Динамика уборки влажного льносырья на территории Северо-Западного региона России Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Таблица 3

Показатели технологий уборки моркови

Наименование технологии Затраты труда, чел. -ч/га Доля ручного труда, % Снижение затрат труда, %

всего ручного

Ручная уборка 652 612 94 -

Механизированная

(ЕМ-11+ЛСК-20) 213 168 79 3,06

ЕМ-11 в режиме копателя 680 605 89 0,96

ЕМ-11 с погрузкой в контейне-

ры 187,5 133,5 71 3,48

Комбайн МГН (фирмы РЕМ) 179,5 125,6 70 3,63

В результате проведенных исследований можно сделать вывод о том, что применение механизированной уборки дает возможность снизить трудозатраты не менее чем в 3,0 -3,5 раза.

Получено 28.04.2003.

УДК 631.353.633.521

Б.С. ПЕТУХОВ, канд. техн. наук; Д.В. ЧУГУНОВ

ДИНАМИКА УБОРКИ ВЛАЖНОГО ЛЬНОСЫРЬЯ НА ТЕРРИТОРИИ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА РОССИИ

На основе данных о погодных условиях Северо-Западного территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды проведено сравнение сроков уборки влажного льносырья с использованием различных способов: в ленте и с постановкой в конуса различной массы. Выявлены преимущества уборки льна с применением сушки в конусах перед сушкой в ленте, однако, преимущества при уборке конусов различной массы на основании одной динамики уборки почти не заметны.

В Северо-Западном регионе России производится более 20% льна долгунца. Однако большая трудоемкость процесса уборки, при-

менение ручного труда, сложные погодные условия во время уборки -всё это ведёт к ухудшению качества урожая и снижению производства.

Учитывая, что подъём льносырья начинается в начале сентября, продолжительность уборки не может быть более Туб < 40...50 дн,

т.к. во второй половине октября процесс уборки ещё осложняется и низкой температурой воздуха, что ведет к еще большему ухудшению качества урожая и увеличению потерь.

Были проанализированы данные Северо-Западного территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, приведённые за 30 лет по метеорологической станции, расположенной в д. Сущёво Псковской области как типичной для Северо-Западного региона с повышенным увлажнением в период подбора льнотресты. Исходя из целесообразности разделения периода начала подбора тресты (сентябрь) по количеству выпавших осадков, которые отражают математическое ожидание вероятности выпадения осадков: минимальное количество От,„ = 42.1 мм, среднее С)ср =57,3 мм, максимальное 01ШЧ =158,1 мм и наиболее распространённое, которое находится между О ср и () 1гач , были выбраны года со значениями количества осадков, ближайшими к расчётным. Данные приведены в таблице.

Известно, что довести льнотресту в ленте до кондиционного значения влагосодержания 11=0,23 кг/кг очень сложно и в большинстве случаев практически невозможно. С увеличением времени сушки увеличивается вероятность попадания под повторные осадки. Величина увлажнения и продолжительность сушки льнотресты в естественных условиях зависят от способа содержания: в ленте или конусе. По результатам данных Северо-Западного территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и экспериментальным данным проведён анализ технологического процесса уборки льнотресты с естественной сушкой в конусах различной массы и в ленте.

Количество и интенсивность осадков по месяцам (данные по станции "Сущево", 1981 г, = 74,6 мм)

Календарные дни Август Сентябрь Октябрь

1

2 3,4

3 67

4 4,8 3,8

5

6 6,2 2,2

7

8 10,3

9 11,3 6 6,8

10

11 6,5

12 0,5 4Д

13 0,4 4,8

14 0,3 5,2 3,5

15 0,4 0,9

16 3,2 3,4

17 4,3 9,3

18 4,8 1,7

19

20 3

21 7,4 7,1

22 6,3 0,6

23 15,6

24 5 1,7

25 2,5 19

26 0,6

27 5,3

28 1,2 3,3

29 2,3 11,3

30 3,6

31 - 4,4

На графиках (см. рис.) показана динамика процесса уборки льнотресты с постановкой в конуса массой т = 5 кг, т = 8кг, т =11 кг, и с укладкой в ленту при количестве осадков ()=74,6 мм (наиболее распространенном месячном значении для Северо-Запада).

чС О

35

9 зо

и

о

25

20

15

10

и!

1

}

1

\л

¡20

100 о

С

80

60

40

20

Время ус орм ,дни

1**4Осадки -©— Теребпзние —Ф— Уборка ^онус т=5 кг -в—Уьорка конус т=-,0 кг —*— Уборкг. ;онуст;15кг —А— Уборка: лен-а

Динамика уборки льна при ()=74,6 мм и различных вариантах размещения тресты

На основе многолетних наблюдений за погодными условиями в период уборки льна были выведены формулы для расчёта времени уборки (Туб):

т^-х

Туб=-^— , (1)

где Тагр - время уборки по агротребованиям, дн;

X - продолжительность уборки в течение дня, ч.

Время, в течение которого льносырьё находится в состоянии кондиционной влажности (Ткон), определяется по выражению:

Т =Т -Т (2)

кон бл.суш суш' V /

где Тблсуш - время в период уборки (агросрока), благоприятное для естественной сушки (время между повторными осадками), ч;

Тсуш - действительное время сушки (время, за которое льносырьё достигнет кондиционной влажности), ч.

Время, благоприятное для естественной сушки, определяется по выражению:

Тос

Т бл.суш = (Гагр ' Х > (3)

где Тос - число дней с осадками в течении агросрока, дн,

(определяется на основании многолетних исследований погодных условий).

Исходя из (1), продолжительность уборки влажного льносырья с постановкой в конуса при количестве осадков ()=74,6 мм, равняется Туб= 30,6 дн, а при укладке в ленту - Туб= 45,5 дн. Однако видно, что расчетные данные не совпадают с данными, полученными графически, где время уборки конусов Туб= 43 дн, а ленты - Туб= 50 дн. Это объяс-

91

няется тем, что расчетное время уборки Туб зависит от количества дней с осадками Тос и равняется среднему за рассматриваемый период времени. На самом деле интенсивность выпадения осадков может быть меньше среднего, но количество выпавших осадков больше, либо, количество дней с осадками больше среднего, а количество осадков меньше, но также оказывающих влияние на увеличение влагосо-держания льносырья.

Анализ графиков позволяет также сравнить технологии уборки льна с расстилом лент и с постановкой в конуса. Из графиков видно, что способ сушки существенно влияет на продолжительность уборки. При высокой начальной влажности льносырья 11= 1,2...2,3 кг/кг сушка в ленте массой на погонном метре шл = 0,5 кг/м и в конусах массой

тк = 5 кг, тк = 8 кг и тк = 11кг при плотности р=25 кг/м происходит почти с одинаковой скоростью. Это объясняется тем, что в этом случае фактором, определяющим скорость сушки, является не способ сушки, а способность воздуха испарять влагу. Этот период характерен удалением влаги наиболее слабо связанной с льнотрестой.

По мере подсыхания льнотресты и достижения ею влажности и=0,4...0,7 кг/кг фактором, определяющим скорость уборки, является способ сушки. В конусах скорость сушки быстрее, чем в ленте. Это объясняется тем, что у поверхности почвы парциальное давление выше, чем на высоте конуса, так как происходит испарение влаги еще и с поверхности почвы. Поэтому сушка ленты начиналась только после того, как подсохнет почва.

Характерной особенностью периода уборки льна является неоднократное выпадение незначительных по величине осадков, которые практически не увлажняют конуса, но значительно увлажняют ленту. Это происходит из-за того, что единица массы конуса занимает значительно меньшую площадь, чем единица массы ленты, на которую попадает большая сумма осадков. Неоднозначно протекает и процесс увлажнения для ленты и конуса. Лента плотно лежит на поверхности почвы, прорастает травой, что способствует усвоению почвы всей влаги. У конуса вспушенные вершины стеблей сцепляются между собой, образуя купол, препятствующий проникновению влаги внутрь. Поэтому увлажняется только часть стеблей на незначительную глубину по радиусу конуса.

Вероятность выпадения осадков в период уборки очень велика. Как видно (см. рис.) уборка конусов массой тк = 5 кг уже закончилась, а лента опять попала под повторные осадки и вновь увлажнилась. Практика показывает, что с увеличением продолжительности уборки свыше агросрока применение сушки в ленте ведет к 100 %-ному снижению качества льносырья и потере урожая, тогда как в конусах снижение качества происходит менее интенсивно и сроки уборки могут растягиваться.

При сравнении скорости уборки конусов различной массы следует отметить следующее. Производительность подборщика-конусообразователя, надежность и долговечность его работы зависят от массы и плотности конуса в случае, когда производится установка с остановкой агрегата. Чем больше масса конуса, тем меньше остановок, и чем меньше плотность, тем меньше усилия, возникающие в камере конусообразователя. С другой стороны, с увеличением массы увеличивается продолжительность сушки (см. рис.). При формировании конуса в камере происходит однократное сжатие массы льна, а этого недостаточно для получения требуемой плотности. После однократного сжатия и установки конус приобретает плотность естественного уплотнения. Если плотность конуса меньше плотности естественного уплотнения, то происходит нарушение устойчивости, так как в этом случае нет взаимосвязи между стеблями, они искривляются, конус становится рыхлым, рассыпчатым, и вся влага беспрепятственно проникает внутрь. Это ведёт к увеличению времени сушки, а, следовательно, к увеличению времени уборки и ухудшению качества льносырья. Поэтому увеличение массы конуса ведет к увеличению его плотности. Однако это также отрицательно сказывается на скорости сушки. Объясняется это тем, что с увеличением плотности конуса понижается скважность и, соответственно, при одинаковой скорости ветра снижается интенсивность фильтрации конуса воздухом.

Из вышесказанного следует, что динамика сушки льнотресты не дает представления о различии в сушке конусов различной массы. В связи с этим необходимо использовать другие критерии оптимизации, такие, как производительность и надежность работы подборщика-конусообразователя, затраты на потери при естественной сушке, затраты на повторную установку конусов при работе машины, затраты на повторную установку конусов в период хранения, затраты на раскладку конусов в ленту. Однако очевидно, что способ сушки льнотре-

сты (в ленте или конусе) и величина увлажнения влияют на продолжительность уборки. Таким образом, конус имеет значительные преимущества перед лентой с точки зрения увлажнения, а, следовательно, и продолжительности последующей сушки. Это отражается на повышении качества льносырья в момент уборки, поэтому в условиях Северо-Запада целесообразно применение сушки влажного льносырья с постановкой в конуса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Катченков С. А. Параметры и режимы работы подборщика, обеспечивающие эффективное формирование конусов льнотресты: Дис...канд. техн. наук. - Л., 1991, 200 с.

Получено 06.06.2003. УДК 631.371

Н. В. ЗУЕВ, канд. техн. наук; СЗНИИМЭСХ В В. ШАРКОВА СПбГАУ

ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ НАДЕЖНОСТИ МАЛЫХ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Рассмотрена история создания и эксплуатации серии ВЭУ мощностью от 1,2 до 2кВт с точки зрения возникновения в них поломок и мер по их устранению. Изучены факторы, снижающие надежность ВЭУ и предложены меры для преодоления этих факторов.

Одна из главных проблем, которая сдерживает развитие малой ветроэнергетики в России, является малая надежность отечественных ветроэлектрических установок (ВЭУ). Необходимость нести гарантийные обязательства после поломки ВЭУ разоряет большинство российских фирм-производителей.