CC BY
19
8. Physico-mechanical properties of plants, soil and fertilizers. Research methods, instruments, features. - M.: Kolos, 1970. - 371 p.
9. Tsibizov, Ye. K. Qualitative indicators of sowing with sugar beet seeder/ K.Ye. Tsibizov, K. Z. Kukhmazov // Contribution of young scientists in innovative development of agriculture: All-Russian sci-entific.-practical conference. Volume 2. - Penza: EPD PSAA, 2014.
10. tShibiZov, Ye. K. Upgraded seeder opener SST-12V / K.Z. Kukhmazov, Ye. K. Tsibizov // Collected papers of the 2nd International scientific-practical conference. - Penza: EPD PSAA, 2015.
11. Tsibizov, Ye. K. Determination of pressure required for soil compaction with the sealing roller / Ye. K. Tsibizov, K. Z. Kukhmazov // Contribution of young scientists in innovative development of agriculture: Collection of articles of International scientific.-practical conference of young scientists, dedicated to the 65th anniversary of PSAA. Volume 2 Penza: EPD PSAA, 2016.
12. Tsibizov, Ye. K. Improving the design of boat-shaped opener of beet planter / Ye.K. Tsibizov, K. Z. Kukhmazov // Contribution of young scientists in innovative development of agriculture: Collection of articles of International scientific.-pract. conference of young scientists, dedicated to the 65th anniversary of PSAA. Volume 2 Penza: EPD PSAA, 2016.
13. An Economic Analysis of Fertilizer and Seeding Rates for Spinach Production in Eastern Oklahoma // Bulletin B. Oklahoma Agricultural Experiment Station, 1962. - P. 15.
14. Fertilizer Use Under Multiple Cropping Systems: Report of an Expert Consultation Held in New Delhi, 3-6 February 1982 // Food & Agriculture Org., 1983. - P. 210.
15. Mathcad 6.0 PLUS. Financial, engineering and scientific calculations in Windows. Translated from English. - M.: IID Filin, 1996. - 712 p.
16. Comparison of the Use of TxDOT Seeding Mixes and Fertilizer Rates to the Use of Native GrassTechnical report. / Texas Transportation Institute // Texas A & M University System, 2007. - P. 58.
17. Werner, A. Precision Agriculture: Herausforderung an integrative Forschung, Entwicklung und Anwendung in der Praxis / A. Werner, A. Jarfe (Ed.) // Tagungs- band zu Precision Agriculture, 13-15 Marz 2002 in Bonn. KTBL-Sonderveroffent- lichung 038. - KTBL Darmstadt. - 2002. - P. 522.
УДК 631.3.07+621.892
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ТЕХНИКИ В УСЛОВИЯХ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР ОКРУЖАЮЩЕГО ВОЗДУХА
И. А. Спицын, доктор техн. наук, профессор; А. А. Орехов, канд. техн. наук, доцент; А. В. Поликанов, канд. техн. наук, доцент; Е. Г. Рылякин*, канд. техн. наук, доцент
ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ, Россия, т. 8 (8412) 62-84-64, e-mail: spicn@mail.ru; *ФГБОУ ВО «Пензенский ГУАС», Россия
Представлена оценка эффективности работы тракторов с позиции топливной экономичности их дизелей, особенно в области отрицательных температур атмосферного воздуха. Повышение топливной экономичности двигателей тракторов возможно за счет поддержания рациональных температур масел в агрегатах гидросистемы и трансмиссии путем применения систем терморегулирования данных агрегатов.
Ключевые слова: агрегат, трактор, температура масла, гидросистема, трансмиссия, потери мощности, топливная экономичность дизеля, терморегулирование.
Введение. На современном этапе наиболее острой становится проблема повышения ресурса агрегатов транспорт-но-технологических машин, в частности на базе тракторов, и экономии топливно-смазочных материалов (ТСМ). Затраты на ТСМ существенно влияют на экономику хозяйств, поскольку стоимость их составляет около трети всех расходов на содержание машинно-тракторного парка [1].
Известно, что температурное воздействие окружающего воздуха на функциональность транспортно-технологических машин, и в том числе тракторов, в период их
интенсивного применения носит непростой характер и зависит от множества факторов и условий [2-3]. До настоящего времени недостаточно изучена количественная связь между температурой масла и изменением технических и экономических показателей работы таких высоконагруженных систем техники, как, например, гидросистема или трансмиссия.
В смазочной системе механических трансмиссий нагрузочно-скоростной и температурный режимы работы связаны определенной зависимостью друг от друга. Процессы, протекающие в такой трансмиссии с выделением значительного количе-
Нива Поволжья № 4 (45) ноябрь 2017 169
ства тепла, существенно влияют на потери мощности в ней [4].
В гидросистемах машин при снижении температуры происходит повышение вязкости масел, это может нарушать работу предохранительных устройств и золотников, что выражается в запаздывании срабатывания исполнительных цилиндров, появлении рывков. К тому же может увеличиваться инерционность защитных механизмов гидроприводов, что будет приводить к появлению пиковых значений давления, в несколько раз превышающих номинальное. От вязкостной характеристики масел изменяется и режим трения масла в магистралях, сопротивление движению через сопла, дроссели, зазоры, щели, а также расходование гидрожидкости на конкретных участках привода, количество утечек, снижение давления при прохождении рабочей жидкости через определенные участки, КПД сборочных единиц гидропривода и уменьшается полезная мощность на активацию гидравлического насоса [5].
Методика исследований. Исследования по влиянию температуры масла на снижение мощности на активацию гидроагрегатов МТЗ-80 и температуры масла трансмиссии Т-25А на снижение мощности в агрегатах и узлах трансмиссии проведены в соответствии с методикой, разработанной нами и изложенной в научных публикациях [6,7] и учебном пособии [8].
Мероприятия по исследованию проходили с номинальным давлением в шинах колес тракторов на стенде КИ-8927, позволяющем имитировать нагрузку на ведущие колеса трактора, снимать ее значение и контролировать частоту вращения барабанов стенда.
Необходимая температура в смазочной системе трансмиссии обеспечивалась при помощи двух электронагревательных устройств, расположенных в корпусе трансмиссии машины. Первое из них - трубчатый электронагреватель (ТЭН) - запиты-вался от источника с постоянным током напряжением 36 В. Второе - электрический нагревательный элемент (термопатрон) -включалось в бортовую сеть машины напряжением 12 В [9].
Обеспечение необходимой температуры гидропривода трактора МТЗ-80 производилось системой терморегулирования гидравлического масла, включенной в штатную гидросистему трактора и состоящей из гидронасоса, соединённого магистралью с гидроагрегатами и гидробаком, в котором располагаются два тепломассо-обменника для разогрева и охлаждения
масла гидросистемы, за счет сливной магистрали, регулятор температуры, контролирующий внутреннюю температуру в баке, масляный насос смазочной системы ДВС и ресивер пневматической системы трактора, сопряженные каждый с отдельным теплообменником гидробака [5,10].
Используемые масло и топливо в двигателе подходили под требования технических условий. Температурный режим масла в ДВС обеспечивался на уровне 90±5оС. Подготовка двигателя осуществлялась согласно инструкции по техобслуживанию. Дизель в условиях исследований работал до начала измерений на каждом определенном режиме > 5 мин. В узлах и агрегатах трансмиссии и гидропривода трактора применялись рекомендованные заводом-изготовителем смазывающие жидкости ТМ3-18 (Тап15В) и М-10Г2 соответственно. Их температура измерялась при помощи термопар ТХК, размещенных в корпусе трансмиссии и гидробаке гидропривода, и записывалась двенадцатиточечным потенциометром КСП4, питание которого производилось от бортовой электросети трактора. Испытания проводили в трехкратной повторности при температуре топлива 25±2оС. Нагрузка на ведущих колесах трактора при испытаниях приближалась к максимальной, возникающей в эксплуатационных условиях, и поддерживалась на величине 3300±50 Н. Частота вращения коленчатого вала ДВС фиксировалась прибором ИМД-ЦМ [6].
Уменьшение полезной мощности на активацию гидропривода определяли по следующей методике [11,12]. Мощность затрачиваемая электрическим двигателем стенда на проворачивание колес трактора при выключенной муфте сцепления, соответствует суммарным потерям мощности в приводе барабанов стенда ^пр), в трансмиссии трактора ^тр) и в гидросистеме ^гс), при отсутствии пробуксовывания колес относительно стендовых барабанов [5,11,12]:
N Nс , кВт. (1)
Мощность, затрачиваемую электродвигателем стенда, определяли согласно формуле
М„
N
п
рот рот
9554
, кВт,
(2)
где М рот - крутящий момент ротора электродвигателя, Н м;
п_____- частота вращения ротора,
мин.
рот 1
М.
М,
, Нм,
(3)
ред пр
где Мб - вращательный момент стендовых барабанов, Н м ;
1ред - передаточное число редуктора стенда, гред 8 ;
пр - КПД привода стендовых барабанов.
Мб Ркб Г , Н м, (4)
где Ркб - касательная сила тяги на стендовых барабанах, Н;
гб - радиус стендовых барабанов, г6 0,3 м.
Тогда М
рот
Ркб Гб
ред пр
, Нм,
Р г п
N кб б рот кВт.
э 9554
(5)
(6)
ред пр
Уменьшение полезной мощности в трансмиссии при включении механизма активации тракторного гидравлического насоса находится по формуле [11]:
(7)
КтР Nгс Nэ КпР , кВт,
где Мпр Мэ 1
пр
, кВт.
(8)
N NN N 1
тр гс э э
Тогда
N пр, кВт. (9)
Зная значение мощности электрического двигателя, введенного из формулы (6) в формулу (9), найдем уравнение для определения уменьшения полезной мощности в гидроприводе [5]:
Р г п
N кб б рот N кВт
УгС 9554 Утр , кВт.
ред
(10)
С целью выявления значения уменьшения полезной мощности в трансмиссии Nтр реализовали опыт при постоянной температуре масла трансмиссии и выключенном насосе. Найденное значение будет неизменно, если будет сохраняться рабочая нагрузка и температура масла. Соответственно, измеряя на беговых барабанах касательную силу тяги и зная частоту вращения ротора электрической машины, которая остается неизменной (прот = 700 мин.-1), а также при выявленном значении уменьшения полезной мощности в трансмиссионных агрегатах Nтр находили уменьшение значения полезной мощности в гидроприводе трактора
При проведении исследований температура трансмиссионного масла поддерживалась в пределах 65...75°С за счет применения технических средств обеспечения предпускового подогрева и поддержания температуры масла в эксплуатационных условиях [13].
Мощность, потребляемая гидросистемой, определяется из выражения [5]
РнОн (11)
N„
1000
об
где Рн - номинальное давление, развиваемое насосом, Па;
Он - номинальная подача насоса, л/мин.;
Поб - объемный КПД гидронасоса.
На основании ранее выполненных исследований [5,14] установили закономерность изменения значения подачи и объемного КПД гидравлического насоса от температуры масла гидропривода:
0,0002!/2. 0,0164/.. 0,5437.
(12)
Таким образом, с учётом зависимости (12) мощность определяется из выражения
N -^нОн-. (13)
гс 1000 ( 0,002 /М 0,0164 /м 0,5437)
Часовой расход топлива Оч определяли по известной формуле [5,14]
G е N 103,
ч <~>ен ен '
(14)
где О^ - часовой расход топлива, кг/ч;
ден - удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности двигателя, г/кВтч;
Neн - эффективная мощность двигателя, кВт.
Neн Кр Nl ^ N., (15)
где Nтр - мощность, затрачиваемая на преодоление механических потерь в трансмиссии, кВт;
NбI - мощность, затрачиваемая на преодоление буксования ведущих движителей, кВт;
N - мощность, затрачиваемая на самопередвижение (качение) трактора, кВт;
N5,1; - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений в гидросистеме, кВт.
В уравнении (15) видим, что параметры, представленные в его правой части, при прочих равных условиях, не влияют на изменение часового расхода топлива. В то же время мощность, затрачиваемая на преодоление механических потерь в трансмиссии и на преодоление сопротивлений в гидросистеме, в зависимости от температуры окружающей среды, непосредственно
Нива Поволжья № 4 (45) ноябрь 2017 171
28,4 у
I \
28 --
27,6 --
27,2
Gч = 0,00007*2 - 0,00849* + 11,30941
25
45
65
85
Т, оС
Рис. 1. Зависимость часового расхода топлива двигателем при пен = 2100 мин.' от температуры рабочей жидкости гидропривода
влияющей на физико-механические свойства рабочей жидкости, будет изменяться в соответствии с температурными условиями работы.
Результаты исследований.
Пользуясь выражением (13) с учетом потерь мощности на привод гидронасоса в зависимости от рабочей температуры масла и проведя математические преобразования, получили графическую зависимость, согласно которой изменяется часовой расход топлива от температуры масла гидропривода (рис. 1).
Согласно полученной зависимости соотношение часового расхода топлива, взятого при температуре 45оС Gч45, к часовому расхода топлива при температуре 5оС Gч5 составляет
Gч45 / GЧ5 = 0,03.
Отсюда следует, что использование предлагаемой системы регулирования температуры обеспечивает снижение часового расхода топлива трактором на 3 % в условиях работы ДВС на номинальном скоростном режиме. В условиях работы на режимах, отличающихся от номинальных,
От, кг/ч
4,9
4,8
4,7
40
1 > /
__
<
2
к
50
60
70
Отт, кг/ч
3,9
3,8
3,7
3,6
°с
Рис. 2. Зависимость часового расхода топлива дизелем от температуры трансмиссионного масла при нагрузке Рк = 3,3 кН: 1 - часовой расход топлива дизелем трактора Gт=5,84820-0,02648■tм+0,00019■tм ; 2 - часовой расход топлива на преодоление потерь мощности в трансмиссии Gтт=4,57820-0,026481м+0,000194м2
5
и температуре масла ниже рассмотренных значений часовой расход топлива будет увеличиваться.
В результате экспериментальных исследований [6,15] установлены значения полного часового расхода топлива дизелем трактора ОТ и часового расхода топлива на преодоление снижения мощности в тракторной трансмиссии ОТТ , а также определены
потери мощности в тракторной трансмиссии, учитывая потери мощности в гидроприводе.
Обработка опытных данных и данных вычислений на ЭВМ позволила получить зависимости часового расхода топлива двигателем при нагрузке Рк 3,3кН (рис. 2).
Анализ графической зависимости показывает, что минимальный расход топлива обеспечивается при поддержании температуры трансмиссионного масла на уровне 70 ± 2оС. Топливная экономичность дизеля Т-25А при этой температуре на 3,5 % выше
по сравнению с вариантом, когда температура трансмиссионного масла составляла 40оС [9].
Выводы. На основании проведенных исследований установлено, что существуют рациональные интервалы температур масел в агрегатах гидросистемы и трансмиссии, при поддержании которых часовой расход топлива двигателем трактора снижается. При более низкой температуре масел, особенно при понижении температуры окружающего воздуха в зимних условиях ниже 0оС, часовой расход топлива будет возрастать еще более существенно, так как при этом повысится вязкость масел и соответственно возрастут потери мощности на привод данных агрегатов. Поэтому повышение топливной экономичности двигателей тракторов возможно за счет поддержания рациональных температур масел в агрегатах гидросистемы и трансмиссии путем применения систем терморегулирования данных агрегатов.
Литература
1. Орехов, А. А. К вопросу энергоресурсосбережения при эксплуатации агрегатов трансмиссий мобильной сельскохозяйственной техники / А. А. Орехов // Сб. материалов международной науч.-практ. конф., посвященной памяти профессора А. Ф. Блинохватова. - Пенза: РИО ПГСХА, 2008. - С. 173-174.
2. Матвеев, В. В. Совершенствование режима смазки как фактор повышения надежности тракторных трансмиссий и увеличения сроков службы трансмиссионного масла / В. В. Матвеев, Г. А. Ленивцев // Совершенствование технологических процессов очистки и использования масел в сельском хозяйстве: сб. науч. тр. / Ульяновский СХИ. - Ульяновск,1987. - С. 5-15.
3. Орехов, А. А. Оценка температурных условий работы масел в агрегатах трансмиссий тракторов / А. А. Орехов, И. А. Спицын, П. А. Власов // Современные проблемы науки в АПК: материалы научной конференции профессорско-преподавательского состава и специалистов сельского хозяйства. - Пенза: ПГСХА, 1999. - С. 31-33.
4. Орехов, А. А. Снижение интенсивности изнашивания зубчатых передач тракторных трансмиссий применением рациональных температур трансмиссионных масел: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.03: защищена 16.11.2001: утв. 01.03.2002 / Орехов Алексей Александрович. - Пенза, 2001. - 162 с.
5. Рылякин, Е. Г. Снижение энергозатрат на трение в ресурсоопределяющих сопряжениях гидропривода мобильных машин / Е. Г. Рылякин, И. Н. Семов // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - 4(49). - С. 159-162.
6. Терморегулирование топливно-смазочных материалов в системах мобильных машин / под ред. П. А. Власова, А. П. Уханова, И. А. Спицына. - Пенза: РИО ПГСХА, 2001. - 140 с.
7. Чехманов, А. П. Методика и результаты определения потерь мощности в трансмиссиях тракторов в условиях стендовых испытаний / А. П. Чехманов, И. А. Спицын, А. А. Орехов // Материалы 46-й научно-технической конференции молодых ученых и студентов инженерного факультета. - Пенза: РИО ПГСХА, 2001. - С. 27-28.
8. Методы научных исследований: учебное пособие / В. В. Шумаев, А. В. Поликанов, А. В. Мачнев и др. - Пенза: РИО ПГСХА, 2016. - 245 с.
9. Масло подогреешь - топливо сэкономишь / П. А. Власов, И. А. Спицын, С. В. Ашаков, А. А. Орехов // Сельский механизатор. - 2000. - № 3. - С. 25-26.
10. Рылякин, Е. Г. Обеспечение работоспособности гидропривода мобильных машин при низких температурах: монография / Е. Г. Рылякин, Ю. А. Захаров. - Пенза: ПГУАС, 2014. - 124 с.
11. Рылякин, Е. Г. Определение потерь мощности в трансмиссии трактора с учетом потерь в гидроприводе / Е. Г. Рылякин, А. А. Орехов // Материалы Всероссийской науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов. - Ижевск: РИО ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА», 2005. - Т II. -С. 235-239.
12. Обеспечение работы мобильных машин в условиях отрицательных температур / Ю. А. Захаров, Е. Г. Рылякин, И. Н. Семов, А. А. Орехов // Молодой ученый. - 2014. - № 17. - С. 56-58.
Нива Поволжья № 4 (45) ноябрь 2017 173
13. Спицын, И. А. Рациональная температура трансмиссионного масла / И. А. Спицын, А. А. Орехов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2004. - № 3 - С. 34-35.
14. Rylyakin, E. G. Definition of Engine Capacity Losses on Resistance Overcoming in Transmission and a Hydraulic Actuator / E. G. Rylyakin // Contemporary Engineering Sciences. - 2017, Vol. 10. -No. 8. - С. 353-357.
15. Чехманов, А. П. Влияние температуры трансмиссионного масла на топливную экономичность дизеля / А. П. Чехманов, И. А. Спицын, А. А. Орехов // Материалы 46-й научно-технической конференции молодых ученых и студентов инженерного факультета. - Пенза: РИО ПГСХА, 2001. -С. 43-44.
UDK 631.3.07+621.892
EVALUATION OF THE EFFECTIVENESS OF EQUIPMENT OPERATION IN THE CONDITIONS OF NEGATIVE AIR TEMPERATURES
I.A. Spitsin, doctor of technical sciences, professor; A.A. Orekhov, candidate of technical sciences, assistant professor; A. V. Polikanov, candidate of technical sciences, assistant professor;
Ye. G. Rylyakin*, candidate of technical sciences, assistant professor
FSBEE HE Penza SAU, Russia, telephone: (8412) 62-84-64, e-mail: spicn@mail.ru;
*FSBEE HE "Penza SUAC", RUSSIA
The article deals with efficiency evaluation of tractors operation from the point of view of the fuel efficiency of their diesels, especially in the conditions of negative temperatures of atmospheric air. Improving fuel economical consumption by engines of the tractors is possible by maintaining rational temperature of the oil in the units of the hydraulic system and transmission using temperature control systems in these units.
Key words: unit, tractor, oil temperature, hydraulic system, transmission, power loss, fuel efficiency of a diesel engine, a temperature control system.
References:
1. Orekhov, A. A. To the question of energy saving during the operation of transmission units of mobile agricultural machinery / A.A. Orekhov, // Proc. materials of the international scientific-practical conf. dedicated to the memory of Professor A. F. Blinokhvatov. - Penza: EPD PSAA, 2008. - P. 173-174.
2. Matveyev, V. V. Improving the lubrication regime as the factor of increasing the reliability of tractor transmissions and raising the service life of the gear oil / V. V. Matveyev, G. A. Lenivtsev // Improvement of technological processes of purification and use of oils in agriculture: collection of scientific works / Ulyanovsk agricultural institute. - Ulyanovsk,1987. - P. 5-15.
3. Orekhov, A. A. Evaluation of thermal conditions of the oils in the transmission units of tractors / A. A. Orekhov, I. A. Spitsin, P. A. Vlasov // Present problems of science in agriculture: materials of scientific conference of teaching staff and specialists of agriculture. - Penza: PSAA, 1999. - P. 31-33.
4. Orekhov, A. A. Reduction of wear of gears and tractor transmissions by using rational temperature gear oils: dis. cand. tech. sciences: 05.20.03: defended 16.11.2001: approved. 01.03.2002 / Orekhov Alexey Alexandrovich. - Penza, 2001. - 162 p.
5. Rylyakin, Ye. G. Reduction of energy consumption due to friction in the resource-defining hydraulic couplings drive in mobile machines / Ye. G. Rylyakin, I. N. Semov // Proceedings of Kuban state agrarian university. - 2014. - 4(49). - P. 159-162.
6. Thermal regulating fuel and lubricants in systems of mobile machines / ed. by P. A. Vlasov, A. P. Ukhanov, I. A. Spitsin. - Penza: EPD PSAA, 2001. - 140 p.
7. Chekhmanov, A. P. Methods and results of determination of power losses in tractor transmissions in the test stand conditions / A. P. Chekhmanov, I. A. Spitsin, A. A. Orekhov // Proceedings of the 46th scientific conference of young scientists and students of the faculty of engineering. - Penza: EPD PSAA, 2001. - P. 27-28.
8. Research methods: textbook / V. V. Shumayev, A.V. Polikanov, A. V. Machnev et al. - Penza: EPD PSAA, 2016. - 245 p.
9. The heated oil - fuel save / P. A. Vlasov, I. A. Spitsyn, S. V. Ashakov, A. A. Orekhov // Selsky mekhanizator. - 2000. - No. 3. - P. 25-26.
10. Rylyakin, Ye. G. Providing the operability of the hydraulic actuator mobile machines under low temperatures: monograph / Ye. G. Rylyakin, Yu. A. Zakharov. - Penza: PSUAC, 2014. - 124 p.
11. Rylyakin, Ye. G. Determination of power losses in the transmission of the tractor with consideration of losses in hydropro-drive / Ye. G. Rylyakin, A. A. Orekhov // Materials of All-Russian scientific.-practical conference of young scientists and specialists. - Izhevsk: EPD FSEE HPT "Izhevsk state agricultural academy", 2005. Volume II. - P. 235-239.
12. Providing mobile machinery operation in the conditions of negative temperatures / Yu. A. Zakharov, Ye. G. Rylyakin, I. N. Semov, A. A. Orekhov // Young scientist. - 2014. - No. 17. - P. 56-58.
13. Spitsyn, I. A. Rational temperature of transmission oil / I.A. Spitsyn, A. A. Orekhov // Tractors and agricultural machines. - 2004. - № 3 - P. 34-35.
14. Rylyakin, Ye. G. Definition of Engine Capacity on Overcoming Resistance Losses in Transmission and a Hydraulic Actuator / Rylyakin Ye. G. // Contemporary Engineering Sciences. - 2017, Vol. 10. - No. 8. - P. 353-357.
15. Chekhmanov, A. P. Influence of temperature of the transmission oil on fuel efficiency of diesel / A.P. Chekhmanov, A. I. Spitsyn, A. A. Orekhov // Proceedings of the 46th scientific conference of young scientists and students of the engineering faculty. - Penza: EPD PSAA, 2001. - P. 43-44.
УДК 631.354.2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ЗЕРНА ЗА ОЧЁСЫВАЮЩЕЙ ЖАТКОЙ С РОТОРОМ, ОСНАЩЁННЫМ ГРЕБЁНКОЙ С ТАНГЕНЦИАЛЬНЫМ КАНАЛОМ
М. А. Федин, аспирант; О. Н. Кухарев, доктор техн. наук, профессор; И. Н. Cёмов, канд. техн. наук, доцент
ФГБОУ ВО «Пензенский государственный аграрный университет», Россия, т. 8(412)62-85-79, е-таП: semiw@mail.ru
С целью определить оптимальные параметры работы очёсывающего ротора, оснащённого гребёнкой с тангенциальным каналом, были проведены исследования. испытания жатки в полевых условиях. Испытания проходили на трёх полях северного Казахстана в условиях пониженной влажности зерна, причём на каждом поле проводилось по 8 испытаний с различными регулировками для подбора оптимальных параметров работы очёсывающей жатки. Варьируемыми факторами были: п - частота вращения очёсывающего ротора, мин-1; h - высота среза, мм; Ь - ширина зоны очёса, мм; V - скорость движения комбайна с жаткой, км/ч. Для определения значений одного из факторов, остальные фиксировались на оптимальных условиях, полученных при предварительных испытаниях. Испытания проводились на отечественных комбайнах <^ейог-410», жатку испытывали на скоростях от 7 до 12 км/ч. Приведена схема очёсывающей жатки типа «ОЗОН» с ротором оснащённым гребёнкой с тангенциальным каналом. Представлены результаты испытаний очёсывающей жатки на трёх полях северного Казахстана, с анализом и рекомендациями по регулировкам жатки в зависимости от состояния агрофона поля.
Ключевые слова: очёсывающая жатка, уборка, потери, ротор, гребёнка с тангенциальным каналом.
Введение. Среди многих нерешённых проблем современного производства зерна наиболее острой является проблема уборки урожая в агротехнические сроки (7-12 дней) и устранения, таким образом, значительных потерь зерна [1, 2, 3]. Потери зерна от самоосыпания через 20 дней после наступления полной спелости составляют от 18,4 до 20,2 %. Поэтому наиболее целесообразно производить уборку хлебов в короткий период времени, обусловленный агротехническими сроками. Очёсывающие жатки позволяют свести к минимуму проблему со сжатыми сроками уборки. Они могут эксплуатироваться при повышенных скоростях (до 12 км/ч), уменьшаются потери зерна за молотилкой в два раза, повышается производительность комбайна на 35-50 %, снижается расход топлива на 2025 % [4, 5, 6].
Применение очёсывающих жаток особенно эффективно при работе с урожаем повышенной влажности, при высокой засо-
рённости посевов сорной растительностью, а также полеглых хлебов.
Очёсывающие жатки позволяют реали-зовывать ресурсосберегающие технологии, вписываются в систему минимальной обработки почвы, так как оставляют на поле высокую стерню, что позволяет сохранить влагу в почве и защищает почву от эрозии. Оставшаяся на поверхности поля стерня способствует оптимальной среде для севооборота по no-till технологии даже в засушливых районах [7, 8, 9].
Жатки отечественного производства типа «ОЗОН» не в полной мере удовлетворяют агротехническим требованиям и имеют потери зерна при работе на повышенных скоростях, в тоже время аналоги зарубежного производства обладают непомерно высокой стоимостью для отечественного сельхозтоваропроизводителя.
Для улучшения качества очёса, снижения потерь зерна за жаткой при работе на повышенных скоростях «Пензенским ГАУ»
Нива Поволжья № 4 (45) ноябрь 2017 175
