CC BY
22
Список литературы/ References
1. Бондаренко Д. В., Шевчук И. И. Высокотемпературный тепловой насос для нужд отопления, использующий в качестве источника теплоты воды озера «Старая Кубань» // Современные проблемы науки и образования. - 2015. № 2-2. // URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=21629 (Дата обращения 24.09.2016).
2. Воронов В.А., Емелин В.А. Экономическая целесообразность применения теплового насоса в качестве системы теплоснабжения частного жилья // Информационная среда вуза. - 2015. № 1. С. 480-483.
3. Воронов В.А., Емелин В.А., Федосеев В.Н., Зайцева И.А. Климатические условия и факторы, влияющие на производительность воздушного теплового насоса: Сборник научных трудов: Теория и практика технических, организационно-технологических и экономических решений. 2015. С. 241-251.
4. Основы холодильной техники. Доссат Рой Дж. пер. с англ. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. -96 с.
5. Рей Д., Мак Майкал Д. Тепловые насосы: пер. с англ. - М.: Энергоиздат, 1982. - 224 с.
6. Термодинамические диаграммы i - lgP для хладагентов. - М.: АВИСАНКО, 2003. - 50 с.
Список литературы на английском языке / References in English
1. Bondarenko D. V., Shevchuk I. I. Vysokotemperaturnyj teplovoj nasos dlja nuzhd otoplenija, ispol'zujushhij v kachestve istochnika teploty vody ozera «Staraja Kuban'» [The high-temperature thermal pump for needs of heating using as a source of warmth of water of the lake "Old Kuban"]// Sovremennye problemy nauki i obrazovanija [Modern problems of science and education]. - 2015. #2-2. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=21629 [in Russian]
2. Voronov V.A., Yemelin V. A. Jekonomicheskaja celesoobraznost' primenenija teplovogo nasosa v kachestve sistemy teplosnabzhenija chastnogo zhil'ja [Economic feasibility of use of the thermal pump as system of heat supply of private housing]// Informacionnaja sreda vuza [The Information environment of university]. 2015. #1. P. 480-483. [in Russian]
3. Voronov V.A., Yemelin V. A., Fedoseyev V. N., Zaytseva I. A. Klimaticheskie uslovija i faktory, vlijajushhie na proizvoditel'nost' vozdushnogo teplovogo nasosa [The climatic conditions and factors influencing performance of the air thermal pump]: Sbornik nauchnyh trudov: Teorija i praktika tehnicheskih, organizacionno-tehnologicheskih i jekonomicheskih reshenij [Collection of scientific works: Theory and practice of technical, organizational and technological and economic solutions]. 2015. P. 241-251. [in Russian]
4. Osnovy holodil'noj tehniki. Dossat Roj Dzh. [Fundamentals of refrigerating technique] per. s angl. - M.: Legkaja i pishhevaja promyshlennost' [Light and food industry], 1984. - 96 s.
5. Rej D., Mack Maykal D. Teplovye nasosy [Thermal pumps]: per. s angl. [the lane with english] - M.: Jenergoizdat [Energoizdat], 1982. - 224 p. [in Russian]
6. Termodinamicheskie diagrammy i - lgP dlja hladagentov [Thermodynamic charts i - lgP for coolants]. - M.: AVISANKO, 2003. - 50 s.
DOI: 10.18454/IRJ.2016.53.072 Хорев П.Н.1, Кухарев О.Н.2, Яшин А.В.3, Сёмов И.Н.4
1Кандидат технических наук, доцент, 2доктор технических наук, профессор, 3кандидат технических наук, доцент, 4ORCID: 0000-0001-9504-9357 Кандидат технических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Пензенская
государственная сельскохозяйственная академия ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ВЫСАЖИВАЮЩЕГО АППАРАТА С ОРИЕНТИРУЮЩИМ
УСТРОЙСТВОМ
Аннотация
Анализ результатов исследований ведущих научно-исследовательских организаций показал, что эффективность посадки лука-матки на семена зависит от равномерности распределения луковиц по площади питания, а также от их ориентации относительно поверхности почвы. Для качественного выполнения посадки разработана сажалка с цепочно-ложечным высаживающим аппаратом и ориентирующим устройством.
На основе анализа уравнения регрессии второго порядка, полученного при реализации трехфакторного эксперимента D-оптимального плана (Бокса на кубе), установлены оптимальные значения геометрических и кинематических параметров ориентирующего устройства: скорость движения щеточного ориентирующего устройства, расстояние между щеточным ориентирующим устройством и центром ложечек, расстояние между подпружиненными частями ложечек.
Ключевые слова: посадка, распределение, высаживающий аппарат.
Horev P.N.1, Kukharev O.N.2, Jashin A.V. 3, Semov I.N.4
:PhD in Engineering, Associate professor, 2PhD in Engineering, Professor,
3PhD in Engineering, Associate professor, 4ORCID: 0000-0001-9504-9357, PhD in Engineering, Associate professor, Federal State Educational Institution of Higher Education "Penza State Agricultural Academy" STUDY OF THE PROCESS OF PLANTING UNIT WITH ORIENTING DEVICE
Abstract
Analysis of the research results of leading research organizations has shown that the effectiveness of the landing-uterine onion seeds depends on the uniformity of the distribution of the bulbs on the nutrition area, as well as their orientation relative to the surface of the soil. For high quality of planting designed planter with chain-lozhechnym planted device and orienting device.
On the basis of regression equations of the second order, resulting in the implementation of a three-factor experiment, D-optimal plan, the optimal values of the geometric and kinematic parameters orienting device: speed brush orienting device, the distance between the brush-locating device and the center of spoons, the distance between the spring-loaded parts of the spoons.
Keywords: planting, distribution, planted the device.
В настоящее время практикой возделывания корнеклубнеплодов (лука, сахарной свеклы) предъявляются повышенные требования не только к равномерному их распределению в рядке, но и к расположению оси корнеплода относительно поверхности почвы (так нормальным положением считается 900 + 300).
В связи с чем в ФГБОУ ВО разработана конструктивно-технологическая схема устройства реализующего эти требования (рис. 1).
Рис. 1 - Схема устройства для ориентированной посадки: 1 - бункер; 2 - бункер-питатель; 3 - щеточное ориентирующее устройство; 4 - высаживающий аппарат; 5 - кожух;
6 - сбрасывающее устройство; 7 - семяпровод; 8 - сошник; 9 - битер; 10 - прикатывающий каток
Устройство работает следующим образом: при движении устройства для ориентированной посадки корнеплоды из бункера 1 подаются в бункер-питатель 2, где они захватываются подпружиненными ложечками высаживающего аппарата 4, выполненными по размерам и форме корнеплодов. При дальнейшем перемещении транспортера высаживающего аппарата 4 корнеплоды попадают под воздействие ориентирующего устройства 3, которое разворачивает их в ложечках вниз, за счет воздействия на них свободных концов эластичного ворса, расположенных не далее центра тяжести, находящихся в ложечках высаживающего аппарата 4. Подпружиненные части ложечек защемляют вешку и фиксируют заданное положение. В таком положении корнеплоды попадают под кожух 5. После прохождения кожуха 5 сориентированные корнеплоды попадают под воздействие сбрасывающего устройства 6, которое освобождает их от защемления подпружиненными частями ложечек и направляет их в семяпровод 7. Подача из семяпровода в борозду, их вдавливание и фиксация в почве происходит с помощью битера 8, имеющего на рабочей поверхности двухрядные эластичные лопасти, свободные концы которых в передней части по ходу движения устройства, во время вращения битера, заходят в вертикальные прорези семяпровода 7 и воздействуют одновременно на плечики, при этом корнеплод под воздействием лопастей битера 8 вдавливается в почву, за счет чего сохраняется его ориентация. Скорость вращения свободных концов эластичных лопастей битера 8 равна поступательной скорости устройства для ориентированной посадки, при этом обжатие почвой осуществляется с помощью прикатывающих катков 10 [1].
Экспериментальные исследования проводились согласно ОСТ 70.5.1.-82 "Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные. Программа и методика испытаний." и ОСТ 70.5.2.- 74 "Испытания сельскохозяйственной техники. Картофелесажалки. Программа и методика испытаний" [59] на экспериментальной установке, изготовленной на кафедре "Сельскохозяйственные машины" Пензенской ГСХА.
На всем протяжении опыта все исследуемые параметры цепочно-ложечного высаживающего аппарата оставались неизменными за исключением исследуемого. Режим и настройка исследуемого параметра заведомо задавались такими, чтобы можно было установить характер влияния его на объект исследования и на основе всестороннего изучения определить его оптимальное значение.
Скорость цепочно-ложечного высаживающего аппарата и регулировалась при помощи мотор редуктора типа СУПА- 00.11.20-01 (устанавливались следующие значения: 0,50; 1,00; 1,50; 2,0 и 2,50 м/с).
Путь, проходимый цепочно-ложечным высаживающим аппаратом под слоем лука-матки 8 (величина камеры заполнения), регулировался изменением подачи лука-матки в камеру заполнения в пределах 40...200 мм, через каждые 40 мм.
За критерий оценки равномерности распределения лука-матки принимаем вероятность Р (%) нахождения 1 луковицы в заданном интервале. Исследования проводились при поступательной скорости движения высаживающего аппарата ип равной скорости движения цепочно-ложечного высаживающего аппарата. Повторность для каждого
случая - трехкратная. Число замеров в каждом опыте не менее 100. Обработка результатов эксперимента проводилась на ПЭВМ с использованием прикладной программы STATISTIKA Version 5.0".
По результатам обработки опытных данных строили вероятностные кривые распределения лука-матки вдоль рядка в зависимости от скорости цепочно-ложечного высаживающего аппарата - иц (рис.2); пути проходимого цепочно-ложечным высаживающим аппаратом под слоем лука-матки S (величина камеры заполнения) (рис.2).
Анализируя кривые на рисунке, можно сделать заключение, что при диапазоне скоростей 0,5...2,5 м/с количество нормальных интервалов (М±0,25М) уменьшается с 83% до 67%. При этом коэффициент вариации (v,%) изменяется от 30,38 до 34,55, среднее значение возрастает с 17,25 до 22,65см., среднеквадратичное отклонение (5, см.) с 5,24 до 7,05 [2].
Из рис. 2, также видно, что оптимальной скоростью будет скорость движения цепочно-ложечного высаживающего аппарата оц=0,5 м/с, при которой количество нормальных интервалов М±0,25М равно 83 %.
Из графиков на рис. 3 видно, что величина камеры заполнения для посадки лука-матки должна быть от 160 до 200 мм, при уменьшении камеры заполнения вероятность высадки луковиц в нужный интервал резко падает с 83% до 58%, а количество пропусков возрастает. Это связано с тем, что уменьшается количество встреч луковиц с ложечками. Коэффициент вариации (v,%) изменяется от 30,38 до 34,55, среднее значение возрастает с 17,25 до 27,6 см., среднеквадратичное отклонение (5, см.) с 5,24 до 7,52.
йстояше мезщу луксмпщш в рядке Ь см Рис. 2. - Вероятностные кривые распределения лука-матки в рядке в зависимости от скорости движения цепочно-ложечного высаживающего аппарата
При определении оптимальных геометрических и кинематических параметров щеточного ориентирующего устройства выполняли априорное ранжирования факторов. В качестве параметра оптимизации при оценке работы ориентирующего устройства нами была принят угол а, характеризующий разворот вешки луковиц в ложечках высаживающего аппарата. На основе априорного ранжирования факторов были отобраны основные из них, влияющие на правильность расположения вешки луковиц в ложечках высаживающего аппарата: скорость движения щеточного ориентирующего устройства - ущ; расстояние между концами щетки ориентирующего устройства и центром ложечек -1; расстояние между подпружиненными частями ложечек- е.
50
45
40 х 35 ^ 30
20 15 10 5
О
S=200mm 1 1 v S=160мм
- - /у Л
S =80мм £ А" S=120mm
V / 4 у # \\
х Л ^
J Л /\ w \ S=40mm
/у> /У V'
V . -- ■ " Л
у
* 1 - _ _
—
0...5
5.1...10
10.1...15
15.1 ...20
20.1...25
25.1...30
30.1...35
Расгояние м ежду луковицами в рядке Ь= см
Рис. 3 - Вероятностные кривые распределения луковиц в рядке в зависимости от пути проходимого цепочно-ложечным высаживающим аппаратом под слоем лука-матки (величина камеры заполнения)
Для описания поверхности отклика уравнением второго порядка использовали математическую теорию планирования трехфакторного эксперимента D- оптимального плана (Бокса на кубе). В результате расчета получена адекватная модель рабочего процесса поворота вешки лука-матки в ложечках высаживающего аппарата, которая в раскодированном виде запишется:
a=-80,000+141,500vln+6,975t+6,875e-2,750vlnt+2,250vlne-0,138te-62,5006vln2-
- 0,281 t 2-0,156 e 2 .
С целью изучения поверхности отклика строились двумерные сечения с контурными линиями, соответствующие определенным значениям параметра оптимизации [3].
Анализируя графическое изображение двумерных сечений можно сделать вывод что, оптимальные значения исследуемых факторов находятся в интервалах: Vjn =1,99 м/с, t=7,00 мм, e=39,46 мм, при этом параметр оптимизации (a) будет составлять 2,46...2,98°.
Экономические расчеты подтверждают эффективность применения предлагаемой сажалки с цепочно-ложечным высаживающим аппаратом и ориентирующим устройством. Эксплуатационные издержки на посадке лука-матки снизились на 6,25 руб./га., при этом годовая экономия благодаря полученной дополнительной продукции (рост урожайности) составляет 22625 руб./га. Сажалка с предлагаемым цепочно-ложечным высаживающим аппаратом и ориентирующим устройством окупится после посадки 0,91 га.
Список литературы/ References
1. Ларюшин Н.П., Кухарев О.Н., Хорев П.Н., Ларюшин С.Н., Барцев В.А., Голивец В.А. Устройство для ориентированной посадки лука // Патент России № 2201663. 2003. Бюл. № 10.
2. Проблемы и перспективы развития агропромышленного производства / РИО ПГСХА [под ред. Л.Б. Винничек, А.А. Галиуллина]. Пенза: РИО ПГСХА, 2014. - 220с.
3. Кухарев О.Н. Организационно-экономические основы НИОКР: учебное пособие. / О.Н Кухарев, Е.В. Фудина, И.Н. Сёмов / Пенза: РИО ПГСХА, 2016. - 88 с.
Список литературы на английском языке / References in English
1. Laijushin N.P., Kukharev O.N., Horev P.N., Larjushin S.N., Barcev V.A., Golivec V.A. Ustrojstvo dlja orientirovannoj posadki luka [Device-oriented onion planting] // Patent Rossii [Russian Patent] № 2201663. 2003. bulletin. № 10. [in Russian]
2. Problemy i perspektivy razvitija agropromyshlennogo proizvodstva [Problems and prospects of development of agricultural production] / RIO PGSHA [pod red. L.B. Vinnichek, A.A. Galiullina]. Penza: RIO PGSHA, 2014. - 220 p. [in Russian]
3. Kuharev, O.N. Organizacionno-jekonomicheskie osnovy NIOKR: uchebnoe posobie. [Organizational-economic bases of R & D: a tutorial] / O.N Kukharev, E.V. Fudina, I.N. Semov / Penza: RIO PGSHA, 2016. - 88 p. [in Russian]
DOI: 10.18454/IRJ.2016.53.116
Хузиахметов Р.Х.1, Хузиахметова А.Р.2
1Кандидат химических наук, доцент; 2ассистент Казанский национальный исследовательский технологический университет ТЕХНОЛОГИЯ ЩЕЛОЧНОГО ФОСФОРНОГО УДОБРЕНИЯ НА ОСНОВЕ РАЗЛИЧНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
Аннотация
Представлены результаты опытов по переработке низкокачественного Вятско-Камского фосфорита (ФВК) на щелочное фосфорное удобрение с использованием различных промышленных отходов. Установлено, что на основе сульфатно-содовой смеси - ССС (отход глиноземного производства) и органического шлама (отход некоторых производств нефтехимического синтеза) возможно получение термофосфата (ТФ) с содержанием 15-18 % усвояемого Р2О5 рО^усв]
Ключевые слова: фосфорит, сульфатно-содовая смесь, шлам, продукт переработки шлама (I II1Ш). термофосфат.
Khuziakhmetov R^h.1, Khuziakhmetova A.R.2
:PhD in Chemistry, Associate Professor; 2Assistant
Кazan National Research Technological University THE TECHNOLOGY OF ALKALINE FHOSPHORUS FERTILIZER ON THE BASIS OF VARIOUS INDUSTRIAL WASTE
Abstract
The results of experiments on the processing of low-grade Vyatka-Kama phosphate (VKP) for alkaline phosphoric fertilizer using different industrial wastes are presented in this paper. It was found that it was available to get the thermal phosphate (TP) with the content of 15-18 % of the digestible P2O5 [P205(dig^ on the basis of sulfate-soda mixture - SSM (waste alumina production) and organic sludge (waste of some of the industries ofpetrochemical synthesis).
Keywords: phosphate, sulfate-soda mixture, sludge, sludge recycling product (SRP), thermal phosphate.
Introduction
Despite the fact that Russia is one of the world leaders in the production of fertilizers (19,6 million tone NPK- the 4th place after China, USA, India) and cereals (116 million tons of grain), the country's agricultural sector is relatively poorly developed (low yield, high cost production). One of the reasons of low yields (in 2016 - 26,3 centner/ha) is a small quantity of fertilizers applied to the soil - 40 kg/ha (1,9 million tons NPK), because approx.80% oft hem are exported.
The least produced fertilizers are phosphate fertilizers - 3 million tons of P^5 (N - 8,2 million tons, K^ - 8,4 million
