CC BY
4cleaning the framework with the wax raw material by centrifugal forces by means of a centrifugal machine for melting out the wax, as well as simultaneous disinfection for their subsequent use. Techniques of experiments to determine the effect of the frequency of the centrifuge rotor on the quality framework purification of wax raw materials and plant for carrying out research scheme. The resulting results were analyzed and tabulated and plotted dependence. The application of the centrifugal unit for melting out the wax will not only increase the yield of wax at the same time to clear the scope of wax raw materials and conduct their disinfection. This combination of operations carried out by one unit will reduce the time and labor costs for processing the scope and to prepare them for subsequent use without losing precious wax.
Key words: centrifugal unit for melting out the wax, separation of raw wax, wax, centrifuge.
1. Nekrashevich V.F./ Mehanizaciya pchelovodstva. - 2-e izd., pererab. i rasshir. // Nekrashevich V.F., Kir'yanov YU.N. - Ryazan', 2011. - 266 S.
2. Patent Rossijskoj Federacii № 2528960, MPK A01K 59/06. Agregat dlya vytopki voska [Tekst] / Nekrashevich V.F., Nagaev N.B., Torzhenova T.V., Lipin V.D.; zayavitel' i patentoobladatel' FGBOU VPO RGATU - 2013112090/13,; zayavl. 18.03.2013; opubl. 27.09.2014, Byul. № 26, - 11 s.: il.
3. Patent Rossijskoj Federacii № 165586 « Agregat dlya vytopki voska» kl. A01K 59/06, Zayavka 2016105327/13 Byulleten' № 30 opublikovano 27.10.2016 Nagaev N.B., Nekrashevich V.F., Gravova A.I., Epifancev D.A., Grunin N.A., Golikov A.A.
4. Nagaev, N.B. Sovershenstvovanie processa vytopki voska s obosnovaniem parametrov centrobezhnogo agregata : dissertaciya na sois. uch. step. kandidata tehn. nauk [Tekst] / Nagaev N.B.; RGATU. - Ryazan', 2016.
5. Nagaev, N.B. Ispytaniya agregata dlya vytopki voska iz ramok [Tekst]/ V.F. Nekrashevich, N.B. Nagaev, N.A. Grunin, K.V. Burenin//Sel'skijmehanizator № 72015. - M.- S. 26-27.
6. Nagaev, N.B. Issledovanie processa vytopki voska [Tekst]/Nagaev N.B., Nekrashevich V.F., Luzgin N.E. Torzhenova T.V., Grunin N. //Pchelovodstvo №3 2014g, Moskva, 2014 . - S.50-51
7. Nagaev, N.B. Centrobezhnyj agregat dlya vytopki voska iz pchelinyh sotov AVVC 20/19 [Tekst] / Nekrashevich V.F., Nagaev N.B., Torzhenova T.V., Epifancev D.A., Urlyapov M.V.// ZHurnal Pchelovodstvo № 2 2015 g. - S. 52-53, Moskva, 2015
8. Nagaev N.B. Povyshenie vyhoda voska putem otpressovki shnekovym pressom [Tekst]/ Nekrashevich V.F., Gobelev S.N., Grunin N.A. //Sbornik po materialam Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Nauchno-tehnicheskij progress v APK : problemy i perspektivy", Stavropol', SGAU, 2016 g.-S. 227-233
9. Nagaev N.B. Teoreticheskoe issledovanie processa otdeleniya voskovogo syr'ya centrobezhnymi silami [Tekst] /V.F. Nekrashevich, A.S. Popov, N.B. Nagaev //Vestnik RGATU - Ryazan' 2015, №3 (27), - S. 76-79
10. Nagaev N.B. Issledovanie teplofizicheskih i reologicheskih svojstv voskovogo syr'ya i voska [Tekst] / Nekrashevich V.F., Nagaev N.B., Luzgin N.E., Grunin N.A., Urlyapov M.V., Ushakov A.I. Vodyakov V.N.// Sbornik po materialam onlajn - konferencii posvyashchennoj Dnyu rossijskoj nauki «Issledovaniya molodyh uchenyh - agrarnomu proizvodstvu» Belgorodskogo GAU - Belgorod, 2015. - S. 102-110.
11. Kashirin D.E. EHnergosberegayushchaya ustanovka dlya sushki pergi / D.E. Kashirin // Vestnik KrasGAU. - 2009. - №12. - S.189-191.
Byshov N.V. Modernizirovannaya ehnergosberegayushchaya ustanovka dlya sushki pergi /N.V. Byshov, D.E. Kashirin// Tehnika v sel'skom hozyajstve. - 2012. -№1. - S. 26-27.
12. Byshov, N.V. Issledovanie rabochego processa vibracionnogo resheta pri proseivanii voskopergovoj massy [Tekst] / Byshov N.V., Kashirin D.E. // Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo universiteta. № 1, 2013. - S.160-162.
13. Byshov, N.V. EHksperimental'noe issledovanie rezhimov ciklicheskoj sushki pergi v sote [Tekst] / Byshov N.V., Kashirin D.E. // Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo universiteta. № 5, 2012. - S. 283 - 285.
14. Byshov, N.V. Voprosy ehnergosberegayushchej konvektivnoj ciklicheskoj sushki pergi [Tekst] / Byshov N.V., Kashirin D.E. //monografiya, Ryazan', 2012. - 70 s.
УДК 631.347.084.13
ЭКОЛОГО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛИВА МНОГООПОРНЫМИ ДОЖДЕВАЛЬНЫМИ МАШИНАМИ КРУГОВОГО ДЕЙСТВИЯ НА СЛОЖНОМ РЕЛЬЕФЕ
РЯЗАНЦЕВ Анатолий Иванович, д-р техн. наук, профессор кафедры технических систем в АПК, ryazantsev.41@mail.ru
АНТИПОВ Алексей Олегович, канд. техн. наук, магистрант кафедры технических систем в АПК, antipov.aleksei2010@yandex.ru
Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева,
Literatura
© Рязанцев А. И., Антипов А. О., 2017 г.
Вестник РГАТУ, № 2 (34), 2017
Приведены технологические особенности работы дождевальной машины (ДМ) кругового действия в условиях сложного рельефа, которые определяются вопросами их опорной, тягово-сцеп-ной проходимостью и скатыванием тележек на склоне. Отмечено, что при работе ДМ кругового действия на сложном рельефе снижение их производительности, зачастую, происходит за-за уменьшения коэффициента использования рабочего времени смены Его снижение определяется потерями опорной проходимости тележек машины в местах понижения (из-за увеличенного колееобразования) и при преодолении подъемов (из-за недостаточных сцепных свойств ходовых систем, или мощности привода), а также, вследствие чрезмерного их скольжения при скатывании на склонах (из-за несовершенства тормозной системы). Приведены эксплуатационные показатели по оценке работы ДМ в сложных условиях с наглядным изображением их изменения в виде графических зависимостей. Указаны экологически безопасные и энергосберегающие направления работ по повышению надежности работы ДМ при поливе склоновых земель.
Ключевые слова: дождевальная машина, склоновые земли, тягово-сцепная проходимость, скатывание тележек.
Введение
Производительность или нагрузка за смену на одну ДМ кругового действия (например, «Фрегат» и «Кубань-ЛК1»), с учетом всех потерь воды и времени, определяется следующей зависимостью:
_ 'О-^см'Ксм (1)
шсм - тр
где Q - расход воды, л/с;
т -поливная норма, м3/га;
в - коэффициент, учитывающий потери воды на испарение в зоне дождевого облака при дождевании;
1сн - продолжительность работы машины за смену, ч;
Ксм - коэффициент использования рабочего времени смены.
Отмечено, что при работе ДМ кругового действия на сложном рельефе (рис. 1) снижение их производительности зачастую происходит за-за уменьшения коэффициента использования рабочего времени смены (Ксм). Его снижение определяется потерями опорной проходимости тележек машины в местах понижения (из-за увеличенного колееобразования) и при преодолении подъемов (из-за недостаточных сцепных свойств ходовых систем, или мощности привода), а также, вследствие чрезмерного их скольжения при скатывании на склонах (из-за несовершенствова тормозной системы
а б
а - ДМ «Фрегат»; б - ДМ «Кубань - ЛК1» Рис. 1 - Общий вид многоопорных дождевальных машин на сложном рельефе
К2 - коэффициент надежности технологического процесса;
К3 - коэффициент технологического обслуживания;
К4 - коэффициент эксплуатационной надежности.
Коэффициент К2 является определяющим в увеличении непроизводственных потерь времени и снижении надежности технологического процесса полива при работе машин на склоновых участках.
В целях упрощения обозначим сумму коэффициентов К.,+Кз+К4 через обобщенный коэффици-
1 - в понижении, 2 - на подъеме, 3 - под уклон Рис. 2 - Схема движения тележки ДМ на сложном рельефе
Отмеченные явления вызывают преждевременные аварийные остановки ДМ из-за искривления её трубопровода и, как следствие, срабатывания защиты.
В свою очередь, коэффициент Ксм определяется следующим выражением:
КСМ = К1 + К2+К3+К4-3 й (2)
где: К1 - коэффициент технического обслуживания;
ент К5 и, учитывая, что ^
11 Гц+?(,-£,-'
Тч- время чистой работы, ч; 1 - время простоя ДМ из-за срабатывания гидрозащиты; п - число остановок Дм из-за срабатывания её гидрозащиты.
Тогда выражение (2) запишется в виде
Кем - К* +
-1
(3)
По нормативным данным среднее значение обобщенных коэффициентов К5 составляет (на примере ДМ «Фрегат») около 0,90, а продолжительность проведения пусконаладочных работ по вводу машины в работу, после срабатывания гидрозащиты, составляет в среднем около 5,0 ч.
График изменения коэффициентов надежности технологического процесса и использования времени смены от числа остановок ДМ (продолжительности пусконаладочных работ) с учетом выражения (3) приведен на рисунке 3.
Например, при 4-х аварийных остановках ДМ (2 и 1 - из-за потерь соответственно опорной и тя-гово-сцепной проходимости; 1 - из-за чрезмерного скатывания ДМ) К2 и Ксм снижаются соответственно с 1,0 и 0,90 до (2,83 им 0,73, или на 17% и 19%.
В конечном счете, отмеченное находит свое отражение в снижении производительности ДМ и в нарушении режима орошения, выражающегося в удлинении срока полива, определяемого зависимостью (4), и уменьшении урожайности сельскохозяйственных культур.
где Тоб - время одного оборота машины, час;
Рк - расстояние от неподвижной опоры до последней тележки, м;
V - скорость движения последней тележки, м/мин.
Например, при поливной норме т=500 м3/га модификация ДМ «Фрегат» (16 тележек, Q=70л/с) на выровненной площади делает один оборот в среднем за 140 часов, а при выше указанных показателях использования (4 аварийные остановки ДМ) - за 185 часов.
Отмеченное более отчетливо прослеживается на изменении для ДМ сменной производительности (рис. 4), которая при безотказной работе (Ксм=0,90) за восьмичасовую смену составляет около 3,9 га, а при частых аварийных остановках (например, 4-х) снижается до 2,8 га, или как отмечалось, на 39%.
При других значениях поливных норм тенденция снижения производительности сохраняется, хотя при уменьшении норм водоподачи (например, до 300 м3/га) выработка в целом на машину увеличивается.
Таким образом, для обеспечения надежной работы ДМ кругового действия в условиях сложного рельефа необходима разработка экологически безопасных и энергосберегающих решений по обеспечению устойчивых опорных, тягово-сцеп-ных и противоскатывающих свойств, посредством оптимизации параметров и совершенствования ходовых и тормозных систем.
Отмеченное позволяет заключить, что надежность и производительность ДМ кругового действия в указанных условиях определяется следующими эколого-энергетическими факторами и, на основе обширного опыта исследований и внедрения, средствами механизации, их определяющими.
II
£ 3 0.90
и £ 1!
с Ф 0,80
Кгм|Ки
—-
1 (5,0)
2(10,0} 3 415.0) 4(20,0)
Количество аварийны* сстакоаок ДМ п. {общая продолжительность пуско-мэладочнын работ [ ч)
Рис. 3 - Зависимость коэффициента использования смены и надежности технологического процесса полива от количества аварийных остановок ДМ
ч 1 во / ?7 1 4/ г/ 7
О г € 4 Ч, у у
\ 60 /1 / /| /1 рУ
\ \ I / 1 / /1 / Г 1 / р У , г у
N Л 2В / / / / / г | ( 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1.2 0,в 0,6 0.1 0,2 1.0 2,0 3,0 4,0 5,0
Прсшводювпьность за час Производительность за смену (Лч1 т.га чистой ыботы №,пэ
Рис. 4 - Номограмма для определения зависимости сменной производительности ДМ от коэффициента использования времени смены (при других постоянных показателях) 1. В местах понижения рельефа орошаемой поверхности - несущей способностью почвы (Р0) и допустимым на нее давлением ходовых систем ДМ (условие опорной проходимости)
q2Po (5)
Технические решения, применимые на широкозахватных ДМ
Повышение несущей способности почвы возможно регулированием режима полива (поливной нормы, интенсивности и диаметра капель дождя, величины поверхностного стока воды). Значение Р0 определяется по эмпирической зависимости (авт. св. № 1706467) и в немалой степени определяется типом дождеобразующих устройств и схемой их расстановки (авт. св. №123866, пат. № 48247).
Для снижения давления ходовых систем ДМ на почву (до 100 кПа и ниже) рекомендуется их оснащение шинами низкого давления (авт. св. № 106972), или гусеничными и шагающими движителями (пат. № 2021702). При этом учитывается расположение их по длине машины (авт. св. №1531926).
Для уменьшения колееобразования ДМ и, как
ф
Вестник РГАТУ, № 2 (34), 2017
следствие, энергоемкости передвижения также рекомендуется оборудование её самоходных тележек, в зависимости от типа ходовых систем, различными по конструкции заравнивающими устройствами (авт. св. №№1482547; 1542491; 1558316 ).
При неэффективности вышеуказанных решений возможно сдвигание ДМ от неподвижной опоры и осуществление её движения по новому следу (авт. св. № 1386114).
2. При преодолении подъемов орошаемой площади - тягово-сцепными свойствами ходовых систем ДМ, из условия (6), и при достаточном их сцепления с почвой - мощностью приводов тележек.
Условия тягово-сцепной проходимости (П):
П = фс - f > i, (6)
где фс и f - коэффициенты соответственно сцепления и сопротивления качению; i - величина уклона.
Для надежного преодоления ДМ подъемов рекомендуется для уменьшения сопротивления качению применение ходовых систем, используемых в местах понижения рельефа, а для обеспечения максимальных сцепных их качеств - ориентация почвозацепов на каждом из колес в противоположном направлении относительно друг друга (пат. № 62772).
В условиях достаточного сцепления с почвой для эффективного использования мощности приводов ДМ при преодолении подъемов рекомендуется максимальное снижение в них внутренних энергетических потерь, определяемых коэффициентом полезного действия (КПД).
Так, для электрифицированных дождевальных машин в целях исключения паразитных мощностей это достигается установкой мотор-редукторов на каждом колесе тележек, с оснащением их вместо зубчатых передач волновыми (пат. № 54277). Это позволяет увеличить КПД привода почти в 2 раза (с 0,50 до 0,90).
ENVIRONMENT AND ENERGY SOLUTIONS to WITH CIRCLE MULTISUPPORT IRRIGATION
Для устойчивого движения на подъеме ДМ с гидроприводом рекомендуется, в целях обеспечения гарантированной силы тяги, усовершенствование его кинематики (пат. № 43727).
3. При скатывании (скольжении) ДМ на склонах - типом ходовых систем, их противоскользящими свойствами и надежностью систем торможения.
Рекомендуется для исключения непроизвольного скатывания тележек на склоне оборудование ДМ с электроприводом самотормозящими передачами, а с гидроприводом - усовершенствованными тормозными системами (пат. №№ 2517072; 2521662;2521638;2527090;144001).
При этом отсутствие чрезмерного скатывания тележек обеспечивается их оснащением шинами с ориентацией направленности их почвозацепов против направления движения (пат. №144004).
Заключение
Отмеченное выше позволяет сделать вывод: внедрение экологически безопасных и энергосберегающих решений при работе ДМ кругового действия в условиях сложного рельефа позволяет обеспечить показатели их надежности и производительности, присущие их значениям для выровненного рельефа, при соблюдении почвоохранных и малоэнергоёмких технологий полива.
Список литературы
1. Рязанцев, А.И. Эксплуатация транспортных систем многоопорных машин [Текст] / А.И. Рязанцев, А.О. Антипов. - Коломна: ГОУ ВО МО ГСГУ, 2016. - 225 с.
2. Рязанцев, А.И. Направления совершенствования дождевальных машин и систем [Текст] / А.И. Рязанцев. - Рязань: ФГБОУ ВПО РГАТУ, 2013. - 306 с.
3. Антипов, А.О. Торможение дождевальной машины «Фрегат» на склоновых участках [Текст] / А.О. Антипов, А.И. Рязанцев, И.Б. Тришкин, Н.Я. Кириленко, Ю.Н. Тимошин // Вестник Рязанского аграрного университета. - 2015. - № 1.
IMPROVE RELIABILITY of WATERING PROCESS MACHINES on DIFFICULT GROUND RELIEF
Ryazantsev Anatoly I., doctor of technical., professor of technical systems in agriculture, ryazantsev.41@ mail.ru
Antipov Alexey O.., Candidate of Technical Sciences, graduate student Department of technical systems in agriculture, antipov.aleksei2010@yandex.ru
Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev
The technological features of the operation of the sprinkler (DM) of the circular action in the conditions of a complex relief are given, which are determined by the questions of their supporting, traction-coupling traversing and rolling of bogies on the slope. It is noted that when DM is operating in a circular action on a complex relief, the decrease in their productivity is often due to a decrease in the utilization factor of the shift working time (Kcm). Its decrease is determined by the loss of the supporting passability of the machine trolleys in the lowering places (due to increased rutting) and when overcoming the lifts (due to insufficient coupling properties of the running systems or drive power), and also due to excessive slippage when rolling on slopes For not improving the brake system). Operational indices are given for estimating the operation of DM in difficult conditions with a graphic representation of their variation on graphical dependencies. The ecologically safe and energy-saving directions for increasing the reliability of the work of DM in watering sloping lands are indicated.
Key words: irrigation machine (IM), sloping lands, tow-grip crossing capacity, rolling down of carriages.
Literatura
1. Rjazancev, A.I. JEkspluatacija transportnyh sistem mnogoopornyh mashin [Tekst] / A.I. Rjazancev, A.O. Antipov. - Kolomna: GOU VO MO GSGU, 2016. - 225 s.
2. Rjazancev, A.I. Napravlenija sovershenstvovanija dozhdeval'nyh mashin i sistem [Tekst] / A.I. Rjazancev. - Rjazan': FGBOU VPO RGATU, 2013. - 306 s.
3. Antipov, A.O. Tormozhenie dozhdeval'noj mashiny «Fregat» na sklonovyh uchastkah [Tekst] / A.O. Antipov, A.I. Rjazancev, I.B. Trishkin, N.JA. Kirilenko, JU.N. Timoshin // Vestnik Rjazanskogo agrarnogo universiteta. - 2015. - № 1.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ МЕЖСТВОЛЬНОЙ ЗОНЫ МЕЖДУРЯДИЙ САДОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ ВЫНОСНОЙ ФРЕЗЕРНОЙ СЕКЦИЕЙ
СМИРНОВ Игорь Геннадьевич, канд. с.-х. наук, вед. науч. сотрудник, ученый секретарь, rashn-smirnov@yandex.ru
ХОРТ Дмитрий Олегович, канд. с.-х. наук, вед. науч. сотрудник, зав. лабораторией ФИЛИППОВ Ростислав Александрович, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотрудник ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»; г. Москва
РОМАНЮК Николай Николаевич, канд. техн. наук, доцент, первый проректор, romanyuk-nik@tut.by ЕСИПОВ Сергей Викторович, студент Белорусский государственный аграрный технический университет, г. Минск, Республика Беларусь
Одной из составных частей технологии выращивания плодовых и ягодных культур является процесс обработки почвы в многолетних насаждениях. Качество его выполнения определяется показателями, которые зависят от функциональных возможностей применяемых технических средств. Существующие технические средства не полностью выполняют заданные агротребованиями качественные показатели обработки почвы, особенно в рядах многолетних насаждений. Предложена оригинальная конструкция выносной секции фрезы садовой, использование которой позволит повысить точность и качество обработки межствольной зоны междурядий садовых насаждений. Проведенные исследования позволили установить, что для обработки полосы необходимой ширины, с учетом перекрытия, достаточно разместить на поворотной секции четыре фрезерных барабана. Численное моделирование процесса обхода штамбов методом Эйлера с нулевыми начальными условиями позволило получить траекторию движения ножей поворотной секции при обработке почвы в ряду деревьев. Установлено, что только при установке на каждом барабане четырех ножей с шириной захвата 0,07 м наблюдается подрезаемость сорняков, соответствующая агротребованиям.
Ключевые слова: технология обработки, межствольная зона, междурядья садовых насаждений, оригинальная конструкция, выносная секция фрезы садовой.
Введение
В настоящее время душевое потребление плодов и ягод в Беларуси и России составляет около 60 кг (среднее за 5 лет) при норме - 98,6 кг (без учета цитрусовых), при этом в США - 127 кг, Франции - 135 кг, Германии - 126 кг, Италии - 187 кг.
Потребительский спрос на плодово-ягодную продукцию в России стабильно растёт. Согласно ряду статистических исследований фрукты составляют около 6% расходов россиян на покупку продуктов питания. Импорт фруктов на российский рынок в 2015 году составил 6 100 тыс. тонн, что в денежном эквиваленте составляет 6 млрд. евро [1-4].
Беларусь ежегодно импортирует свежую плодово-ягодную продукцию. В 2014 году объем поставок составил 1100,6 тыс. тонн, из которых более 400 тыс. тонн составили яблоко, груша, вишня, черешня, слива и плоды других культур, возде-
лываемых в Беларуси. При этом импорт плодово-ягодной продукции за последние 5 лет увеличился в 3 раза.
По данным «Росстат» в России с 2014 года наблюдается рост площадей возделывания и валовый сбор урожая в садоводстве (рис. 1): без учёта хозяйств населения площади садов и виноградников составляют 286,3 тыс. га, а валовый сбор - 1301,4 тыс. тонн. При этом «Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции на 2013-2020 годы» предусматривает увеличение данной цифры в России к 2020 году до 403,7 тыс. га [1].
В настоящее время во всех хозяйствах Беларуси имеется 104,5 тыс. гектаров плодово-ягодных насаждений, из которых только 19 тыс. га относятся к садам интенсивного типа, предназначенных для индустриального производства плодов и ягод,
© Смирнов И. Г., Хорт Д. О., Филиппов Р А., Романюк Н. Н., Есипов С. В., 2017г.
