CC BY
32
УДК: 631.3:636.084
К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОРМОВЫХ ВАГОНОВ
Купреенко А.И., д.т.н., профессор, Исаев Х.М. к.э.н. доцент, Полянская А.И., аспирант
ФГБОУВПО «Брянская ГСХА»
Описан граф состояний кормового вагона в процессе приготовления и раздачи кормосмеси на животноводческих фермах.
Ключевые слова: кормовой вагон, граф состояний, эксплуатационные показатели.
Обеспеченность животноводства кормом определяется не только их количеством и качеством, но и эффективностью их использования. Эффективность использования кормов в очень сильной степени зависит от своевременности их раздачи. Учеными установлено, что нарушение режима кормления (которое может быть, как по причине субъективной, так и по причине технической и технологической), без изменения суточного рациона, приводит к снижению продуктивности животных на 10 - 15 %.
Важно - совершенствование технологии раздачи кормов и применяемых для этой цели технических устройств. Это предопределяет рациональное использование рабочей силы. На долю раздачи кормов приходится до 30-40 % трудозатрат по уходу за животными.
Стационарные кормовые вагоны отличаются большим разнообразием конструкций, принципов действия, расположения относительно кормушек, типов рабочих органов, степени автоматизации и т.д.
Стационарные кормораздатчики делятся на 2 вида: расположенные в кормушках и расположенные над кормушками.
Кормораздатчики, расположенные в кормушках, имеют следующие преимущества: экономия площади, минимальная металлоемкость, легкость уборки остатков корма из кормушек.
Основные недостатки: рабочие органы, находящиеся в кормушках мешают полному поеданию корма, что увеличивает отходы; перемещение кормовой массы вдоль всего фронта
Summary: This article describes the state graph for forage wagons in the preparation and distribution of feed mixtures for cattle farm
Keywords: forage wagons, state graph, performance indicators.
кормления способствует переносу инфекций.
Кормораздатчики над кормушками лишены названных недостатков. Однако здесь существенно увеличивается металлоемкость, усложняется очистка кормушек, имеют, как правило, более низкий коэффициент эксплуатационной надежности.
В процессе работы любая животноводческая машина находится под влиянием факторов внешних условий, ее технического состояния и других (рисунок 1). При этом работа машины представляет собой последовательную смену различных состояний под действием случайных потоков с интенсивностями Ду, произвольно зависящими от времени. В связи с этим при определении эксплуатационных показателей машин следует учитывать их вероятностный характер.
Примем, что потоки, переводящие систему из одного состояния в другое, являются простейшими пуассоновскими, обладающими свойствами ординарности, стационарности, отсутствия последействия, а процесс, происходящий в системе, является марковским.
Требуемое время приготовления и раздачи кормосмеси измельчителем-смесителем-
раздатчиком на одно кормление
г = Т„ + Т.
вц 5
(1)
где Тц - цикловое время приготовления и раздачи; Твц - внецикловое время (затраты времени на ежесменное техническое обслуживание раздатчика, агрегатирование с трактором).
S6 S3 S1
J 1 к г \ J 1 к г
S5 S4 S2
81 - загрузка кормосмеси в кормовой вагон; 82- переезд кормораздатчика между местом загрузки и местом раздачи; 83 - раздача кормосмеси; 84- разворот при переезде на другую линию раздачи; 85 - технологическое нарушение; 8б - технический отказ
Рисунок 1 - Граф состояний стационарного кормового вагона
Требуемое время раздачи кормосмеси
Тр = пч*р , ч,
(2)
где пц - количество циклов приготовления и раздачи; ^ - время одной раздачи, ч.
Количество циклов
Пи = Nlnv
Ч Р '
т v — PDTt
р ч -
т..
Nt,
прРР
Время одной раздачи
t =Lp = GJk
vp mpvp '
(6)
где Lp - длина, на которой раздается кор-мосмесь за один проход, м; Vp - скорость при раздаче, м/с; GK - грузоподъемность измельчителя-смесителя-раздатчика, кг; 4 ~ длина одного кормоместа, м; тр - разовая выдача кормосмеси на голову, кг/гол.
Учитывая, что GK = пртр, получим
N1 ,
(3)
Т =
ч
р V
г р р
ч ,
(7)
где N - количество обслуживаемых животных на ферме, гол; пр - количество обслуживаемых за рейс животных, гол.
С учетом вероятностного характера составляющих баланса времени приготовления и раздачи и цикличности технологического процесса время раздачи можно представить в виде
где кц - коэффициент, учитывающий потери циклового времени, связанные с особенностями организации технологического процесса приготовления и раздачи.
Тогда требуемое время приготовления и раздачи кормосмеси кормового вагона на одно кормление
(4)
т =т +т =
см ц вц
где рр - вероятность нахождения комового вагона в состоянии раздачи корма.
Тогда с учетом выражений (2), (3) и (4) можно записать:
Ж
PPVP
^'С Ц — \j 'см ],
(8)
где \ТСМ\ - допустимое время приготовления и раздачи кормосмеси, ч.
Масса 7-го загружаемого в кормовой вагон компонента кормосмеси
(5)
m: = GR /100
(9)
где Рг - содержание компонента в кормосмеси по рецепту, %.
Для определения вероятностей состояний кормового вагона необходимо решить систему уравнений Колмогорова для установившегося режима, т. е. при 1—>со:
РЛ, 2 =
0^2,3 + = Рз^2,3 + РЛ, 2>
Рз(^3.2 + Л .4 + Kb + Л.б) = Р 2^2.3 + РЛ.З + Р 5^5.3 + Рб\.3>
РЛз ~ Рз^з.4' Ps^5.3 = РзК 5' Рб\.3 = РзК 6'
где р\-рв ~ вероятности нахождения кормового вагона в соответствующих состояниях.
где:
Решая полученную систему с учетом нормировочного условия ^ р, — 1, получим выражения
;=1
вероятностей состояний:
Р\=РгК\1Кг=Ргк\>
Рг=Ръкг'>
ръ = 1/(1 + кхк2 +к2+к4+к5 + а*6);
Р5=Рз^5/Я5 3;
Рб =М.бЧ.з; = ^2.1 ! А.2
К = АА.з +Л.1
К = Л.2 +Л.4 +Л.5 +Л.6'
= Дз.4 /Л.З' = Дз.5 /Л.З'
= Дз.6
Раскроем значения интенсивностей переходов:
= ^Р ! ^Р > ¿3.2 = Ур I ^Р ' ^3.5 — ^ ! ^ТН ' ^5.3 — ^ ! Тутн '
где К. - скорость груженого кормового вагона, км/ч; К,, - скорость при раздаче, км/ч; Л/ - расстояние от переезда до места раздачи, км; Ьр - длина фронта кормления, км; 2 -производительность погрузочного транспортёра, т/ч; ^ -время, затрачиваемое кормовым вагоном на поворот, ч; С - грузоподъёмность вагона, км; Т^ - наработка кормового вагона на технологическое нарушение, ч;
Тутн " время устранения технологического нарушения, ч; Т'ГО - наработка кормового вагона на
т
технический отказ, ч; 1 ухо ~ время устранения технического отказа, ч.
Для инженерных расчетов можно принять допущение о равенстве наработок на технологическое нарушение, технический отказ и времени их устранения. Производительности погрузочных средств можно выразить через их конструктивно-режимные параметры.
Производительность кормового вагона за 1 час эксплуатационного времени
Оси = у1, т/ч. (10)
см
Определив значение вероятности р12 нахождения раздатчика в состоянии раздачи кормов, по формуле (7) определяем требуемое время приготовления и раздачи. Если оно превышает допустимое, то требуемое количество раздатчиков определяется по формуле:
Пк=Тсм1[Тсм] (11)
Полученное значение округляется в большую сторону.
Список литературы
1. Купреенко А.И. Оценка эффективности технологии кормопроизводства / Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. -2005. - Т. 15. -№ 1. - С. 150-155.
2. Купреенко А.И., Исаев Х.М., Ефименко C.B. К обоснованию выбора мобильного кормоцеха для молочных ферм / Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. - 2010. - Т. 21. - № 2. -С. 198-117.
3. Купреенко А.И. Разработка метода оптимизации энергосберегающих технологий и средств механизации приготовления кормов: автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора технических наук - Рязанская ГСХА им. П.А. Костычева. Рязань, 2006. -36 с.
УДК 631.312
ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ТЯГОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЛЕМЕХА
Старовойтов С.И., к.т.н. доцент, Старовойтова Н.П., к.б.н., доцент, Чемисов H.H., инженер
ФГБОУВПО «Брянская ГСХА», Россия
Рассмотрены вопросы, связанные с определением горизонтальной составляющей тягового сопротивления лемеха, расположенного под определенным углам ко дну и стенке борозды с учетом начала возможного крошения суглинистой почвы при ее определенной абсолютной влажности.
Ключевые слова: лемех, тяговое сопротивление, крошение, суглинистая почва, абсолютная влажность.
Существуют выражения, связывающие почву, как объект обработки, ее деформационные свойства, геометрические параметры рабочего органа, его динамичность воздействия с выходным параметром. Для пассивных рабочих органов выходным параметром является тяговое усилие. Почва, как объект обработки, представлена чаще всего углами внешнего и внутреннего трения, плотностью.
Результатом же воздействия рабочего органа является крошение почвы, выраженное через % содержание частиц определенного размера. Данный показатель, в силу многочисленных пустот, микротрещин, различных включений, является случайной величиной. Но все же, процесс
The questions connected with definition of a horizontal component of traction resistance of a ploughshare, located under certain corners to a bottom and a furrow wall taking into account the beginning of a possible kro-sheniye of the loamy soil are considered at its certain absolute humidity.
Key words: ploughshare, traction resistance, dyeing, loamy soil, absolute humidity.
трещинообразования связан с накопленной почвенным пластом потенциальной энергии, соотнесенной или к единице площади поверхности частицы, или объема. Потенциальная энергия, соотнесенная к единице объема, имеет размерность Н/м2.
В сопротивлении материала известно выражение удельной потенциальной энергии частицы
где и — удельная потенциальная энергия частицы, Н/м2; а —величина нормальных напряжений, Н/м2; Е —модульупругости почвы первого рода, Н/м2.
