части, попадают по семяпроводу на дно борозды, образованной сошником. После этого выталкивается следующая кассета, и цикл повторяется.

Сеялка СПП-1,35 удовлетворяет агротехническим требова ниям, предъявляемым селекционерами к машинам подобного типа, однако имеет ряд недостатков. Например, привод высевающего аппарата от ВОМ трактора не обеспечивает устойчивой нормы высева, что в свою очередь отражается на качестве посева.

Наиболее распространенной сеялкой при посеве селекцио нерами делянок сортоиспытания и предварительного размножения является механическая сеялка СН-16.

Высевающая система рассматриваемой сеялки состоит из бункера для семян, высевающих аппаратов, семяпроводов и сош ников.

Технологический процесс работы происходит следующим об разом. Семена из бункера дозируются катушкой высевающего ап парата в приемную воронку семяпровода для заделки в почву сошником. На селекционной сеялке СН-16 дозирование семян осуществляется катушечно-штифтовым высевающим аппаратом.

В комплект сеялки входят сменные катушки для высева семян с различными геометрическими характеристиками.

Основным недостатком катушечно-штифтового высевающего аппарата является неравномерность высева семян вдоль рядка, обусловленная периодичностью воздействия штифтов катушки на семена. В результате посевы получаются неравномерными, что не обеспечивает одинаковую площадь питания растений и, в конеч ном итоге, приводит к снижению урожайности. В тоже время ус тановка сеялки на заданную норму высева производится только многоступенчатым редуктором, в результате чего количество высеваемых семян изменяется ступенчато, а сложность применяя емого редуктора снижает надежность работы сеялки.

Так же в настоящее время используется сеялка селекционно семеноводческая навесная пневматическая ССНП-16.

Предназначена для рядового посева семян зерновых, зернобо бовых культур и трав на делянках предварительного и конкурсно го сортоиспытания.

Состоит из рамы, бункера для семян, высевающего аппарата, пневматической системы с распределителем семян и семяпрово дами, сошниковой группы с загорточами и ходовой части.

Технологический процесс заключается в следующем: колесо через цепную передачу и карданный вал приводит в движение ка тушку высевающего аппарата. Семена, прошедшие дозирующую катушку, попадают в эжектор. Под воздействием воздушного по тока, поступающего в эжектор от вентилятора, происходит подъем семян в вертикальной гофрированной трубе и их подача в распре делитель.

Затем семена из распределителя по гибким трубкам семяпроводам подаются непосредственно к сошникам. Количество высеваемого материала регулируется изменением рабочей длины катушки.

Преимуществами данной сеялки являются: централизованная пневматическая подача посевного материала на все сошники, что обеспечивает гарантированный посев;

настройка на норму высева осуществляется за 1,0-1,5 минуты, путем регулировки вылета од ной дозирующей катушки;

обслуживается одним трактористом, за счет использования пневмотранспортирующей системы проис ходит выравнивание семенного потока.

Таким образом, из всего многообразия применяемых сеялок наиболее перспективной является сеялка ССНП-16, но исполь зуемый на ней катушечный высевающий аппарат имеет ряд недос татков, которые необходимо устранить путем замены на другой высевающий аппарат.

Библиографический список 1. Буклагин, Д. С. Машины для селекции, сортоиспытания и первично го семеноводства полевых культур: каталог / Д. С. Буклагин, В. Я. Голь тяпин, Л. М. Колчина [и др.]. – М. : ФГНУ «Росинформагротех», 2009. – 224 с.

УДК 631. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА НЕПРЕРЫВНОГО ДОЗИРОВАНИЯ ЛОПАСТНОГО ТИПА Дёмин А. С., студент очной магистратуры, ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Руководитель – Крючин Н. П., д-р техн. наук., профессор, зав. ка федрой «Механика и инженерная графика», ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

В настоящее время в селекционном производстве интерес к проблемам посева значительно возрос. Это объясняется важнос тью получения качественных посевов в первоначальный момент исследования и предварительного размножения новых сортов сельскохозяйственных культур. Важным агротребованием являя ется обеспечение равномерного распределения семян вдоль рядка.

Выполнение этого требования способствует наилучшему обеспе чению всех растений питательными веществами.

Исходя из изложенного, на кафедре «Механика и инженерная графика» Самарской ГСХА был разработан и изготовлен экспери ментальный высевающий аппарат непрерывного дозирования ло пастного типа (рис. 1). В основу работы данного высевающего ап парата заложен принцип непрерывной подачи семенного материа ла [1], который, взаимодействуя с рабочей поверхностью лопатки, перемещается в высевное окно.

Цель исследований: повышение качества работы высева ющего аппарата непрерывного дозирования лопастного типа.

Задача исследований: провести лабораторные исследования по оценке влияния конструктивно-технологических параметров высе вающего аппарата непрерывного дозирования лопастного типа на подачу.

Для исследования конструктивно-технологических парамет ров высевающего аппарата непрерывного высева лопастного типа использовалась лабораторная установка (рис. 2). Лабораторная ус тановка включает следующие основные элементы: бункер – 1, экс периментальный высевающий аппарат – 2, воронка – 3, емкость – 4, цепная передача – 5, редуктор – 6, электродвигатель – 7, лента – 8, выпрямитель – 9, автотрансформатор – 10.

© Дёмин А.С., Крючин Н.П.

Рис. 1. Схема высевающего аппарата непрерывного дозирования лопастного типа:

1 – бункер, 2 – корпус, 3, 4 – втулки, 5 – поворотная заслонка, 6 – лопатка, 7 – компенсирующее кольцо, 8 – радиальный палец, 9, 13 – секторы, 10 – донышко, 11 – вал, 12 – поворотная втулка, 14 – указатель Рис. 2. Схема лабораторной установки Анализ технологического процесса работы высевающего ап парата непрерывного дозирования лопастного типа показал, что основными факторами, определяющими устойчивость дозирования семян, являются радиус кривизны лопатки, частота вращения вала высевающего аппарата и ширина высевного окна.

Для проведения экспериментов, были изготовлены лопатки с разным радиусом кривизны R=50, 75, 100, 125, 150 мм. Лаборатор ные исследования проводились при частота вращения вала высе вающего аппарата равной: n=20, 40, 60, 80 мин-1. Ширина высевно го окна принималась В1=10 мм, В2=20 мм, В3=30 мм.

Опыты проводились в следующей последовательности. Семе на засыпали в бункер 1 (рис. 2), включали электроприводы лабора торной установки. При достижении установившегося режима ра боты семена отбирались в ёмкость. После остановки привода вы севающего аппарата, взвешивали семена. Полученные результаты обрабатывались методом математической статистики на ЭВМ.

По результатам проведённых экспериментов построены гра фические зависимости. Одним из основных показателей надежно сти работы высевающего аппарата является устойчивость высева, поэтому была построена зависимость коэффициента неустойчиво сти высева от радиуса кривизны лопатки (рис. 3). Из анализа полу ченной зависи-мости видно, что минимальные значения коэффи циента неустой-чивости наблюдаются при радиусе кривизны 75-125 мм. Увеличение или уменьшение радиуса кривизны ведет к возрастанию коэффициента неустойчивости до 2,2%.

Рис. 3. Зависимость изменения неустойчивости высева от радиуса кривизны лопатки R Из полученных результатов зависимости удельной подачи от частоты вращения вала высевающего аппарата (рис. 4) и при раз ных углах поворота лопатки 1=10°, 2=20°, 3=30° видно, что при увеличении частоты вращения вала высевающего аппарата удельная подача увеличивается также, что изменение удельной подачи от угла поворота лопатки имеет линейный характер.

Рис. 4. Зависимость удельной Рис. 5. Зависимость удельной подачи от частоты вращения и подачи от частоты вращения угла поворота лопатки и ширины высевного окна Наибольшую удельную подачу семенного материала обеспе чивает угол поворота лопатки 3, который соответствует углу в 30 градусов. На устойчивость дозирования семян высевающим ап па-ратом непрерывного дозирования лопастного типа, помимо рас смотренных факторов, существенное влияние оказывают размеры высевного окна. Минимальная ширина высевного окна выбиралась из условия, исключающего травмирование и повреждение семян, и была установлена Вmin=10 мм.

Максимальное значение ширины высевного окна опреде лялось экспериментальным путем и составило Вmax=30 мм (рис. 5).

Дальнейшее увеличение размеров высевного окна, особенно при частоте вращения вала высевающего аппарата более 80 мин-1, приводит к резкому увеличению подачи семян и наруше нию линейной зависимости.

В результате проведённых лабораторных исследований были обоснованы конструктивно-технологические параметры высеваю щего аппарата непрерывного высева лопастного типа. Удельная подача будет максимальной при радиусе кривизны равным 100 мм и при угле поворота равном 30 градусов, при этих параметрах ко эффициент неустойчивости составил 1,3.

Библиографический список 1. Крючин, Н. П. Посевные машины. Особенности конструкций и тенденции развития : учебное пособие. – Самара, 2003 – С. 15-17.

УДК 631. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ВИБРАЦИОННОГО ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ СЕЯЛКИ Дехтяр В. А., аспирант кафедры «Механика и инженерная графика»

ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Руководители – Крючин Н. П., д-р техн. наук, проф. кафедры «Ме ханика и инженерная графика» ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Котов Д. Н., канд. техн. наук, доцент кафедры «Механика и инже нерная графика» ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

При производстве кормов, в настоящее время используют в основном пропашные сеялки точного высева. Однако секционная конструкция увеличивает их металлоемкость, затраты времени на обслуживание при изменении норм высева, схем посева, фракций семян. Недостаточные емкости для семян и удобрений требуют частых заправок сеялок, в результате чего снижаются коэффи циенты технологического обслуживания и использования времени смены.

К тому же, при посеве пропашных культур на зеленый корм и силос специальными сеялками, увеличиваются амортизационные отчисления, затраты труда на техническое обслуживание и ремонт, в результате чего себестоимость сочного корма, а следовательно и продукции животноводства возрастает. [3] Цель работы – разработка вибрационного высевающего ап парата пневматической сеялки для посева кормовых культур.

Для достижения поставленной цели, необходимо решить сле дующие задачи: провести анализ существующих высевающих ап паратов;

обосновать конструктивно-технологическую схему виб рационного высевающего аппарата.

Для выбора высевающего устройства, был проведен анализ существующих высевающих аппаратов [1, 2, 4] и разработана их классификация представленная на рисунке 1.

© Дехтяр В.А., Крючин Н.П., Котов Д.Н.

Рис. 1. Классификация высевающих аппаратов Из которой можно сделать вывод, что наиболее перспек тивными для обеспечения высокого качества посева, являются вы севающие аппараты непрерывного дозирования (дисково-скреб ковые, центробежные и вибрационные).

Однако дисково-скребковые высевающие аппараты дают низ кую устойчивость высева вследствие зависимости от внешних воздействий [5].

Центробежные высевающие аппараты трудно регулируются на норму высева, которая зависит от частоты вращения дозирую щего органа [1, 4].

Вибрационным высевающим аппаратам характерна высокая производительность и универсальность, т.е. возможность дозиро вания высеваемого материала с различными физико-меха ническими свойствами в широком диапазоне норм высева [1, 6].

Поэтому наиболее приемлемыми для посева пропашных куль тур на зеленый корм и силос, являются высевающие аппараты вибрационного типа.

На кафедре «Механика и инженерная графика» разработана функциональная схема высевающего аппарата с применением вибрации (рис. 2), который включает следующие основные эле менты: бункер 1, корпус 2, козырек 3, центральное окно 9, высе вающий диск 6, приводной вал 5, ротор-нагнетатель 7, криволи нейный дозирующий скребок 8, радиальный выступ 9, шарнир 10, толкатель 11, эксценрик 12, электродвигатель 13. Аппарат работа ет следующим образом. При пуске аппарата, ротор-нагнетатель вращаясь вместе с высевающим диском 6, отражают семена в ни шу, образованную между козырьком 3 и высевающим диском 6.

Этому способствуют и центробежные силы, действующие на се мена, увлекаемые высевающим диском 6. Эксцентрик 12 набе гающий на толкатель 11, воздействует на радиальный выступ 9 с заданной частотой и амплитудой колебания. При достижении нижнего слоя семян внутренней стенки корпуса 2, под действием колебательных движений пластины радиального выступа 9, раз рушается переферийная (конусная) поверхность стекающего се менного материала и образуется псевдосжиженный слой. В ре зультате между вершиной радиального выступа 9 и концом криво линейного скребка 8 образуется равномерно-уплотненный поток семян прямоугольного сечения, в том числе и при различных углах естественного откоса дозируемого семенного материала.

Рис. 2. Функциональная схема высевающего аппарата с применением вибрации:

1 – семенной бункер;

2 – корпус;

3 – козырек;

4 – центральное окно;

5 – приводной вал;

6 – высевающий диск;

7 – ротор-нагнетатель;

8 – криволинейный дозирующий скребок;

9 – радиальный выступ;

10 – шарнир;

11 – толкатель;

12 – эксцентрик;

13 – электродвигатель Сходящий с радиального выступа 9 и увлекаемый высева ющим диском 6 поток семян отражается выпуклой поверхностью криволинейного скребка 8 в воронку семяпровода.

Заключение. В результате работы данного высевающего аппа рата будет достигаться формирование равномерно уплотнённого в поперечном сечении высевного окна поток семян, который при вводе в воздушный поток дает равномерное распределение семян вдоль рядка. За счет этого, можно добиться высокого распределе ния семян и растений кормовых культур.

Библиографический список 1. Бузенков, Г. М. Машины для посева сельскохозяйственных культур / Г. М. Бузенков, С. А. Ма. – М.: Машиностроение, 1976. – 272с.

2. Карпенко, А. Н. Сельскохозяйственные машины / А. Н. Карпенко, В. М. Халанский. – М.: Агропромиздат, 1989. – 527 с.

3. Котов, Д. Н. Технологическое обоснование параметров и разработка роторно – скребкового высевающего аппарата пневмати-ческой сеялки для посева пропашных культур : автореф. дис. канд. техн. наук. – Сара тов, 2001. – 19 с.

4. Крючин, Н. П. Посевные машины. Особенности конструкций и тен денции развития: учебное пособие. – Самара: РИЦ СГСХА, 2003. – 116 с.

5. Патент №2173039 Россия. Высевающий аппарат / Ю.В. Ларионов, Н.П. Крючин, Д.Н. Котов, А.Н. Андреев. – №99119568/13 ;

заявл.

10.09.1999;

опуб. 10.09.2001, Бюл. №25. – 8 с. : ил.

6. Патент №2321198 Россия. Вибрационный штанговый высевающий аппарат сеялки / А.А. Вишняков, А.С. Вишняков, О.В. Лисунов [и др.]. – №2006122089/12 ;

заявл. 20.06.2006 ;

опуб. 10.04.2008. – 16 с. :

ил.

УДК 631.363.(088.8) КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕЙ КОРМОВ Комлик И.П., аспирант кафедры «Механизация и технология жи вотноводства», ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Абрамов Ю.В., инженер ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Руководитель – Новиков В.В., канд. тех. наук, профессор кафедры «Механизация и технология животноводства», ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Многообразие видов кормов и их свойств, а также требований к технологии приготовления, обусловленных физиологией кормле ния, привело к созданию большего числа способов измельчения, каждый из которых имеет свое механико-математическое описа ние или теорию. Поэтому важным инструментом поиска перспек тивных направлений по созданию измельчителей кормов и выбора © Комлик И.П., Абрамов Ю.В., Новиков В.В.

оптимальных конструктивных схем является разработка класси фикаций и анализ современных технических решений применяе мых в этой области.

В общем случае, измельчители, предназначенные для комби кормов, грубых кормов и корнеплодов должны соответствовать критериям степени измельчения зерна, модулю размола, опреде ляемый по средним данным ситового анализа. Для свиней он дол жен быть в пределах 0,2…1 мм (тонкий размол), для крупного ро гатого скота 1…1,8 мм (средний размол) и для птицы 1,8…2,6 мм (грубый размол).

При этом согласно требованиям по ГОСТ 13496.8-72 содер жание целых зерен не должно превышать 0,3…0,5%. Нарушение указанных границ, как правило, ведет к перерасходу кормов.

Чрезмерное измельчение зерна до состояния пыли снижает эффек тивность его использования, также как и переизмельчение корне плодов ведет к потери питательного сока: высокое качество резки, определяемое однородностью стружки и минимальным образова нием мезги и сока;

возможность измельчения нескольких компо нентов;

рабочая зона измельчителя должна быть доступна для очистки от остатков;

рабочие органы измельчителя должны иметь конструкцию, учитывающие физико-механические свойства из мельчаемых компонентов и выбирать такие способы воздействия на перераба-тываемый материал, при которых разрушение его мо жет быть достигнуто при наименьших напряжениях и затрате энергии.

Важным инструментом поиска перспективных направлений по созданию измельчителей и выбора оптимальных конструктив ных схем является разработка классификации и анализ современ ных технических решений (рис. 1).

По назначению измельчители могут быть: универсальными и специализированными (для измельчения продукта одного вида).

В рамках исследований рассматривается первый тип уст ройств, так как поставлена задача измельчать несколько видов кормов. В зависимости от организации рабочего процесса в рабо чей камере различают измельчители открытого типа, закрытого, одностадийные и двухстадийные. В связи с большим разнообрази ем измельчаемых материалов и, соответственно, их физико механических свойств различаются и конструктивные исполнения измельчителей.

Измельчители кормов По назначению Универсальные Специализированные По организации рабочего процесса Открытые Одностадийные Закрытые Двухстадийные По расположению вала в пространстве Горизонтальные Вертикальные По способу измельчения Плюще- Свободный Резание Скалывание Крошение Растирание ние удар По типу рабочих органов Молотковые Штифтовые Ножевые Вальцевые Подача материала Самотеком Принудительно Радиальная Центральная Боковая Тангенциальная Отвод продукта Самотеком Принудительно Воздушным потоком Воздушным Транспортером дополнительного потоком барабана вентилятора С замкнутым воздушным циклом С не замкнутым воздушным циклом С циркуляцией материала Без циркуляции материала Рис. 1. Классификация измельчителей кормов По расположению вала в пространстве различают: вертикаль ные и горизонтальные, что также обуславливается конкретными условиями применения, видом измельчаемых материалов и, ко нечно, компоновкой устройства подачи и отвода продукта (рис. 1).

В зависимости от способа измельчения: свободный удар, ска лывание, крошение, растирание, плющение, резание и схемой ор ганизации рабочего процесса, измельчители можно так же класси фицировать по типу рабочих органов: молотковые, штифтовые, ножевые, вальцевые.

По подачи и отводу материала различают: самотеком и при нудительно. Принудительно подача материала в свою очередь мо жет быть: радиальная, тангенциальная, центральная и боковая, а отвод продукта принудительно может осуществляться: воздушным потоком барабана, воздушным потоком дополнительного вентиля тора и транспортером. Устройства с подачей и отводом продукта самотеком наиболее просты, не требуют применения сложных конструкций, что соответственно сказывается на стоимости и функциональности устройства.

Библиографический список 1. Проблемы использования техники в животноводстве : сборник тру дов научно-практического совещания-семинара. – Вып. 4. Т. 2. – Тамбов, ГНУ ВИИТиН, 2003. – 86 с.

2. Концепция развития механизации и автоматизации животноводства в XXI веке // Научно-технические проблемы механизации и автоматиза ции животноводства : сборник научных трудов. – Т. 2. Ч. 1. – Подольск, ГНУ ВНИИМЖ, 2002. – 311 с.

3. Проблемы использования техники в животноводстве : сборник тру дов научно-практического совещания-семинара. – Вып. 4. Т. 2. – Тамбов, ГНУ ВИИТиН, 2003. – 86 с.

4. Алешкин, В.Р. Механизация животноводства / В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. – М. : Колос, 1993. – 319 с.

УДК 631. ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДИСКОВО-ЩЕТОЧНОГО ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА НА РАВНОМЕРНОСТЬ ВЫСЕВА Вдовкин С.В. канд. техн. наук, доцент кафедры «Механика и инже нерная графика».

Крючин П.В., аспирант кафедры «Механика и инженерная графика».

Руководитель – Крючин Н.П., д-р техн. наук, профессор, зав. кафед рой «Механика и инженерная графика» ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

В настоящее время на посевных машинах как российского, так и зарубежного производства широкое распространение полу чили катушечные высевающие аппараты. Это можно объяснить тем, что они способны с хорошим качеством осуществлять высев сыпучих и среднесыпучих семян таких как пшеница, рожь, ячмень, овес и др. Однако катушечные высевающие аппараты не способны высевать трудносыпучие семена даже с использованием дополни тельных вспомогательных устройств (ворошилок) [1]. Поэтому разработка устройств обеспечивающих высев семян в широком диапазоне размерных и фрикционных характеристик является ак туальной задачей при проектирование посевных машин.

Цель исследования. Проанализировать влияние, оказывающее длиной упругих элементов и заходностью семясбрасывающих ва ликов на равномерность высева семян. Задача: определить влия ние конструктивно-технологических параметров дисково-щеточ ного высевающего аппарата на равномерность высева.

На кафедре «Механика и инженерная графика» Самарской ГСХА для высева семян с различными физико-механическими свойствами был спроектирован и разработан дисково-щеточный высевающий аппарат центрального дозирования (рис. 1).

Технологический процесс высева данным аппаратом осуще ствляется следующим образом. При вращении высевающего диска 9 неподвижные штифты 5, заходя в зону загрузного окна 4, завле кают определенную порцию семенного материала под козырек 7 и транспортируют ее к семясбрасывающему валику 8, который вра щаясь на встречу движению высевающего диска за счет упругих элементов, расположенных по винтовой линии, выносит семена © Вдовкин С. В., Крючин П. В., Крючин Н. П.

в воронку семяпровода 10, образуя непрерывный поток семенного материала.

Рис. 1. Схема штифтово-щеточного высевающего аппарата:

1 – корпус;

2 – неподвижный диск;

3 – приводной вал;

4 – загрузочное окно;

5 – неподвижные штифты;

6 – кожух;

7 – козырек;

8 – семясбрасывающий валик;

9 – высевающий диск;

10 – воронка семяпровода После прохождения семясбрасывающего валика 8 штифты продвигаются к загрузочному окну 4, завлекая последующую пор цию семян, повторяя рабочий цикл.

Исследования влияния конструктивно-технологических пара метров дисково-щеточного высевающего аппарата на равномер ность распределения семян в продольном направлении проводи лись на лабораторной установке (рис. 2) путём высева семян овся ницы луговой на липкую бесконечную ленту.

Лента, пропитанная липкой массой (солидол), на которую вы севались семена, устанавливалась непосредственно под высеваю щим аппаратом и перемещалась с постоянной скоростью – 2 м/с.

Общая длина рабочего участка составляла 4 м, а длина зачетного участка 2 м. Качество высева оценивалось коэф-фициентом нерав номерности.

На зачетном участке ленты с высеянными семенами произво дился подсчет семян, попавших в односантиметровые участки.

Полученные результаты обрабатывались методом математической статистики.

Рис. 2. Схема лабораторной установки для исследования продольной равномерности распределения семян:

1 – дисково-щеточный высевающий аппарат;

2 – электропривод семясбрасывающего валика;

3 – липкая лента;

4 – регулятор оборотов электродвигателя лабораторной установки;

5 – цепная передача;

6 – электродвигатель лабораторной установки;

7 – червячный редуктор;

8 – трансформатор лабораторной установки;

9 – блок управления Исследования по изучению влияния конструктивно-техно логических параметров дисково-щеточного высевающего аппарата на равномерность высева проводились с использованием различ ных семясбрасывающих валиков, у которых изменялась длина уп ругих элементов (l=20 мм, l=25 мм, l=30 мм, l=35 мм) и заходность винтовой линии (К=1, К=2, К=3). Частота вращения семясбрасы вающих валиков была постоянной и составляла nв = 70 мин-1. Час тота вращения высевающего диска nд = 5 мин-1.

В результате проведения эксперимента по установлению влияния длины упругих элементов и заходности семясбрасываю щих валиков на равномерность высева были получены следующие графические зависимости, представленные на рисунке 3.

Неравномерность высева % k- k- 10 k- мм 20 25 30 Длина упругих элементов Рис. 3. Зависимость неравномерности высева от длины упругих элементов и заходности семясбрасывающих валиков Из характера полученные зависимости видно, что с увеличе нием длины упругих элементов до 30 мм на всех трех заходностях неравномерность высева уменьшается. Это объясняется тем, что более длинные упругие элементы, обладая меньшей жесткостью, при взаимодействии со штифтами незначительно отклоняются от радиального положения, сокращая тем самым область свободного прохода семенам за пределы валика уменьшая тем самым пульса цию семенного материала. Лучшие показатели равномерности вы сева наблюдаются у трехзаходных семясбрасывающих валиков.

При установке семясбрасывающих валиков с длиной упругих эле ментов более 30 мм неравномерность высева увеличивается. Это связано с излишней мягкостью упругих элементов. Причем наибо лее выраженное снижение равномерности высева наблюдается у трех заходного валика в связи с забиванием семясбрасывающего валика семенами и переброса их к загрузочному окну.

В результате проведенных исследований можно сделать вы вод, что наименьшая неравномерность высева будет при длине упругих элементов l=25 мм и заходности винтовой линии семяс брасывающего валика К=3.

Библиографический список 1. Крючин, Н. П. Посевные машины. Особенности конструкций и тен денции развития : учебное пособие. – Самара, 2003 – С. 15-17.

УДК 631.31:631. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ДЛЯ МЕЛКОЙ ОСЕННЕЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ С ПАССИВНО-ПРИВОДНЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ Петров М.А., аспирант кафедры «Сельскохозяйственные машины», ФГБОУ ВПО Самарской ГСХА.

Ишкин П.А., канд. техн. наук, доцент кафедры «Сельскохозяйствен ные машины», ФГБОУ ВПО Самарской ГСХА.

Руководитель – Савельев Ю.А., д-р техн. наук, профессор кафедры «Сельскохозяйственные машины», ФГБОУ ВПО Самарской ГСХА.

В настоящее время при возделывании различных сельскохо зяй-ственных культур находят все большее применение энергоре сурсо-сберегающие технологии, предусматривающие минимиза цию обработки почвы. Одним из перспективных видов обработки почвы при этом является мелкая осенняя обработка. Однако уменьшение глубины осенней обработки приводит к более интен сивному уплотнению почвы по глубине почвенного горизонта, что отрицательно сказывается на изменение физико-механических свойствах почвы и урожайности возделываемых культур.

Применяемые при данной обработке сельскохозяйственные почвообрабатывающие машины создают большую крюковую на грузку на трактор, что дополнительно к весу и динамическому ха рактеру работы трактора добавляют значительный уровень уплот няющего воздействия на почву через его движители. Это объясня ется высоким тяговым сопротивлением пассивных почвообраба тывающих рабочих органов орудий для мелкой обработки почвы.

Одним из эффективных способов снижения уплотнения необ рабатываемого горизонта почвы является использование маловес ных широкозахватных машинотракторных агрегатов, обладающих малым удельным весом (вес МТА на 1 м ширины захвата). Так как вес трактора определяет создаваемое им тяговое усилие, а ширина захвата почвообрабатывающего орудия и глубина обработки поч вы определяют тяговое сопротивление, то для уменьшения удель ного веса МТА требуется уменьшение удельного тягового сопро тивления почвообрабатывающего орудия. Резервом снижения вы сокого тягового сопротивления при этом является использование приводных рабочих органов, осуществляющих рабочий процесс за счет энергии передаваемой от механизмов отбора мощности © Петров М.А., Ишкин П.А., Савельев Ю.А.

трактора, обеспечивающих также снижение тягового сопротивле ния пассивных рабочих органов при их совместном использова нии. Для выполнения технологического процесса обработки поч вы, подобный тип рабочих органов использует энергию враща тельного движения, передаваемую посредством кинематических звеньев от ДВС трактора. При этом передаваемая мощность вра щательного движения не зависит от веса трактора и его тягово сцепных свойств, а приводные рабочие органы с горизонтальной осью вращения при определенных условиях могут создавать «тол кающий» эффект. Все это создает предпосылки к снижению удельного тягового сопротивления почвообрабатывающего МТА за счет применения маловесной энергонасыщенной тракторной техники и использования широкозахватных почвообрабатываю щих орудий, оснащенных пассивно-приводными рабочими орга нами.

Для разработки конструктивно-технологической схемы ору дия для мелкой осенней обработки почвы с пассивно-приводными рабочими органами необходимо проанализировать существующие отечественные и зарубежные аналоги и выявить перспективные возможности для реализации и совершенствования наиболее эф фективных конструктивных решений применительно к конкрет ным почвенно-климатическим условиям.

К наиболее распространенным серийно выпускаемым маши нам, оснащенных пассивно-приводными рабочими органами, можно отнести культиватор фрезерный КФГ-3,6, оснащенный приводным фрезбарабаном с горизонтальной осью вращения и пассивными тяговыми рабочими органами-лапами;

культиватор фрезерный КФО-5,4 для междурядной обработки почвы имеющий приводные фрезы и пассивные лапы;

фрезерный гребнеобразо ватель ФНГ-4х70 оборудованный горизонтальным фрез-барабаном и формирователем гребней и ее зарубежные аналоги фрезы про пашные RF и KG;

универсальная машина УМВК-1,4 оборудо ванная горизонтальной фрезой с Г-образными ножами и опорным катком [1, 2].

На основании анализа технических средств, разработана клас сификация рабочих органов почвообрабатывающих машин, кото рая позволяет определить наиболее рациональные и эффективные пути реализации предлагаемого способа снижения уплотнения подпахотного горизонта почвы и совершенствования конструкции почвообрабатывающих машин.

Рабочие органы почвообрабатывающих машин По глубине обработки Для глубокой Для мелкой Для поверхностной Для обычной обработки обработки обработки обработки (более 24 см) (от 8 до 16 см) (менее 8 см) (от 16 до 24 см) По типу рабочих органов Тяговые Приводные Комбинированные Вертикальные Почвообрабаты Лапы вилки-фрезы вающая штанга Ножи Зубья Корпус с роторным Горизонтальные отвалом фрезы Черенковые рыхлители Лемешные Активные диски Ярусная корпуса (роторы) фреза Пассивные диски, катки Шлейфы, выравниватели Рис. 1. Классификация рабочих органов почвообрабатывающих машин Из анализа классификации видно, что «толкающим» эффек том из всех рассмотренных рабочих органов могут обладать толь ко горизонтальные фрезы и активные диски (роторы). Но для ис пользования этого эффекта необходимо проведение теорети ческих и экспериментальных исследований с целью определения условий его проявления.

Библиографический список 1. Сельскохозяйственная техника и оборудование:

каталог-портал [Электронный ресурс]. – URL:

http://www.rosinformagrotech.ru/index.php?topic=portal&page=title (дата обращения: 6.02.2012).

2. Циммерман, М.З. Рабочие органы почвообрабатывающих машин. – М.: Машиностроение, 1978. – 295 с. : ил.

УДК 631.363.(088.8) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВЛАГИ ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Грецов А. С., аспирант кафедры «Механизация и технология живот новодства» ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Руководитель – Новиков В. В., канд. тех. наук, профессор кафедры «Механизация и технология животноводства» ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Экструдированные корма, обладают рядом преимуществ по сравнению традиционной, измельченной кормосмесью, применя емой для кормления сельскохозяйственных животных, птицы и т.д.

Вопрос переработки отходов животного происхождения (от ходов птицефабрик, включая падеж, отходов мясо и рыбоперера ботки и т.п.) совместно с растительным наполнителем (зерно, от руби, шроты и т.п.) и получения на этой основе высококачествен ного продукта, пригодного для кормления не достаточно изучен.

Цель исследований – разработка технологии переработки от ходов животного происхождения, создание в определенной про порции смеси измельченных отходов животного происхождения с растительным наполнителем, экструдирование этой смеси на мо дернизированных экструдерах, а затем охлаждение и затаривание.

Экструдирование позволяет переработать отходы производ © Грецов А. С., Новиков В. В.

ственной деятельности, которые в этом случае рассматриваются как сырье. Такое сырье после переработки методом экструзии ста новится важной частью кормового рациона птицы, свиней и пуш ных зверей.

Преимущества такого метода переработки отходов по сравне нию с традиционными (в котлах-утилизаторах) заключаются не только в приоритете этой технологии с точки зрения охраны ок ружающей среды (практически полное отсутствие отходов, выбро сов и вредного запаха), но и значительно меньшими затратами на переработку, высокой степенью стерилизации, которая делает безопасными отходы, могущие содержать патогенные и болезне творные микроорганизмы [1].

Однако отходы животного происхождения содержат большое количество влаги. Для извлечения излишней влаги нами предлага ется способ извлечения влаги путем обкатывания сырья в зеерной камере на поверхности последней элементами, эксцентричными зеерной камере.

Устройство (рис. 1) для извлечения [2] влаги из сырья предла гаемым способом включает зеерную камеру 1 шнек 2, располо женный под патрубком загрузочной камеры 3 и выполненный на приводном валу 4. Приводной вал сосен загрузочной и зеерной камере 1 и приводится во вращение от электродвигателя (на ри сунке не показан). Шнек включает в себя последовательно чере дующиеся червяки 5 с радиально заостренным дополнительным витком 6 на их основных витках 7.

Червяки 5 установлены с возможностью вращения на закреп ленных на приводном валу 4 эксцентриках 8, в результате чего эксцентричны относительно приводного вала, а значит и относи тельно зеерной камеры 1. Причем эксцентриситеты смежных экс центриков 8 выполнены по разные стороны относительно оси при водного вала 4. При этом глубина канавок между основными вит ками 7 червяков 5 уменьшаются по мере приближения канавок к заднему основанию зеерной камеры 1 (на рисунке условно не ото бражено).

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

В переднее основание зеерной камеры 1 перерабатываемое сырье подается шнеком 2 и после заполнения сырьем под действием шнека 2, пространства между поверхностью зеерной камеры 1 и передним червяком 5 последний под действием сил трения со стороны набегающей на червяк сырья начинает вращаться на собственном эксцентрике 8.

Рис. 1. Устройство для извлечения влаги из отходов животного происхождения В результате происходит обкатывание этим червяком 5 сырья на поверхности зеерной камеры 1. При этом происходит отжим сырья, обеспечивающий извлечение из него влаги, которая стекает через щели или отверстия зеерной камеры 1 (на рисунке не пока зано). Причем отжим сырья производится на двух уровнях: на ос нованиях межвитковых канавок и более жесткий отжим на верши нах основных витков 7. А радиально заостренный дополнительный виток 6 червяка, образующий в узкой части пространства F мини мально допустимый (гарантированный) зазор относительно зеер ной камеры 1, производит резание фрагментов сырья. Так как на правление вращения червяков 5 вокруг собственной оси (совпа дающей с осью наружной поверхности эксцентриков 8) и направ ление витков червяков противоположно соответственно направле нию вращения и направлению витков шнека 2, то при вращении червяков вокруг собственной оси их витки 7 стремятся сдвинуть сырье в направлении заднего основания зеерной камеры 1.

А в результате вращения червяков 5 относительно оси зеерной ка меры 1 (совпадающей с осью приводного вала 4) витки червяков стремятся сдвинуть сырье в направлении переднего основания зе ерной камеры. Но результирующим будет сдвиг сырья в направле нии заднего основания зеерной камеры 1, что следует из следую щего анализа.

За один оборот червяка 5 вокруг оси зеерной камеры 1 наруж ная поверхность червяка переместится по ее поверхности на рас стояние, равное:

S=D, (1) где S – расстояние перемещения наружной поверхности червяка по поверхности зеерной камеры;

D – диаметр зеерной камеры.

В результате при вращении вокруг оси эксцентрика, т.е. при качении, за один упомянутый выше оборот червяка вокруг оси зе ерной камеры он сделает вокруг собственной оси следущие коли чество оборотов:

n=S/d, (2) где d – диаметр наружной поверхности червяка.

Так как (пренебрегая упомянутым гарантированным зазором) d=D-2e, (3) где е – эксцентриситет червяка относительно зеерной камеры.

Получаем: n=1/(1-2е/D), (4) что равно – k=1/(1-2е/D), (5) где k – превышение частоты вращения червяка вокруг собственной оси относительно его вращения вокруг оси зеерной камеры.

Из выражения (5) например, при практически применимых величинах (е/D) порядка 0,1…0,2 имеем округленно k=1,25…1,66, из чего следует, что сдвиг сырья витками червяка 5 будет проис ходить в направлении заднего основания зеерной камеры 1. Таким образом, червяки 5 выполняют не только отжим сырья на поверх ности зеерной камеры 1 и резание сырья, но и продольное пере движение сырья вдоль зеерной камеры. При продольном продви жении сырья его объем уменьшается в результате стока извлечен ной жидкости через щели (или отверстия) зеерной камеры 1. При этом уменьшающаяся глубина канавок между основными витками 7 червяков 5 в направлении к заднему основанию зеерной камеры 1 обеспечивает полноту заполнения сырьем пространства между поверхностью последней на всей её длине и поверхностью червяков. Что обуславливает устойчивость процесса переработки сырья, исключая преры-вистость его обкатывания по мере при ближения к заднему основанию зеерной камеры 1.

При продвижению к заднему основанию зеерной камеры перерабатываемого сырья перемешивание последнего винтовыми поверхностями червяков 5 обеспечивается за счет сложного их вращения: вокруг собственной оси и оси зеерной камеры.

Заключение. Предлагаемый способ обуславливает извлече-ние излишней влаги из отходов производственной деятельности при сравнительно простом инструментальном обеспечении: за счет одного типа инструментов – червяков с дополнительным радиаль но заостренным витком на их основных витках.

Библиографический список 1. Переработка отходов забоя методом сухой экструзии [Электронный ресурс]. URL: http://agrogrant.ru/ (дата обращения: 04.04.2012).

2. Патент №2291188 Российская Федерация, МПК С11В 1/00, С11В 1/06. Способ извлечения масла из растительного сырья и устройство для его осуществления / Ларионов Ю.В., Мишустин А.В., Новиков В.В., Чен цов В.В.;

заявитель и патентообладатель Самарская государственная сельскохозяйственная академия. – №2004104138/13;

заявл. 12.02.2004;

опубл. 10.01.2007, Бюл. №1. – 6 с.: ил.

УДК 631. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СМЕСИТЕЛЯ-ДОЗАТОРА ПРЕСС-ЭКСТРУДЕРА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ ООО «АПК «КРАСНЫЙ КЛЮЧ»

Симченкова С. П., аспирант кафедры «Механизация и технология животноводства», ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Учитывая сложную экономическую обстановку в сельско хозяйственном производстве, важным направлением технического прогресса в механизации и автоматизации животноводства на рас сматриваемый период является модернизация действующей тех ники, расширение её технологических возможностей. Особенно необходимо и целесообразно производить модернизацию техники, отличаю-щейся высокой металлоёмкостью. Замена в них морально устаревших узлов и агрегатов позволяет повысить их технический уровень с минимальными инвестициями [1, 3, 4].

© Симченкова С. П.

Поэтому в Самарской ГСХА была разработана принципи ально новая конструкция смесителя-дозатора пресс-экструдера (новизна подтверждена патентом РФ на полезную модель №110934). Экспериментальный смеситель-дозатор был установлен на серийный экструдер КМЗ-2У линии приготовления экструдиро ванных кормов в ООО «АПК «Красный ключ».

Схема модернизированного пресс-экструдера представлена на рисунке 1 состоит из рамы 1, шнековой части 2, смесителя дозатора 3, защитного кожуха 4, приводного электродвигателя 5, ремённой передачи 6. Смеситель-дозатор 3, установленный на экс трудер имеет следующую, оптимизированную, в ходе лаборатор ных исследований, частоту вращения 8…15 мин-1 в зависимости от производительности пресс-экстудера.


При работе пресс-экструдера, предварительно осуществлялся вывод его на рабочий режим, для этого вначале, производи тельность смесителя-дозатора уменьшали, а по мере прогрева экс трудера выводили на режим полной производи-тельности. Подго товленные компоненты загружались в бункер смесителя-дозатора.

В камере шнекового пресса масса гомогенизируется, за счёт тре ния нагревается до температуры более 393К. При прохождении спрессованного продукта через отверстия матрицы происходит взрыв массы, и она вспучивается.

Рис. 1. Пресс-экструдер для приготовления кормов:

1 – рама;

2 – шнек;

3 – смеситель-дозатор;

4 – кожух;

5 – электродвигатель;

6 – ремённая передача Принципиальная технологическая схема производства экструдированного корма представлена на рисунке 2 и включает бункеры зернового сырья 1, модернизированный пресс-экструдер 2, транспортёр готового корма 3 и бункер для кратковременного хранения готового продукта 4. В результате испытаний пресс экструдера установлено, что получаемый корм отвечает предъяв ляемым зоотехническим требованиям и, соответственно, техноло гический процесс выполняется качественно. В ходе испытаний было определено, что наиболее рационально работает модернизи рованный пресс-экструдер при производительности 0,5…0,65 т/ч, при этом удельная энергоёмкость составляет до 53…56 кВтч/т.

Модернизированный пресс-экструдер КМЗ-2У [2] обеспечивает приготов-ление качественного корма, процесс экструзии протекает устойчиво, без значительных колебаний температуры и загрузки электропривода.

Рис. 2. Технологическая схема производства экструдированного корма:

1 – бункер для зернового сырья;

2 – пресс-экструдер;

3 – транспортёр для экструдата;

4 – приёмный бункер готового корма Исследования в производственных условиях пресс-экстру дера, оснащённого смесителем-дозатором показали высокую эф фективность предложенного решения: за счёт выполнения опера ций смешивания компонентов и дозирования смеси одним смеси телем-дозатором сократилось время и затраты труда на подготовку корма к экструдированию.

Расчёт показателей экономической эффективности предло женного решения показал экономическую целесообразность при менения разработанного смесителя-дозатора в серийных моделях экструдеров.

Таблица Техническая характеристика экструдера КМЗ-2У Наименование параметра Значение Часовая производительность, т/ч 0,5-0, Мощность основного электродвигателя, кВт Мощность электродвигателя питателя, кВт 0, Потребляемая мощность в рабочем режиме, кВт, не более Масса, не более, кг Габаритные размеры, мм длина ширина высота Таблица Техническая характеристика модернизированного экструдера Наименование параметра Значение Часовая производительность, т/ч 0,5-0, Частота вращения шнека, мин-1 Мощность основного электродвигателя, кВт Мощность электродвигателя смесителя-дозатора, кВт Потребляемая мощность в рабочем режиме, кВт, не более Годовой экономический эффект от внедрения смесителя дозатора составил 77460,00 руб., срок окупаемости инвестиций – 1,04 года.

Библиографический список 1. Амерханов, Х.А. Стратегия и основные направления развития живот новодства России [Электронный ресурс]. – URL: www.dki.ru (дата обра щения 10.03.2012).

2.Вагин, Ю.Т. Практикум по механизации животноводства : учебное пособие / Ю.Т. Вагин, А.В. Крупенин, Г.П. Цыганок, В.А. Шаршунов. – Минск : Ураджай, 2000. – 477 с.: ил.

3. Концепция развития механизации и автоматизации процессов в жи вотноводстве на период до 2015 г. – Подольск, 2003. – 100 с.

4. Производство и использование комбикормов [Электронный ресурс] / В. А. Шаршунов, А. В. Червяков, С. А. Бортник [и др.]. – – URL:

www.belama.com(дата обращения 10.03.2012).

УДК 631.1 : 631. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ОСНОВНЫХ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ Савельева И.Ю., аспирант кафедры «Тракторы и автомобили», ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Руководитель – Мусин Р.М., канд. тех. наук, доцент кафедры «Трак торы и автомобили», ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Одним из основных условий при проектировании сельско хозяйственных орудий является обеспечение их способностью из менять состояние почвы и создавать благоприятные условия для роста и развития культурных растений.

Для достижения высокого качества работы почвообра батывающего орудия необходимо выполнять обоснование конст руктивных и технологических параметров рабочих органов с уче том физико-механических и технологических свойств почвы:

плотности, твердости, влажности, коэффициента объемного смя тия, угла внутреннего и внешнего трения и др.

Целью исследований являлось определение основных физико механических свойств почвы: величины коэффициента трения почвы о сталь, коэффициента внутреннего трения почвы и коэф фициента объемного смятия, необходимых для расчета тягового сопротивления рабочих органов с.-х. орудий, напряжения в обра батываемом пласте почвы от их рабочих поверхностей.

Материалы и методы исследований. По результатам исследо ваний свойств почвы твердомером Ревякина и на сдвигомере Лит винова были построены зависимости: коэффициента объемного смятия q от различной плотности почвы;

коэффициента трения скольжения f и угла трения среднесуглинистой почвы о сталь в зависимости от влажности почвы;

сдвигающих напряжений С от величины нормальных напряжений N для определения угла внут реннего трения f среднесуглинистой почвы при влажности 27,7%.

Основными почвами Среднего Поволжья являются средне и тяжелосуглинистые черноземы. Опыты были проведены на поле среднесуглинистого чернозема, глубина гумусного слоя 0,5 м.

Для определения коэффициента объемного смятия q приме © Савельева И.Ю., Мусин Р.М.

нялся твердомер Ревякина, которым при этом по глубине пахотного горизонта определялась величина твердости. Определе ние коэффициента объемного смятия почвы проводилось на поле после предпосевной обработки по следам тракторов МТЗ-80, Т-150К, МТЗ-1523 и К-701.

Результаты исследований. По результатам исследований бы ли построены зависимости изменения коэффициента объемного смятия от плотности почвы после проходов колесных тракторов, соответствующего пределу несущей способности.

Рис. 1. Изменение величины коэффициента объемного смятия q в зависимости от плотности почвы после проходов колесных тракторов Данные исследований показывают, что коэффициент объем ного смятия увеличивается от 8,2 до 11,6 Н/см3. Значения коэффи циента объемного смятия увеличиваются на почве с большей сте пенью уплотнения по следам тракторов. Полученные эксперимен тальные значения коэффициента объемного смятия позволяют оп ределить величину сопротив-ления объемной деформации почвы рабочим органом и, в частности, при следоразрыхлении, а также может быть использован при расчете напряженного состояния почвы под движителем трактора.

Коэффициент трения почвы о сталь зависит главным образом от механического состава и влажности почвы. Величина коэффи циента трения скольжения определялась для почвы с уровнем влажности характерной для весенне-полевых работ: 24,4;

26,8;

28,8;

30,7%. Полученные данные показывают, что с увеличением влажности почвы значение коэффициента трения в исследуемом интервале увеличиваются с 0,459 до 0,608 и угла трения с 24,3 до 31,30.

Рис. 2. Изменение коэффициента трения скольжения f и угла трения среднесуглинистой почвы о сталь в зависимости от влажности почвы Коэффициент трения почвы о сталь увеличивается пропор ционально увеличению влажности, причем более интен-сивно при влажности, превышающей уровень физической спелости. Такие условия соответствуют периоду проведения весенней предпосев ной обработке почвы. Коэффициент трения f используется для оп ределения тягового сопротивления почвообрабатывающих рабо чих органов и, в частности, по рациональной формуле академика В. П. Горячкина и характеризует затраты на вредную работу.

Рис. 3. Зависимость величины сдвигающих напряжений с от величины нормальных напряжений N при влажности почвы 27,7% По данным испытаний образцов почвы на приборе Литвинова была построена зависимость величины сдвигающих напряжений от величины нормальных напряжений N при влажности поч с вы 27,7%, (рис. 3), на основании которых определены угол 28o31 и коэффициент внутреннего трения почвы tg 0,53.

Заключение. Представленные экспериментальные данные мо гут быть использованы для обоснования конструктивных и техно логических параметров рабочих органов почвообраба-тывающих машин.

УДК 631.314. ОБЗОР СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ И ПРИКАТЫВАНИЯ ПОЧВЫ В ПРЕДПОСЕВНОЙ ПЕРИОД Рашевских А. А., аспирант кафедры «Сельскохозяйственные маши ны», ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Задачей технологического процесса, выполняемого катками является рыхление, выравнивание и прикатывание поверхности почвы. Катки могут применяться до и после посева. До посева кат ки работают, как правило, по предварительно обработанной по верхности почвообрабатывающими рабочими органами при ос новной, мелкой и поверхностной обработке, в зависимости от применяемой системы обработки.

Каток до посева может выполнять все перечисленные опера ции или отдельные. В частности, допосевное прикатывание с вы равниванием обеспечивает создание условий для посева мелкосе мянных культур. Послепосевное прикатывание позволяет создать лучший контакт семян с почвой, способствующий их быстрому прорастанию.

Основная задача катков общего назначения – качественная подготовка почвы при различных системах обработки в сочетании с другими рабочими органами с целью сохранения влаги и созда ния благоприятных условий для роста и развития культурных рас тений. Одна из перспективных энергосберегающих систем обра ботки почвы является мелкая, осеняя с культивированием поверхности.


Поэтому целью исследования является выявить перспектив © Рашевских А.А.

ность применения существующих конструкций катков в агрегате с различными рабочими органами при мелкой осенней мульчи рующей обработке, обеспечивающей высокое качество работы.

Задачей исследования является анализ существующих конст рукций катков для использования при мелкой осенней обработке.

Главная задача прикатывания состоит не в том, чтобы уплот нением подтянуть влагу ближе к поверхности почвы, а в том, что бы в засушливых условиях как можно полнее сохранить влагу от физического испарения. Прикатывание необходимо также в тех случаях, когда почва до посева озимых не успела осесть естест венным путем, поскольку оседание почвы после посева приводит к повреждению корневой системы у озимых культур и к изрежива нию всходов весной. В зависимости от поставленной задачи при меняют катки с разным давлением на почву и с различной поверх ностью: гладкие (рис. 1);

кольчатые (рис. 2);

колесные (рис. 3);

планчатые (рис. 4);

спиральные (рис. 5).

Рис.1. Каток гладкий водоналивной (КГВН-1,6) Рис. 2. Каток кольчато-шпоровый (3-ККШ-6) Рис. 3. Каток колесный (FRP/ZRP) Рис. 4. Каток планчатый (ЗК-7,0) Рис. 5. Каток спиральный (FLEXI-COIL 75) Давление катка на 1 см2 почвы определяют делением его мас сы на произведение длины катка и половины ширины площади его опоры, измеренной на пашне. Показателем давления катка может служить его масса, приходящаяся на 1 см захвата. Оптимальным в большинстве случаев является давление 3-4 кг·см длины катка, или 300-400 г·см2 поверхности почвы. Однако в конкретных усло виях это значение устанавливается опытным путем. Кольчатые катки (рис. 2), уплотняя почву на глубину 4-6 см, оставляют ее по верхность в разрыхленном состоянии, устраняя тем самым необ ходимость боронования. Они оказывают на почву давление от 2,4 до 4,2 кг на 1 см длины катка. Регулируют давление изменением груза, помещенного в специальные ящики, установ ленные на раме катка. В последнее время прикатывание проводят преимущественно в сочетании с другими приемами обработки почвы (вспашкой, культивацией, боронованием) и особенно с по севом. В последнем случае часто применяют не сплошное, а ряд ковое прикатывание специальными каточками, монтируемыми на сеялке. Прикатывание пересохшей и переувлажненной почвы не дает положительных результатов. В первом случае оно не способ ствует оседанию почвы, а только превращает верхние комочки в пыль, во втором – почва сильно уплотняется и при высыхании об разуется корка. Кроме того, во время работы почва прилипает к поверхности катка.

Заключение. После катков, а часто и в одном агрегате с ними пускают легкие бороны, разрыхляющие самый верхний слой поч вы для уменьшения испарения. Прикатывание обеспечивает хоро шие, дружные всходы. Отрицательное действие прикатывания проявляется в разрушении структуры почвы, уменьшении доступа воздуха в нее, что усиливает заиливание поверхностного слоя и увеличивает потери влаги. Прикатывание можно применять на хо рошо просохшей почве и при обязательном последующем легком бороновании.

Библиографический список 1. Карпенко, А.Н. Сельскохозяйственные машины / А.Н. Карпенко, В.

М. Халанский. – 5-е изд., перераб. и доп. – М. : Колос, 1983. – 495 с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для высш. с.-х. учеб. заведений).

УДК 631. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СОШНИКОВ ДЛЯ ПОСЕВА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР Головин М.Е., студент ФГБОУ ВПО «Самарская ГСХА».

Руководитель – Иванайский С.А., кандидат технических наук, до цент кафедры «Сельскохозяйственные машины», ФГБОУ ВПО «Самар ская ГСХА».

Выращивание зерновых культур на сегодняшний день являет ся неотъемлемой частью производственной деятельности боль шинства сельхоз предприятий. Повышение экономической эффективности этого вида деятельности, за счет увеличения © Головин М.Е, Иванайский С.А.

урожайности возделываемых культур, можно добиться путем рав номерного распределения семян на заданной глубине под мульчи рованным поверхностным слоем почвы [1].

Целью данной работы является совершенствование конс трукции сошников посевного агрегата АУП-18.05 с установкой стоек на четырехзвенном параллелограммном механизме с воз можностью копирования рельефа поверхности поля.

Для достижения поставленной цели необходимо решить сле дующие задачи. 1) Провести исследования существующих конст рукций сошников для посева зерновых культур. 2) Разработать конструкцию сошников посевного агрегата позволяющих копиро вать рельеф поверхности поля.

При определении оптимальной конструкции сошника мы про вели исследование существующих конструкций сошников, кото рые используют для выполнения схожих задач. На рисунке 1 пока зана посевная секция 22 которая содержит кронштейн 24, хомуты 25 для крепления кронштейна 24 на раме 13 сеялки 11, четырех звенный параллелограммный механизм 26, семенной ящик 27, ки левидный сошник 28, бороздорез 29, переднее опорное колесо посевной секции 22, заднее опорное колесо 31, загортачи 32 и посевной секции 22, вертикально установленный дисковый высе вающий аппарат 34, механизм 35 изменения глубины хода киле видного сошника 28 [2].

Рис. 1. Сошник с опорно-копирующим колесом Достоинства: такое конструктивное выполнение позволит обеспечить устойчивость хода сошника по глубине и повысить равномерность заделки удобрений по глубине.

Недостатки: опорно-копирующее колесо сошника предназ начено для работы с универсальной пневматической сеялкой.

На рисунке 2 показана пневматическая туковая сеялка, кото рая содержит раму 1 с опорным колесом 2, бункер 3 для удобрений, высевающие аппараты катушечного типа 4, нагнета тель воздуха 6 с пневмотрубопроводом 12 трубчатые сошники 10.

Дополнительно секция снабжена прижимным устройством 13 [3].

Достоинства: такое конструктивное исполнение сошника с прижимным устройством позволит обеспечить устойчивость хода сошника по глубине и снизить тяговое сопротивление.

Недостатки: устройство предназначено для работы с мине ральными удобрениями.

Предлагаем проводить мульчированный посев зерновых куль тур с помощью посевного агрегата АУП-18.05 на раме которого, установлены сошники, закрепленные с помощью четырехзвенного параллелограммного механизма.

Рис. 2. Пневматическая туковая сеялка Рис. 3. Посевная секция АУП-18. Посевная секция состоит из сошника включающего в свою конструкцию стойку сошника 1 (рис. 3), верхнее 2 и нижнее 3 зве нья четырехзвенного параллелограммного механизма оснащен ного прижимным устройством 4. За стойкой установлен опорно копирующий каток 5, обеспечивающий заданную глубину посева и прикатывание борозды. Во время движения агрегата по полю сошники осуществляют разбросной посев на установленную глу бину, при этом осуществляется индивидуальное копирование по верхности поля с помощью опорно-копирующего катка установ ленного непосредственно за каждой стойкой посевной секции. Пе ремещение секции и удержание стойки сошника в вертикальной плоскости обеспечивает четырехзвенный параллелограммный ме ханизм. Такая конструкция позволяет улучшить качество посева за счет точности распределения семян по глубине. После прохода сеялки семена культуры остаются равномерно распределенными в ленте за сошником на заданной глубине под мульчированным по верхностным слоем.

Заключение. 1) Проведенные исследования показали, что конс-трукции сошников включающие шарнирное соединение сошников с опорно копирующими катками и прижимным устрой ством позволяют получать качественный посев культур. 2) В ре зультате проделанной работы была разработана усовершен ствованная конструкция сошников посевного агрегата АУП-18. оснащенного сошниками закрепленными на раме с помощью че тырехзвенного параллелограммного механизма. При этом индиви дуальное копирование поверхности поля осуществляется с помо щью опорно-копирующего катка, что повышает качество посева за счет точности распределения семян по глубине.

Библиографический список 1. Есипов, В.И. Сельскохозяйственные машины : учебное пособие / В. И. Есипов [и др.]. – Ч. 1. – Самара : РИЦ СГСХА, 2011. – 264 с.

2. Пат. №2130242 Российская Федерация, МПК А01В79/02. Способ возделывания зернового сорго на светло-каштановых почвах и посевной агрегат / А.В. Колганов, Т.А. Любименко, А.М. Салдаев [и др.] ;

заяв. и патент. Колганов А.В. [и др.]. – №98110123/13 ;

заяв. 28.05.1998;

опубл.

20.05.1999. – 24 с.

3. Пат. №2150804 Российская Федерация, МПК А01С7/00. Пневматиче ская туковая сеялка / В.А. Смелик, И.З. Теплинский, А.Б. Калинин [и др.] ;

заявитель и патентообладатель Ярославская с/х академия. – №98111698/13;

заяв. 18.06.1998;

опубл. 20.06.2000. – 4 с.

УДК 631.331. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИСКОВО-ЛЕНТОЧНОГО ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА Зелёва Н. В., аспирантка кафедры «Сельскохозяйственные маши ны», ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Руководитель – Петров А. М., канд. техн. наук, профессор кафедры «Сельскохозяйственные машины», ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Необходимость совершенствования посевных машин опре деляется разнообразием физико-механических свойств семян сель скохозяйственных культур, схем, способов, трудоемкости их посе ва и возделывания, а также различием почвенно-климатических условий и агротехнических требований.

Весьма важной отличительной особенностью посевных ма шин является тип применяемых в них высевающих аппаратов. Он существенно оказывает влияние на формирование исходного по тока с заданными параметрами. От того, как работает высева ющий аппарат, зависит качество распределения семян по площади поля и в конечном итоге урожайность сельскохозяйственных куль тур. При посеве мелкосеменных культур на делянках сортоиспы тания и предварительного размножения наибольшее распростра нение получила селекционная сеялка ССНП-16, однако применяя емая в ней крупногабаритная катушка не позволяет получить вы сокую равномерность распределения семян вдоль рядка. Причиной этого является порционность исходного потока семян создаваемо го катушкой, вследствие чего посевы получаются неравномерны ми – со сгущением и разряжением растений в рядке. Это в конеч ном итоге, приводит к снижению урожайности мелкосеменных культур.

Так как во время селекционных посевов ведется работа с до рогостоящим материалом, то актуальность совершенствования высевающих аппаратов селекционных сеялок, как одного из ос новных факторов улучшения равномерности распределения семян и растений в рядке не вызывает сомнения.

На кафедре «Сельскохозяйственные машины» Самарской ГСХА разработан дисково-ленточный высевающий аппарат не прерывного действия (рис. 1), который состоит из следующих © Зелёва Н.В., Петров А.М.

основных элементов: бункера 5, высевающего диска 2, эластичной прижимной ленты 8, подающего 4 и натяжного 7 роликов, ведуще го ролика 6 и заслонки 12.

Предложенный высевающий аппарат работает следующим образом. При вращении высевающего диска 2 поступающие семе на из бункера 5 увлекаются подающим роликом 4 в кольцевой ка нал диска 10, формируют с запасом на уплотнение относительно рыхлый начальный поток семян ограниченный горизонтально ре гулируемой заслонкой 12. Далее поток увлекается и уплотняется за счет взаимодействия со сходящим с подающего ролика 4 эла стичной ленты 8 и кольцевым каналом 10.

Рис. 1. Конструктивно-технологическая схема дисково-ленточного высевающего аппарата:

1 – пластина, 2 – высевающий диск, 3 – приводной вал, 4 – подающий ролик, 5 – бункер, 6 – ведущий ролик, 7 – натяжной ролик, 8 – эластичная лента, 9 – паз, 10 – кольцевой канал диска, 11 – приемная камера, 12 – заслонка, 13 – наклонный козырек Таким образом, в закрытом лентой 8 кольцевом канале формируется равномерно распределенный по поперечному сече-нию канала 10 и вдоль него поток семян, перемещаемый к ведущему ролику 6 на высев.

Лабораторные исследования проводились в следующем по рядке (рис. 2). В бункер высевающего аппарата засыпались семена, а под приёмную воронку устанавливалась ёмкость для сбора се мян. С помощь подбора звездочек разных диаметров устанавлива лась необходимая частота вращения высевающего аппарата. При достижении установившегося режима работы включали привод высевающего аппарата на заданный промежуток времени. После проведения очередного опыта семена, попавшие в приёмную ём кость, взвешивались на весах ВЛК-500М и результаты заносились в журнал наблюдений.

Рис. 2. Схема лабораторной установки:

1 – дисково-ленточный высевающий аппарат, 2 – электромоторы, 3 – выпрямитель, 4 – липкая лента Для выявления зависимости подачи дисково-ленточного вы севающего аппарата от физико-механических свойств мальвы и конструктивно-технологических параметров был реализован мно гофакторный эксперимент.

Полученные данные были проверены на однородность и ока зались значимыми. Затем были получены уравнения регрессии, адекватно описывающие подачу семян мальвы высевающим аппа ратом. В нераскодированном виде уравнение регрессии выглядит следующим образом:

Q 6,5825 4,3953x1 2,5542x2 4,9521x 1,8014x1 x2 3,4924x1 x3 1,4865x2 x3 1,2024x1 x2 x3, (1) где x1 – фактор частота вращения диска в закодированном виде;

x 2 – фактор площадь поперечного сечения канавки диска в закодированном виде;

x 3 – фактор высота открытия заслонки в закодированном виде.

Рис. 3. Зависимость подачи дисково-ленточного высевающего аппарата от частоты вращения диска и высоты открытия заслонки при площади сечения канавки диска S = 42,5 мм (поверхность) После раскодирования факторов уравнение регрессии примет вид:

Q 10, 231 1,6923 n 0, 2607 S 0,72326 h 0,0541 nS 0,1346 nh 0,0184 Sh 0,0048 nSh, (2) где n – частота вращения диска, мин-1;

S – площадь поперечного сечения канавки диска, мм2;

h – высота открытия заслонки, мм.

При фиксировании площади сечения канавки диска на трёх уровнях, по уравнению (2) можно построить три поверхности от клика, характер поверхностей одинаков, отличие лишь в уровнях значений подачи при различном сечении канавки, поэтому на рис.

3 приведена лишь одна поверхность при фиксированном среднем значении S = 42,5 мм2. При этом уравнение регрессии примет вид.

Q S 42,5 0,8488 0,6082 n 0,0573 h 0,0698 nh. (3) Согласно агротехническим требованиям сеялка при посеве семян мальвы на делянках сортоиспытания и предварительного размножения должна обеспечивать норму высева 5…12 кг/га. Та ким образом, при пересчёте на минутную подачу, экспери ментальный высевающий аппарат на сеялке должен обеспечивать Q(мин) = 0,083 кг/мин и Q(макс) = 0,2 кг/мин.

Из анализа графической интерпретации полученных результа тов экспериментов видно, что высевающий аппарат обеспечивает необходимые пределы варьирования нормы высева, определяемые агротехническими требованиями для селекционных сеялок. Таким образом, можно сделать вывод, что при заданных изменениях па раметров аппарата (частоты вращения диска, уровня открытия заслонки) обеспечивается требуемый предел варьирования нормы высева семян мальвы.

УДК 631. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ВЫСЕВА СЕМЯН КАТУШЕЧНО-ШТИФТОВЫМ ВЫСЕВАЮЩИМ АППАРАТОМ Сыркин В.А., аспирант кафедры «Сельскохозяйственные машины», ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Руководитель – Петров А.М., канд. техн. наук, профессор, зав. ка федрой «Сельскохозяйственные машины», ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.

Одним из важных агротехнических требований при посеве сельскохозяйственных культур является равномерность распре деления семян в рядке, которое должно обеспечиваться качест венной работой высевающих аппаратов посевных машин. Хорошо зарекомендовали себя катушечно-штифтовые высевающие © Сыркин В. А., Петров А. М.

аппараты, у которых равномерность высева выше, чем у широко используемых катушечно-желобчатых высевающих аппаратов [1].

Однако, в процессе работы катушечно-штифтового высева ющего аппарата, каждый штифт катушки, создавая поток семян, образует перед собой зону уплотнения семян, а за собой зону раз ряжения, так называемый «шлейф». Вследствие чего, наб людается неравномерность высева семян высевающим аппаратом.

На кафедре «Сельскохозяйственные машины» Самарской ГСХА был разработан катушечно-штифтовый высевающий аппа рат с асинхронным движением штифтов, который позволяет сни зить данное воздействие штифтов на поток семян [2].

Цель исследования – повышение качества дозирования семян катушечно-штифтовым высевающим аппаратом.

Для достижения поставленной цели необходимо решить сле дующие задачи: обосновать конструктивно-технологическую схему высевающего аппарата;

проанализировать технологический процесс дозирования семян;

определить производительность ка тушечно-штифтового высевающего аппарата.

Экспериментальный высевающий аппарат устроен следую щим образом (рис. 1, б). В корпусе 5 высевающего аппарата на приводном валу 8, расположен катушечно-штифтовый высева ющий аппарат, который состоит из трех высевающих дисков 1, 2 и 9. На дисках в два ряда расположены штифты цилиндрической формы. При этом, за счет того, что центральный высевающий диск 2 закреплен на приводном валу неподвижно, а крайние диски 1, приводятся во вращение через редуктор, их частота вращения бу дет больше, чем у центрального диска 2.

Проанализируем процесс дозирования катушечно-штифто вого высевающего аппарата. Весь технологический процесс высе ва семян можно разделить на три основных этапа (рис. 1, а):

1 этап – подача семян из бункера и заполнение ими семенной коробки и межштифтового пространства (квадранты 1 и 2);

2 этап – транспортировка семян из семенной коробки к краю клапана (квадрант 2, 3, 4);

3 этап – разгрузка межштифтового пространства от семян (квадрант 4).

а б Рис. 1. Экспериментальный катушечно-штифтовый высевающий аппарат:

а – схема высева семян;

б – устройство высевающего аппарата;

1, 9 – крайние высевающие диски;

2 – центральный высевающий диск;

3 – звездочки привода крайних дисков;

4 – штифты;

5 – корпус высевающего аппарата;

6 – звездочка привода промежуточного вала;

7 – звездочка редуктора;

8 – приводной вал высевающего аппарата;

10 – крышка;

11 – клапан Массовая подача высевающего аппарата будет зависеть от подачи семян из бункера в высевающий аппарат через выгрузное отверстие и от подачи штифтовой катушки.

Подача семенного материала из бункера в высевающий аппа рат через выгрузное отверстие может быть определена по сле дующей формуле:

кг/с, (1) где – плотность семенного материала кг/м3;

S1 – площадь сечения выгрузного отверстия бункера, м2;

v1 – скорость истечения семенного материала из бункера, м/с.

Как видно из формулы 1, производительность всевающего аппарата на первом этапе зависит от физико-механических свойств семян, площади сечения выгрузного окна и скорости истечения.

Для определения подачи семян штифтовой катушкой рассмот рим процесс формирования потока семян на втором этапе техноло гического процесса. Транспортирование семенного материала осуществляется при помощи трех штифтовых дисков, из которых состоит катушка. При этом, образуются три потока семян имею щие разные параметры (рис. 2).

Рис. 2. Формирование потоков семян штифтовыми дисками высевающего аппарата:

1 – штифты;

2 – потоки семян, создаваемые крайними дисками;

3 – поток семян, создаваемый центральным диском Учитывая, что скорости крайних потоков v1 будет больше скорости центрального потока v1 v2,давления образуемое пото ками семян 2 и 3 (рис. 2), будут также отличаться Р1 Р2. При этом штифты дисков, воздействуя на семенной материал, будут созда вать перед собой зону уплотнения, а за собой зону пониженного давления. Воздействие на поток семян штифтов центрального дис ка из-за низкой скорости будет меньше.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 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.