CC BY
27
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 631.331+631.315.2
КОНСТРУКЦИЯ КОМБИНИРОВАННОГО СОШНИКА ДЛЯ ПОСЕВА МЕЛКОСЕМЕННЫХ МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР
В. Н. Кувайцев, канд. техн. наук; Н. П. Ларюшин, доктор техн. наук, профессор;
И. Е. Карасёв, аспирант
ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, Россия, т.(8-8412) 62-85-17, е-таП: зЬа_реп7а@та11. ги
Рассматривается один из важнейших вопросов посева мелкосеменных масличных культур - точность копирования поверхности почвы поля, что оказывает влияние на равномерность распределения семян по глубине, длине рядка и на урожайность культуры.
Приведены данные о сошниках для посева мелкосеменных масличных культур, отмечен ряд их существенных недостатков: увеличение времени на настройки сошников на глубину посева; невозможность совмещения точки сброса семян в посевное ложе с точкой опоры опорно-копирующих устройств, что приводит к нарушению глубины посева и снижению урожайности культуры.
Нами разработан и изготовлен новый тип сошника, который выполняет заданные условия. Сошник установлен на сеялке СЗ-5,4 и испытан при посеве мелкосеменных масличных культур в полевых условиях.
Ключевые слова: посевная машина, копирующие колеса, равномерность распределения семян по глубине, сошник, урожайность.
Введение.
Возделывание мелкосеменных масличных культур является все более актуальным и важным вопросом в сельскохозяйственном производстве, которым занимаются не только в России, но и в других странах. К мелкосеменным масличным культурам относятся горчица, рыжик, рапс, соя, сафлор, рыжик, лен-кудряш др. [1].
Равномерность заделки семян по глубине - один из наиболее важных факторов, от которого зависят всхожесть, рост и развитие растения, а также эффективное использование плодородия почвы [2, 3].
Рассмотрев существующие конструкции сошников, мы взяли за аналоги несколько механизмов, в частности двухдисковый сошник [4], содержащий корпус, диски и механизм регулирования глубины заделки семян, который снабжен опорной лыжей с загортачем. Ограничительным болтом опорной лыжи, расположенным в одном из сквозных резьбовых отверстий, устанавливается глубина посева.
К недостаткам двухдискового сошника можно отнести налипание почвы на опорную лыжу, сгруживание лыжей почвенных комков, а также отсутствие регулировки совмещения точки сброса семян в посевное ложе с точкой опоры лыжи. Все это ведет к нарушению глубины посева и снижению урожайности культуры.
Известны дисковые сошники [5-10], включающие диски с закрепленными на них ребордами. К недостаткам данных сошников можно отнести увеличение затрат времени на переналадку сменных реборд при переходе на посев другой сельскохозяйственной культуры, а также увеличение металлоемкости конструкции сошника в целом. Все это приводит к снижению урожайности.
Известно устройство для посева зерновых культур за один проход агрегата по необработанному полю [11]. Устройство включает раму, сошники с семяпроводом, прикатывающие катки. Сошник снабжен сменным барабаном для ограничения ве-
Нива Поволжья № 1 (38) февраль 2016 67
личины заглубления сошника и дисками. К недостаткам устройства относятся увеличение времени и трудоемкости на настройку заданной глубины. Все это приводит к затягиванию сроков посева и снижению урожайности.
Известен посевной агрегат [12], включающий устройства для развала борозды, для подачи семян в борозду, для подачи удобрения в борозду, для заделывания борозды, для вдавливания семян и для контроля глубины посева, а также сложный и неэффективный механизм регулирования глубины заделки семян, выполненный в виде рычажной системы.
К недостаткам посевного агрегата относится плохое копирование почвы дисковым сошником за счет удаления оси вращения копирующих колес от оси вращения дисков сошника. Все это приводит к снижению урожайности культуры и качества семян.
Известна сельскохозяйственная посевная машина с компактным сошником и бо-роздозаделывателем [13], содержащая: раму; узел дискового сошника, лемеха; копирующие колеса, прикатывающие катки. Глубина посева регулируется за счет копирующих колес. К недостаткам этой машины относится плохое копирование почвы узлом дискового сошника за счет применения радиальной подвески копирующих колес, при этом данная конструкция не позволяет точно регулировать совмещение точки сброса семян семяпровода с серединой площадки контакта копирующих колес, что приводит к нарушению глубины посева, снижению урожайности культуры и качества семян.
Размещение семян в борозде показывает, что глубина их заделки не всегда совпадает с глубиной хода сошника. Объясняется это тем, что сыпучая почвенная масса, огибая щеки, заходит во внутреннее пространство сошника и располагается по некоторой наклонной поверхности. Чтобы обеспечить равномерную заданную глубину заделки, семена необходимо направить к передней части сошника, куда осыпь не попадает и где дно борозды горизонтально [14]. В данной сельскохозяйственной посевной машине выполнить это условие невозможно, так как при смещении копирующих колес с радиальной подвеской в вертикальной плоскости середина площадки контакта копирующего колеса смещается относительно точки сброса семян семяпровода вперед-назад, при этом семена не попадают к передней части лемехов, а укладываются на осыпь, при этом изменяется глубина посева.
Кроме того, установка узла прикатывающего катка, имеющего третью ось вращения, осуществляется позади первой оси вращения относительно направления посева без учета отбрасывания почвы в продольном направлении относительно упомянутого направления посева лемехами узла дискового сошника [14]. В результате почва попадает под прикатывающий каток, который будет передвигаться с колебаниями в вертикальной плоскости, это приведет к нарушению заданной глубины посева, что скажется неудовлетворительно на заделке семян в почву по глубине, снижению урожайности культуры и качества семян. Также узел прикатывающего катка, выполненный в виде усеченного конуса, как известно, используется для заделки рассады и саженец и непригоден для заделки борозды при посеве зерновых культур [14]. Такая конструкция прикатывающего катка, выполненного в виде усеченного конуса, для заделки борозды в посевной машине не удовлетворяет агротехническим требованиям. Все это ведет к снижению урожайности культуры и качества семян.
В настоящее время в ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА разработан, изготовлен и испытан в полевых условиях сошник для посева мелкосеменных масличных культур.
Заявленное изобретение направлено на устранение вышеописанных недостатков, и при его использовании получен следующий результат: улучшается копирование почвы узлом дискового сошника при посеве за счет применения механизма вертикального регулирования копирующих колес, при этом данная конструкция позволяет точно регулировать совмещение точки сброса семян семяпровода с серединой площадки контакта копирующих колес, в результате чего семена направляются к передней части пары лемехов, что приводит к повышению равномерности глубины посева. Кроме того, установка узла прикатывающего катка позади первой оси вращения относительно направления посева с учетом отбрасывания почвы парой лемехов в продольном направлении относительно упомянутого направления посева приведет к тому, что отброшенная парой лемехов почва не попадёт под прикатывающий каток и он не будет колебаться в вертикальной плоскости при движении. Все это улучшает равномерность распределения семян по глубине, что приводит к повышению урожайности культуры и качества семян.
Указанный технический результат достигается за счет применения комбини-
рованного сошника (Заявка в ФИПС № 2015146573 от 28 октября 2015 года на патент «Сельскохозяйственная посевная машина»).
Описание конструкции комбинированного сошника.
Сельскохозяйственная посевная машина 1 включает узел 2 дискового сошника, узел 3 копирующего колеса и узел 4 прикатывающего катка. Рама сельскохозяйственной посевной машины выполнена в виде корпуса 5 узла 2 дискового сошника. Корпус 5 прикреплен с помощью паралле-лограммного навесного устройства 6 к брусу 7 для навешивания рабочих органов. Брус 7 соединен с сельскохозяйственным трактором. При этом узел 2 дискового сошника имеет первую ось вращения 8. Узел копирующего колеса 3 связан с корпусом 5 с возможностью вертикального регулирования с помощью установленного дополнительно механизма вертикального регулирования 9, который установлен жестко на корпусе 5 посредством горизонтальной плиты 10 с помощью шпилек 11 и гаек 12, при этом механизм вертикального регулирования 9 содержит винтовую пару. Винтовая пара содержит вращающийся винт 13 (входное звено) и вращающуюся гайку 14, при этом последняя жестко соединена с выходным звеном - ползуном 15, который образует со стойками 16 поступательную пару. Ползун 15 перемещается в направляющих 17, жестко соединенных с горизонтальной плитой 10, при этом он соединен жестко с помощью болтового соединения 18 со стойками 16 и может останавливаться в направляющих 17 стопором 19. Ось вращающегося винта 13 расположена вертикально впереди первой оси вращения 8 и лежит в продольно-вертикальной плоскости симметрии узла 2 дискового сошника. В верхней части вращающегося винта 13 установлен жестко штурвал 20. На свободных концах стоек 16 поступательной пары установлены жестко втулки 21. На осях 22 с помощью подшипников 23, установленных в корпусах 24, установлена пара копирующих колес 25, имющих внутреннюю сторону 26, выполненную в виде чаши, которая прилегает к внешней стороне пары лемехов 27 узла 2 дискового сошника. Пара копирующих колес 25 имеет шины атмосферного давления 28. Вторая ось вращения 29 расположена впереди первой оси вращения 8 относительно направления посева 30. Семяпровод 31 имеет на нижней части кромку сброса семян 32. Упомянутая кромка сброса семян 32 и середина 33 площадок контакта 34 копирующих ко-
лес 25 с почвой лежат в одной поперечно-вертикальной плоскости относительно направления посева 30. Узел 2 дискового сошника содержит корпус подшипника 35. Узел 3 копирующего колеса перекрывает корпус 35 подшипника относительно направления посева 30, при этом обеспечивается зазор с между корпусом 24 подшипника 23 пары копирующих колес 25 и корпусом 35 подшипника пары лемехов 27. Минимальный радиус гк тп пары копирующих колес 25 определяется исходя из условия
Гктт=Гкм-а^{^)[^ 4],
(1)
где гктпп - минимальный радиус пары копирующих колес 25, мм; гки - радиус почвенных комков при предпосевной обработке почвы, мм (гки = 30...35 мм) [15];
где - угол трения почвы о каток, 1(<Р1± = 18)° ; <Рг - угол трения почвы по
почве, ((р12 = 22,>) [14].
При этом ширина ак профиля шины атмосферного давления 28 пары копирующих колес 25 имеет величину, равную не более 1Л ас величины расстояния между узлами 2 дискового сошника в одном ряду. Бороздо-заделыватель 36 содержит заравниватель 37 и прикатывающее устройство 38, выполненное в виде одинарного гладкого прикатывающего катка 39 с шиной атмосферного давления 40. Одинарный гладкий прикатывающий каток 39 установлен на корпусе 5 и имеет третью ось вращения 41, которая установлена позади первой оси вращения 8 вдоль направления посева 30 на расстоянии
Дл ■ соз £ дп /.=--—22 см,
(2)
где Дл - диаметр лемеха пары лемехов 27 узла 2 дискового сошника; а - угол между лемехами пары лемехов 27 узла 2 дискового сошника; Дп - диаметр одинарного гладкого прикатывающего катка 39; 22 см -расстояние между сошниками в продольном направлении посева.
При этом одинарный гладкий прикатывающий каток 39 расположен сзади пары лемехов 27 относительно упомянутого направления посева 30 и не перекрывает узел 2 дискового сошника относительно направления посева 30. Ширина а профиля шины 40 атмосферного давления одинарного гладкого прикатывающего катка 39 больше ширины дна борозды [14], образованной парой лемехов 27 узла 2 дискового сошника
Нива Поволжья № 1 (38) февраль 2016 69
Схема комбинированного сошника: 1 - сельскохозяйственная посевная машина; 2 - узел дискового сошника; 3 - узел копирующего колеса; 4 - узел прикатывающего катка; 5 - корпус сошника; 6 - параллелограммное навесное устройство; 7 - брус; 8 - первая ось вращения; 9 - механизм вертикального регулирования; 10 - горизонтальная плита; 11 - шпильки; 12 - гайки; 13 - вращающийся винт; 14 - вращающаяся гайка; 15 - ползун; 16 - стойки; 17 - направляющие; 18 - болтовое соединение; 19 - стопор; 20 - штурвал; 21 - втулки; 22 - оси; 23 - подшипники; 24 - корпуса; 25 - пара копирующих колес; 26 - внутренняя сторона пары копирующих колес; 27 - пара лемехов; 28 - шины атмосферного давления; 29 - вторая ось вращения; 30 - направление посева; 31 - семяпровод; 32 - кромка сброса семян; 33 - середина площадок контакта копирующих колес; 34 - площадки контакта копирующих колес; 35 - корпус подшипника; 36 - бороздозаделы-ватель; 37 - заравниватель; 38 - прикатывающее устройство; 39 - одинарный гладкий прикатывающий каток; 40 - шина атмосферного давления одинарного гладкого прикатывающего катка; 41 - третья ось вращения; 42 - площадка контакта одинарного гладкого прикатывающего катка; 43 - линия контакта дискового сошника; 44 - механизм вертикального регулирования; 45 - загортачи; 46 - кронштейн
относительно направления посева 30. При этом одинарный гладкий прикатывающий каток 39 определяет площадку 42 контакта с почвой одинарного гладкого прикатывающего катка 39, а узел 2 дискового сошника определяет линию 43 контакта с почвой, причем площадка 42 контакта одинарного гладкого прикатывающего катка 39 с почвой расположена позади линии 43 контакта дис-
кового сошника с почвой вдоль направления посева 30 на величину, равную £ (2). Одинарный гладкий прикатывающий каток 39 шарнирно соединен с корпусом 5 узла дискового сошника с возможностью вертикального регулирования с помощью дополнительно установленного механизма 44 и содержит систему прижима вниз. Минимальный радиус гк тп одинарного гладкого
прикатывающего катка 39 определяется исходя из условия (1). Заравниватель 37 установлен впереди одинарного гладкого прикатывающего катка 39 вдоль направления посева 30 и имеет рабочие органы, выполненные в виде правого и левого загор-тачей 45, установленных симметрично относительно продольно-вертикальной плоскости симметрии узла 2 дискового сошника. Правый и левый загортачи 45 установлены жестко на корпусе 5 узла 2 дискового сошника с помощью кронштейна 46.
Сельскохозяйственная посевная машина работает следующим образом. При движении сельскохозяйственной посевной машины 1 в направлении посева 30 пара лемехов 27 узла 2 дискового сошника нарезает в почве борозду для семян. Семена подаются в семяпровод 31 из семенного ящика (не показан) с заданной нормой высева, далее семена из семяпровода 31 поступают в сформированную борозду на заданную глубину.
Заданная глубина устанавливается за счет изменения положения пары копирующих колес 25 по вертикали.
Семена направляются строго к передней части лемехов сошника, если кромка
32 сброса семян в борозду семяпровода 31 и середина 33 площадки 34 контакта с почвой пары копирующих колес 25 лежат в одной поперечно-вертикальной плоскости относительно направления посева 30.
Это условие выполняется при перемещении пары копирующих колес 25 в вертикальной плоскости при изменении глубины посева с помощью механизма 9 вертикального регулирования, при этом кромка 32 сброса семян семяпровода 31 и середина
33 площадки 34 контакта с почвой пары копирующих колес 25 остаются в одной
поперечно-вертикальной плоскости, при этом семена направляются строго к передней части лемехов узла дискового сошника. Установленный дополнительно механизм 9 вертикального регулирования позволит обеспечить заданную глубину посева за счет максимального совмещения кромки 32 сброса семян семяпровода 31 с серединой 33 площадки 34 контакта с почвой пары копирующих колес 25, при этом семена из семяпровода 31 направляются строго к передней части лемехов 27 узла 2 дискового сошника, куда осыпь не попадает и дно горизонтально, при этом семена распределяются на заданную глубину.
Ширина ак профиля шины пары копирующих колес 25 имеет величину, равную не более ЛА ас величины расстояния между упомянутым узлом 2 дискового сошника в одном ряду (ак < 1/2 ас). Борозда с уложенными семенами на заданную глубину заделывается заравнивателем 37. Для прика-тывания борозды с уложенными семенами и при этом без нарушения заданной глубины посева установлено прикатывающее устройство 38.
Вывод.
Данные исследований качества работы посевных машин на посеве мелкосеменных масличных культур свидетельствуют, что сошники сеялок оказывают существенное влияние на равномерность распределения семян по глубине и длине рядка, продолжительность проведения посевных работ и надежность сеялок. Предлагаемый сошник отвечает предъявляемым требованиям, в результате чего повышается урожайность возделываемой культуры.
Комбинированный сошник изготовлен в заводских условиях, установлен на сеялке СЗ-5,4 и испытан в полевых условиях.
Литература
1. Посевные машины. Теория, конструкция, расчет / Н. П. Ларюшин, А. В. Мачнев, В. В. Шу-маев и др. - М.: Росинформагротех, 2010. - 292 с., ил.
2. Проблема посева масличных мелкосемянных культур / В. Н. Кувайцев, Н. П. Ларюшин, И. Е. Карасев и др. // Научно-информационное обеспечение инновационного развития АПК: материалы VII междунар. науч.-практ. конф. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2014. - С. 466-470.
3. Ларюшин, Н. П. Теоретические исследования сошника с бороздообразующим рабочим органом / Н. П. Ларюшин, А. В. Мачнев, В. В. Шумаев // Нива Поволжья. - 2010. - № 1. - С. 58-61.
4. Патент РФ № 2442307, МПК А01С 7/20 (2006.01) Двухдисковый сошник / Н. В. Калашникова, Р. А. Булавинцев, В. Ю. Кашеварников - опубл. 20.062010. Бюл. № 5
5. Авторское свидетельство СССР № 250572, МПК А01С 7/20 Однодисковый сошник / М. П. Набатян, Д. В. Пологих, А. К. Волосатов и др. - опубл. 08.01.1970. Бюл. № 26
6. Авторское свидетельство СССР № 1066481, МПК А01С 7/20 Двухдиковый сошник / С. М. Беленко, П. И. Склярский. 15.01.1984. Бюл. № 2
7. Авторское свидетельство СССР № 92521, Класс 45Ь, 14 Сошник свекловичной комбинированной сеялки / Е. А. Михайленко - опубл. 17.10.1950.
8. Авторское свидетельство СССР № 1135444, МПК А01С 7/20 Двудисковый сошник / П. И. Склярский, С. М. Беленко, Ф. Г. Момот, Т. Г. Шмат - опубл. 23.01.1985. Бюл. № 3
9. Патент РФ № 2219697, МПК А01С 7/20 (2006.01) Сошник / А. Ф. Рогачев, А. М. Салдаев, А. К. Елисеев - опубл. 27.12.2003.
Нива Поволжья № 1 (38) февраль 2016 71
10. Авторское свидетельство СССР № 1066481, МПК А01С 7/20 Двудисковый сошник / С. М. Беленко, П. И. Склярский - опубл. 15.01.84. Бюл. № 2
11. Патент РФ № 2483518, МПК А01С 7/20, А01 В, 49/06 (2006.01) Устройство для посева зерновых культур за один проход агрегата по необработанному полю / М. В. Каримов, Д. В. Квиткин, А. Д. Квиткин и др. - опубл. 10.06.2013. Бюл. № 16
12. Патент РФ № 2539516, МПК А01С 7/00, А01С 5/06 (2006.01) Посевной агрегат зерновых сеялок / К. М. Роберто Карлос, Р. П. Карлос Альберто - опубл. 20.01.2015. Бюл. № 2
13. Патент РФ№ 2407267, МПК А01С7/00, А0С 7/20, (2006.01) Сельскохозяйственная машина с компактным сошником и бороздозаделывателем / М. Натан, Ф. Роналд, Ф. Майкл - опубл. 27.12.2010. Бюл. № 36
14. Кленин, Н. И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Н. И. Кленин, В. А. Са-кун. - М.: Колос, 1994. - 751 с.: ил.
15. ГОСТ 26244-84. Обработка почвы предпосевная. Требования к качеству и методы определения. - 1 с.
UDK 631.331+631.315.2
CONSTRUCTION OF COMBINED OPENER FOR PLANTING SMALL-SEEDED OILSEED CROPS
V.N. Kuvaitsev, candidate of technical sciences; N.P. Larushin, doctor of technical sciences, professor;
I.Ye. Karasyov, postgraduate student
FSBEE HE Penza SAA, Russia, tel. (8-8412) 62-85-17, e-mail: sha_penza@mail. ru
The article deals with one of the most important issues of planting small-seeded oilseed crops - accuracy of copying the soil surface of a field that influences the uniformity of distribution of seeds on depth, the length of row and crop yield.
The authors present data about the openers for sowing small-seeded oilseed crops, noted a number of their main drawbacks: more time spent on regulating openers at seeding depth; the impossibility of combining point of discharge seeds to the seed-bed with the fulcrum of the supporting-copying devices, which leads to disruption of the sowing depth and reduce crop yield.
A new type of opener has been developed and manufactured that performs the specified tasks. The opener is mounted on the seeder Sz-5,4 and tested when sowing small-seeded oilseed crops in the field.
Key words: sowing machine, gauge wheels, uniformity of seed distribution on the depth, planter, yield productivity.
References:
1. Sowing machines. Theory, design, calculation / N. P. Larushin, A. V. Machnev, V. V. Shumayev et.al. - M.: Rosinformagrotech, 2010. - 292 p., illustr.
2. The problem of sowing small-seeded oilseeds crops / V. N. Kuvaitsev, N. P. Larushin, I. Ye. Karasev et.al. // Scientific and information support of innovative development of agriculture: materials of VII Intern. scientific-practical conference. - M.: FSBSE "Rosinformagrotech", 2014. - P. 466-470.
3. Larushin, N. P. Theoretical examining the opener with harrow-forming working body / N. P. Larushin, A. V. Machnev, V. V. Shumayev // Niva Povolzhya. - 2010. - No. 1. - P. 58-61.
4. RF Patent № 2442307, IPC A01C 7/20 (2006.01) Double disc opener / N. V. Kalashnikova, R. A. Bulavintsev, V. Yu. Kashevarnikov - publ. 20.062010. Bull. No. 5
5. Copyright certificate of the USSR No. 250572, IPC A01C 7/20 Single-disc opener / M. P. Naba-tian, D. V. Pologikh, A.K. Volosatov et.al. - publ. 08.01.1970. Bull. No. 26
6. Copyright certificate of the USSR No. 1066481, IPC A01C 7/20 Double-disk opener / S.M. Belenko, P. I. Sklyarsky. 15.01.1984. Bull. No. 2
7. Copyright certificate of the USSR No. 92521, Class 45b, 14 Opener of beet combination drill / Ye. A. Mikhailenko - publ. 17.10.1950.
8. Copyright certificate of the USSR No. 1135444, IPC A01C 7/20 Double-disc opener / P. I. Sklyarsky, S.M. Belenko, F. G. Momot, T. G. Shmat - publ. 23.01.1985. Bull. No. 3
9. RF patent № 2219697, IPC A01C 7/20 (2006.01) Planter / A. F. Rogachev, A. M. Saldayev, A.K. Yeliseyev K. A. - publ. 27.12.2003.
10. Copyright certificate of the USSR No. 1066481, IPC A01C 7/20 Double-disc planter / S.M. Belenko, P. I. Sklyarsky - publ. 15.01.84. Bull. No. 2
11. RF patent № 2483518, IPC A01C 7/20, A01B, 49/06 (2006.01) A device for planting grain crops for one motion of the unit on the field / M. V. Karimov, D. V. Kvitkin, A. D. Kvitkin, et.al. - publ. 10.06.2013. Bull. No. 16
12. RF patent № 2539516, IPC А01С 7/00, А01С 5/06 (2006.01) Sowing unit of grain drills / K. M. Roberto Carlos, R. P. Carlos Alberto - publ. 20.01.2015. Bull. No. 2
13. RF patent№ 2407267, IPC А01С7/00, А0С 7/20, (2006.01) Agricultural machine with a compact opener and harrow-maker / M. Nathan, F. Ronald, F. Michael - publ. 27.12.2010. Bull. No. 36
14. The Klenin, N. I. Agricultural and reclamation machines / N. I. Klenin, V. A. Sakun. - M.: Kolos, 1994. - 751 p.: illustr.
15. GOSt 26244-84. Pre-sowing soil treatment. Quality requirements and methods of determination. - 1 p.
УДК 631.363.7
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРЕСС-ЭКСТРУДЕРА С КОНИЧЕСКИМ НАПРАВИТЕЛЕМ
В. В. Новиков, канд. техн. наук, профессор; И. Л. Орсик, соискатель;
С. В. Денисов, канд. техн. наук, доцент
ФГБОУ ВО Самарская ГСХА, Россия, т. 8-927-202031-87, е-таП: orsik@russia.ru
Статья посвящена вопросам исследования процесса экструзионной переработки рыбных отходов в смеси с отрубями, в частности стабильности процесса экструдирования кормовой массы. Описано влияние коэффициента уплотнения смеси на производительность пресс-экструдера и представлен его расчет. Представлена формула расчета производительности пресс-экструдера с учетом поправочного коэффициента уменьшения производительности для приготовления кормовой массы, а также его конструктивных параметров и режимов работы.
Ключевые слова: пресс-экструдер, производительность, экструзия, рыбные отходы, переработка, кормовая масса.
Одной из основных проблем рыбохо-зяйственного комплекса страны остается переработка рыбного сырья, в частности утилизация отходов. По мнению экспертов [9, 12, 14], отходы составляют 20... 30 % от поступающего сырья, при этом в лучшем случае из общей массы образовавшихся рыбных отходов перерабатывается 20 %, а остальная часть сбрасывается либо в море, либо в канализацию, хотя большая часть этих отходов законодательно запрещена к захоронению [10, 11, 12].
Анализ способов переработки рыбных отходов в корма для животных показывает, что наиболее эффективным является экс-трудирование [10, 12, 13, 15, 16]. Но основную проблему для использования данного способа обработки рыбных отходов представляет их высокая влажность (до 85 %), так как для нормального протекания процесса рекомендуется влажность исходного сырья не более 30 % [11, 17].
В процессе экструзионной переработки исходное сырье дозатором пресс-экструде-ра с соответствующей производительностью подается в зону загрузки основного шнека, где осуществляется захват материала и его подачаФп в зону сжатия, затем в зону гомогенизации и далее через фильеру матрицы на выход, причем производи-
тельность дозатора должна быть не менее производительности пресс-экструдера (фильеры) [1-3].
Для обеспечения стабильности процесса экструдирования кормовой массы целесообразно обеспечить плавный переход от этапа подачи к этапу прессования экструдата. Наиболее рациональным рабочим органом для этого может быть конический направитель [4, 5].
Целью исследования является совершенствование процесса переработки рыбных отходов и отрубей методом экструзии. Для достижения поставленной цели необходимо:
- аналитически определить производительность пресс-экструдера для переработки рыбных отходов в смеси с отрубями;
- лабораторным путем определить поправочный коэффициент уменьшения производительности Ко на трех видах смеси с различным соотношением в них рыбных отходов и отрубей и, соответственно, различной влажностью.
На рис. 1 изображена схема конического шнекового направителя с основными параметрами.
В общем случае производительность зоны подачи будет определяться массой материала в объёме последнего витка шнека направителя в единицу времени.
Нива Поволжья № 1 (38) февраль 2016 73
