CC BY
34
2. Листопад Г.Е., Демидов Г.К., Зонов Б.Д. и др. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. - М.: Агропромиздат, 1986. - 688 с.
3. Останин Р.И. Параметры и режимы работы дисково-ленточного устройства для повышения эффективности сортирования картофеля на фракции. Дис. ... канд. техн. наук,- Л,- Пушкин, 1985. - 222 с.
4. Алакин В.М. Параметры и режимы работы роторно-пальцевой сепарирующе-калибрующей поверхности, повышающие эффективность обработки вороха картофеля: Дис... канд. техн. наук. -СПб.-Пушкин, 1996. - 185 с.
5. Остроумов С.С. Параметры и режимы работы роторного сепаратора для повышения эффективности отделения растительных примесей от клубней картофеля: Дис... канд. техн. наук. - Л,- Пушкин, 1991. - 156 с.
Получено 12.02.02.
УДК 631.353.633.521
Б.С. ПЕТУХОВ, канд. техн. наук; А.Е. ШАТРОВ
АЛГОРИТМ ФОРМИРОВАНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ТЕХНОЛОГИЙ УБОРКИ ВЛАЖНОГО ЛЬНОСЫРЬЯ
Обоснован выбор критерия формирования технологических процессов различных вариантов технологии уборки влажного льносырья.
Сложные погодные условия в Северо-Западном регионе России в период уборки льна-долгунца приводят к необходимости выбора и разработки новых технических средств, которые позволили бы адаптировать технологию к условиям производства. Выбор технических средств для выполнения технологических процессов приводит к формированию нескольких вариантов технологий. Соответственно каждый вариант технологии формируется из рациональных вариантов технологических процессов (111).
Основные ТП технологии, такие как теребление, ворошение, оборачивание, погрузка рулонов адаптированы к погодным условиям во всех вариантах технологий и выполняются на сегодняшний день одними и теми же техническими средствами. Такой ТП, как уборка с формированием рулонов практически не адаптирован к условиям производства, так как формирование рулонов производится только при кондиционной влажности льносырья. Для адаптации данного ТП к условиям производства необходимо предварительно осуществить естественную сушку льносырья. Условно обозначим ее как ТП, проведение которого связано с выполнением дополнительных операций, направленных на различные виды формирования льносырья на почве [1].
Предлагаемый ТП может осуществляться: в ленте на почве с травяным покрытием и без него, в ленте на гребнях, конусах, шатрах. Для его проведения в изменяющихся погодных условиях необходимо проводить дополнительные операции - нарезку гребней одновременно с оборачиванием лент, установку конусов вручную или подборщи-ком-конусообразователем, установку шатров подборщиком-шатрообразователем.
Базовый вариант технологии уборки льна-долгунца включает определенные технологические процессы. Они представлены в табл. 1.
Таблица 1
Технологические процессы базового варианта уборки льна-долгунца
№ ТП Технологические процессы Технические средства
ТП0.1 ТП 0.2 ТП0.3 ТП 0.4 ТП 0.5 ТП0.6 ТП 0.7 ТП 0.8 ТП 0.9 Теребление, очес, плющение, расстил лент Вылежка льносырья с получением тресты Оборачивание лент в процессе вылежки Вспушивание лент Естественная сушка льносырья в ленте Подъем лент с формированием рулонов Погрузка рулонов в транспортное средство Перевозка рулонов на льнозавод Разгрузка и формирование штабеля МТЗ-82 + ЛК-46 Т-25А + ОСН-16 Т-25А + ВЛ-3 МТЗ-82 + ПРУ-200 МТЗ-82 + ППЛ-0,5 КАМАЗ МТЗ-82 + ППЛ-0,5
На основании проведенного анализа погодных условий зоны и определения времени сушки влажного льносырья в различных видах формирования (лента на почве, лента на гребнях, конус ручного формирования, конус машинного формирования, шатер) проводится формирование рациональных технологических процессов технологии. В качестве критерия формирования рациональных ТП технологии принят коэффициент рациональности.
Коэффициент рациональности ТП технологии определяется по выражению:
т
_ агр
1 уб
(1)
где Т - время уборки льна по агротребованиям, дней; Та|р =15: Туб- фактическая продолжительность уборки, дней;
туб=т1...тг.
Основное влияние на продолжительность уборки оказывает технологический процесс ТП 0.5 - естественная сушка льносырья.
Учитывая, что выполнение основных операций после окончания вылежки льносырья укладывается в выполнение ТП 0.5, то в алгоритм заложено только определение времени на ТП 0.5. Тогда ТП05. = Туб.
Продолжительность уборки определяется по выражению:
Т2 -W
Тагр
Уб=^- , (2)
кон
где W - продолжительность рабочего дня, ч; W=8; Тшн- время, в течение которого льносырье имеет кондиционную влажность в период уборки, ч.
Время, в течение которого льносырье находится в состоянии кондиционной влажности, определяется по выражению:
Т =Т -Т (З4)
кон бл.суш суш' V /
где Тблсуп1 - время в период уборки (агросрока), благоприятное для естественной сушки (время между повторными осадками), ч; Тсуш - действительное время естественной сушки льносырья, ч.
Время, благоприятное для естественной сушки, определяется по выражению:
Тбл,уш = (Та1р-^)^, (4)
где Тос- число дней с осадками в течении агросрока (определяется на основании многолетних исследований погодных условий), дней.
Погодные условия региона по количеству выпадения осадков целесообразно разбить на четыре группы, с вероятностью выпадения осадков Р=0,51: (^=42,1 мм, (^2=57,3 мм, (З3=70,2 мм, (^4=142,1 мм. Для данной вероятности выпадения осадков в процессе многолетних наблюдений за состоянием льносырья получена средняя влажность льносырья (влагосодержание).
Продолжительность естественной сушки льносырья Тсуш (табл. 2) определена по экспериментальным данным. Лабораторно-полевые исследования процесса естественной сушки проводились в 1990-1993 гг. в Печорском районе Псковской области в хозяйстве "Память Ильича" и в 1999-2002 гг. в хозяйстве ООО "Красное знамя" Великолукского района Псковской области. Эксперимент проводился при различных видах формирования льносырья во время естественной сушки, что является основой для представленных вариантов технологии.
Таблица 2
Продолжительность естественной сушки льносырья в зависимости от погодных условий
Продолжи- № Варианта технологии
тельность суш- ВТ01 ВТ02 ВТОЗ ВТ04 ВТ05 ВТ06 ВТ07 ВТ08
ки, ч.
При 0, =42.1 мм 1=8°С 14 10 6 4 6 6 5 3
1=10°С 12 8 4 3 5 5 3 3
1=12°С 10 6 3 3 4 4 2 3
ПриСЬ=57,3 мм 1=8°С 18 12 8 5 8 8 5 6
1=10°С 14 10 7 4 7 7 4 6
1=12°С 12 8 6 3 6 6 3 6
При <5,=70.2 мм 1=8°С 24 18 12 8 10 10 8 8
1=10°С 22 16 10 7 9 9 7 8
1=12°С 18 14 8 6 8 8 6 8
При 0,= 142.1 мм 1=8°С 30 26 18 10 12 12 10 12
1=10°С 26 24 16 9 11 11 9 12
1=12°С 22 18 14 8 10 10 8 12
Имея все необходимые данные для вычисления продолжительности уборки Т б, определим ее количественное значение (табл. 3).
Таблица 3
Продолжительность уборки (Туб,. ч) в зависимости от количества
осадков (1= 10°С)
При количестве осадков № Варианта технологии
ВТ01 ВТ02 ВТОЗ ВТ04 ВТ05 ВТ06 ВТ07 ВТ08
0!=42Д мм 29,55 28,36 27,56 20,2 20,79 20,78 20,28 20,48
С>2=57,3 мм 35,01 33,47 32,23 23,58 24,0 24,0 22,6 23,0
Оз=70.2 мм 50,5 47,5 44,4 29,4 30,6 30,6 29,3 30,6
0,= 142.1 мм 101,8 89,1 73,8 46,4 48,6 48,6 46,4 50,7
Имея значения Тагр и Туб, определим коэффициент рацио-
нальности ТП технологии (табл. 4).
Коэффициент рациональности ТП технологии Кр при различном количестве осадков
Таблица 4
При количестве осадков № Варианта технологии
ВТ01 ВТ02 ВТОЗ ВТ04 ВТ05 ВТ06 ВТ07 ВТ08
С)1=42Д мм 0,52 0,54 0,55 0,75 0,73 0,73 0,74 0,74
02=57,3 мм 0,43 0,46 0,50 0,66 0,64 0,64 0,66 0,65
СЬ=70,2 мм 0,29 0,31 0,84 0,51 0,49 0,49 0,51 0,49
С)4=142Д мм 0,15 0,17 0,2 0,32 0,31 0,31 0,32 0,29
Подъем льносырья начинается в начале сентября и продолжительность уборки не может быть более 40-45 дней (во второй половине октября уже невозможно проводить уборку из-за низкой температуры и большой влажности, при которых процесс естественной сушки затруднен или невозможен).
В это время коэффициент рациональности принимает критическое значение:
ккр = ц = 03_
Т
уб
45
(5)
Следовательно, К^ не может быть меньше 0,3. При величине Кр < 0,3 используемый ТП не рационален и не может быть применен в данных погодных условиях.
Анализ значений Кр показывает, что при (^1=42,1 мм базовая технология уборки с ТП 0.5 рациональна и может быть применена без существенного снижения качества. При (^=5 7,3 мм, Кр базовой тех-
нологии приближается к К^ что. естественно, связано со снижением качества льносырья. Для данных погодных условий необходимо изыскание другого рационального ТП естественной сушки, который, в свою очередь, позволит не снижать качество льносырья в данных погодных условиях.
Примером сказанного выше является вариант технологии с естественной сушкой льносырья в лентах на гребнях [2]. Для выполнения данного рационального ТП технологии разработан подборщик -оборачиватель лент льна с совмещением операции формирования гребней, что позволит уменьшить продолжительность уборки и тем самым уменьшить потери.
В условиях, при СЬ=70.2 мм, Кр вышеперечисленных вариантов технологий с указанными операциями находится на критическом уровне, что объясняет существенное снижение качества льносырья в этих вариантах. Следовательно, в данных погодных условиях необходимо применять другие ТП для формирования конусов и шатров. Формирование конусов может осуществляться вручную, что предопределяет применение еще одного варианта технологии.
Одновременно для формирования конусов разработан подборщик-кону сообразовате ль. В данном варианте технологии после просушки льносырья в конусах осуществляется формирование из них паковок массой 100 кг подборщиком конусов.
В сложных погодных условиях (()з=70,2 мм), из-за большого количества упавших конусов и необходимости их повторной установки, связанной с дополнительными затратами труда, производится сушка льносырья в прерывных шатрах. Формирование шатров осуществляется подборщиком-шатрообразователем. Этот ТП лежит в основе еще одного адаптивного варианта технологии уборки.
Таким образом, в данных погодных условиях существует необходимость формирования нескольких рациональных вариантов ТП естественной сушки. Коэффициент рациональности Кр при этом колеблется от 0,49 до 0,51. В самых сложных погодных условиях ((^4= 142,1 мм) использование некоторых вариантов ТП затруднительно, так как Кр приближается к критическому значению. К таким вариантам ТП относятся: постановка в конуса вручную, постановка в
конуса конусообразователем, формирование из них лент, постановка конусов конусообразователем, сбор конусов с формированием кип, а также постановка шатров.
В этом случае, учитывая, что качество льносырья при хранении и естественной сушке в конусах и шатрах снижается незначительно, целесообразность использования данных ТП и вариантов технологии нужно оценивать по компромиссному критерию - прибыли.
В условиях, когда температура воздуха в период уборки tB =8° С и вылежка длится 40-45 дней, дальнейшая уборка, связанная с подъемом льносырья, невозможна. Необходимо применение еще одного рационального варианта ТП технологии. Он основан на перенесении вылежки льносоломы на лето следующего года (июнь -июль). Хранение льносоломки до следующего года осуществляется в рулонах под навесом. При этом даже в самых сложных условиях
Кр выше чем К^ .
В качестве критерия формирования ТП адаптивных вариантов технологии уборки влажного льносырья принят коэффициент рациональности, зависящий от времени уборки, так как именно оно оказывает основное влияние на качество льнопродукции.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Петухов Б.С., Рудецкий C.B., Иванов В.Ю. Принципы и критерии адаптации технологий уборки льна-долгунца //Технологии и технические средства производства продукции растениводства и животноводства в Северо-Западной зоне России: Сб. науч. тр. - СПб.: СЗНИИМЭСХ, 1999. - Вып. 70. - С. 63-67.
2. Петухов Б.С., Рудецкий C.B. Критерий выбора оптимальных параметров технического средства нарезки гребней для естественной сушки льносырья //Технологии и технические средства производства продукции растениводства и животноводства в СевероЗападной зоне России: Сб. науч. тр. - СПб.: СЗНИИМЭСХ, 2000. -Вып. 71. - С. 69-77.
Получено 15.02.02.
