CC BY
37
05.20.01 УДК 631.331
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВЫСЕВА НЕСЫПУЧИХ СЕМЯН
КОРМОВЫХ РАСТЕНИЙ
© 2017
Сляднев Дмитрий Николаевич, ассистент кафедры «Процессы и машины в агробизнесе» Малиев Владимир Хамбиевич, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Процессы и машины в агробизнесе» Спирочкин Александр Александрович, аспирант кафедры «Процессы и машины в агробизнесе» ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный аграрный университет», Ставрополь (Россия)
Аннотация
Ведение. Исследования, проведенные с использованием семян прутняка простертого, показали, что при таком способе высева (Wcn/W^. = 2,2-2,8) происходит неоднократное перетирание высеваемого материала, приводящее к увеличению его сыпучести, а следовательно - увеличению нормы высева. Кроме приведенного недостатка, несмотря на непрерывный процесс дозирования, часть показателей неустойчивости общего высева и неравномерности высева между отдельными аппаратами превосходит ±25 %, что недопустимо агротехническими требованиями.
Материалы и методы. В связи с этим предложено новое высевающее устройство, отличающееся от аналогичных конструкций следующим: к каждому крайнему нагнетателю семенной материал транспортируется тремя спиралями соответствующей навивки, а к среднему - с каждой стороны двумя спиралями также соответствующей навивки; промежутки между спиралями равны их радиусу; диаметр спиралей должен быть больше хорды, стягивающей дугу свода, а зазор между витками спиралей и боковыми стенками бункера составляет 1-2 мм; угол ската боковых стенок бункера а должен быть больше угла трения высеваемого материала о сталь, т. е. а>фп=33°.
Результаты. Аналитическим способом найдено значение хорды, при которой устойчивость свода еще сохраняется (l=0,078). Исходя из чего диаметр спиралей принят равным или несколько большим 100мм (Дсп>100 мм). В этом случае свод должен терять свою устойчивость, следовательно, соблюдается непрерывность доставки высеваемого материала к нагнетателям, а затем и катушкам.
Обсуждение. Проверочные испытания нового высевающего устройства проведены с использованием древесных опилок с гранулометрическим составом 1,2,3,5,7 мм по методике, приведенной в работе.
Заключение. Сравнение результатов, полученных по обоим устройствам, показало существенное снижение неустойчивости общего высева и неравномерности высева между отдельными аппаратами при использовании нового устройства.
Ключевые слова: высевающий аппарат, коэффициенты вариации, нормы высева, спирали-нагнетатили, свод, травмированность семян, несыпучие семена, параметры высевающего устройства, широкорядный способ посева, неустойчивость общего высева, неравномерность высева между отдельными аппаратами.
Для цитирования: Сляднев Д. Н., Малиев В. Х., Спирочкин А. А. Обоснование параметров устройства для высева несыпучих семян кормовых растений // Вестник НГИЭИ. 2017. № 4 (71). С. 59-67.
JUSTIFICATION OF PARAMETERS OF PLACEMENT UNIT FOR FOR SOWING NON-FREE FLOWING FODDER PLANT SEEDS
© 2017
Slyadnev Dmitri Nikolaevich, assistant of the Department of Processes and Machines in Agribusiness Maliev Vladimir Khambievich, Doctor of Technical Sciences, professor of the Department of Processes and Ma-chines in Agribusiness Spirochkin Aleksandr Aleksandrovich, Ph. D. student of the Department of Processes and Machines in Agribusiness
Stavropol State Agrarian University, Stavropol (Russia)
Annotation
Introduction. According to the results obtained from the study of Kochia prostrata seeds, this sowing technique (Wheiix/Wroiier=2,2-2,8) causes repeated seed rubbing that leads to higher seed flowability and consequently to bigger seeding amount. Besides the mentioned disadvantage, despite the continuous proportioning, several parameters of general seeding instability and seeding unevenness between drill mechanisms exceeds ±25 %, which does not comply with agrotechnical requirements.
Materials and methods. In this respect, we propose a new placement unit with the following distinctive features: - seeds are transported to each extreme blower by three helices of certain winding and to a middle blower by two helices of certain winding from each side; - the space between the helices is equals to their radius; - the space between a whorl and tank side panels is equal to 1.. .2 mm; - the angle of slope of tank side panels a should exceed the angle of internal rubbing of seeds, i.e. a>^n=33°.
Results. The value of the chord, at which the compressed material remains stable, was calculated mathematically (l=0,078). Consequently, helix diameter is to be equal or somewhat above 100mm (Dh>100 mm). In this case, the compressed material should lose its stability. That leads to steady seed material feed to blowers and then to rollers.
Discussion. Verification test of the new placement unit was run using wood dust of 1,2,3,5,7 mm particle size according to the procedure described in the article.
Conclusion. Comparison of the test results obtained from each of two placement units revealed significant decrease of general seeding instability and seeding unevenness between drill mechanisms when applying the new unit.
Keywords: placement unit, CV (coefficient of variation), rate of seeding, transfer mechanism, traumatism of seeds, non-free flowing materials, placement unit parameters, wide row seeding, general seeding instability, seeding unevenness between drill mechanisms.
Введение
Известны высевающие устройства [1; 2; 3; 4], рекомендуемые для посева несыпучих семенных материалов, которые обеспечивают непрерывное протекание процесса дозирования, однако показатели неустойчивости общего высева и неравномерности высева между отдельными аппаратами зачастую не соответствуют агротехническим требованиям.
В связи с этим было предложено устройство, с помощью которого осуществляется новый способ высева, отличающийся тем, что при широкорядном способе посева несыпучего семенного материала подают его принудительным движением к высевающим катушкам [5; 6]. Причем производительность спиралей, транспортирующих семена к катушкам, должна быть больше производительности катушек, т. е. WOT/W кат =2,2-2,8.
Такое соотношение W^ и W^t. приводит к возникновению потоков невысеянных семян вдоль бункера, разрушающих своды, благодаря чему качественные показатели работы высевающей системы существенно улучшаются. Однако при таком способе высева происходит перетирание семенного материала, из-за чего производительность катушек возрастает, поэтому приходится корректировать норму высева.
Материалы и методы
С целью устранения отмеченного недостатка предложена новая конструкция высевающей системы (рисунок 1). Она содержит бункер 1, вал 2 со сдвоенным трехлопастным нагнетателем 3, установленным в средней части бункера 1, при этом вал 2 дополнительно снабжен сдвоенными трехлопастными нагнетателями 3, размещенными по краям бункера, у его торцевых стенок. Лопасти нагнетателей 3 смещены относительно друг друга на 60о, образуя углы между лопастями 60о, обеспечивая тем самым равномерную подачу высеваемого материала к высевающим катушкам.
С левой стороны от среднего сдвоенного трехлопастного нагнетателя 3 на валу 2 смонтированы две спирали правой навивки 4, а с правой его
стороны смонтированы две спирали левой навивки 4, так же справа от крайнего левого сдвоенного трехлопастного нагнетателя 3, на валу 2 установлены три спирали левой навивки 4, а слева от крайнего правого сдвоенного трехлопастного нагнетателя 3 установлены три спирали правой навивки 4. Все спирали изготовлены из проволоки диаметром 4 мм.
При этом спирали на валу размещены через промежутки, равные их радиусу. Устройство также содержит вал 5, на котором установлены высевающие катушки 6 в семенных коробках 7, непосредственно под соответствующими сдвоенными трехлопастными нагнетателями 3.
Экспериментальное высевающее устройство работает от привода 8, после включения, которого высеваемый материал 9 с помощью спиралей 4 левой и правой навивки начинает передвигаться к соответствующим сдвоенным трехлопастным нагнетателям 3, подающим его в семенные коробки 7, откуда его высевающие катушки 6 выбрасывают в семяпроводы.
В процессе работы высевающего устройства доставка высеваемого материала 9 к сдвоенным трехлопастным нагнетателям 3 начинается спиралями с дальних концов, поэтому со временем над стыками спиралей левой и правой навивки 4, транспортирующих материал в разные стороны, могут образовываться своды, устойчивость которых зависит от конструктивных параметров бункера 1 и спиралей.
Как отмечается Р. Л. Зенков [7], явления сво-дообразования над выпускными отверстиями бункеров наблюдаются даже при открытии бункерного затвора для выпуска любых насыпных грузов. Это объясняется тем, что после заполнения бункера насыпным грузом и предварительной его деформации вертикальная касательная сила, действующая по всему периметру выпускного отверстия, может воспринимать вес груза, лежащего над отверстием, следствием чего появляется свод, очертания которо-
го будут совпадать с траекториями наибольших главных напряжений. В связи с изложенным задача обеспечения свободного осыпания свода на дно
бункера решается нахождением наибольшего размера хорды 1, при которой ещё может возникнуть сводообразование (рисунок 2).
Рисунок 1 - Высевающее устройство для высева трудносыпучих и несыпучих семян широкорядным способом 1 - бункер; 2 - вал нагнетателей; 3 - сдвоенный трехлопастной нагнетатель; 4 - спирали правой и левой навивки; 5 - вал катушек; 6 - высевающая катушка; 7 - семенная коробка;
8 - привод; 9 - высеваемый материал.
Рисунок 2 - Схема образования свода в бункере и расположения спиралей относительно боковых стенок
В толще насыпного груза, образовавшего свод над дном бункера, элементарный объем abcd по плоскостям ab и cd действуют полные напряжения Р, разлагаемые на касательные напряжения о5 и нормальные напряжения т5. Вес выделенного элемента С равен
С « 1Аку,
где АЛ. - высота выделенного элемента, м; у - объемный вес насыпного груза, кг/м3.
Условием равновесия является
С« 2х5Ак, тогда (1)
Значение I для случая, когда напряжение т5 получает предельное значение, определяется из формулы
х5 = То(1 + sinф),
(2)
где т0 - начальное сопротивление сдвигу, кг/м ; ф -угол внутреннего трения материала, насыпанного в бункер.
Подставив значения т5 из формулы (2) в формулу (1), получим:
^ _ 2т0(1+зтф)
у .
Если принять средние значения для несыпучих семенных материалов т0=3,95 кг/м2, ф =560 и у=184,7кг/м3, то
, 2т0(1+зтф) 7,9(1+0,8290) 14,45 п„0 <■ =-=-.- . _-= .- . _ = 0,0/о м.
184,7
184,7
и
или
V = Ро+ ( н дЬ, 0 cos ф и
3 = р01 + ^(ан-1рп)д12, 0 2^ф а '
5 =
cos ф
2gsm(aн-<Pп)
где (рп - угол трения покоя материала о сталь.
(5)
(6)
Если фп > ап,то частица остановится через промежуток времени:
= =
у0 cos ф
у0 cos ф
gsm(aн-(Pп) gsm(cpп-aпУ
(7)
Полученный результат I=0,078 м указывает на то, что диаметр спирали должен быть больше хорды , что исключает возможность образования устойчивых сводов. В данном случае можно принять Дсп>100 мм.
Шаг спирали следует подбирать таким образом, чтобы спирали обеспечивали условие Шсп>Шкат при транспортировке семян к высевающим катушкам с одновременным разрушением сводов [8,9,10].
Необходимость использования спиралей для высева слабосыпучих и несыпучих семян кормовых растений заключается в том, что посев осуществляется с шириной междурядий 0,7 м, поэтому требуется непрерывно подавать их к нагнетателям и высевающим катушкам. А для сохранения бесперебойной подачи высеваемого материала в семенную коробку и постоянного высева, как ранее отмечено, требуется неизменность следующего условия:
¥* сп— ¥* кат?
где Шсп - производительность спиралей;
Шкат - производительность катушки.
Зная коэффициенты трения любых сельскохозяйственных материалов по бункеру и угол трения высеваемого материала о сталь, можно определить угол наклона боковой стены бункера, которые должны быть больше, чтобы высеваемый материал беспрепятственно перемещался вниз на дно бункера [11; 12; 13]. Для определения угла наклона боковых стенок бункера рассмотрим движение частицы материала по наклонной плоскости под действием силы тяжести.
По аналогии, как рекомендует П. М. Василенко [14], при учете силы трения семенного материала дифференциальное уравнение движения по наклонной плоскости (рисунок 3) примет такой вид:
й2Б йу „ .
т —- = т — = G sm ан
м2 м н
fGcosан, (3)
где - коэффициент трения.
Проинтегрировав это уравнение при условиях
V = у0; я = 0 при £ = 0,
получим:
Пройденный путь будет при этом равен:
_ _ 1 cos ф _ 1 cos ф
Б 5™ Пу ~~
2gsin(aн-фп) 2 д sin(фп-aн)' (8)
Практическое применение этого уравнения при расчетах не вызывает каких-либо затруднений, если известен коэффициент трения и заданы два параметра (б, р0; б, а или р0, а).
гг ь
Т ак как 5 = —-,
где к - высота падения частицы по наклонной плоскости до момента её остановки, то уравнение 10 может быть представлено в таком виде:
, 1 Бта^соБ^ 1v^sinaнcosф к = - Т——-7 --—-Г. (9)
2 д sin(aн-фп) 2 д sin(фп-aн)'
Рисунок 3 - Схема движения семенного материала
Коэффициент трения покоя вычисляется при переходе исследуемого материала в состояние движения из состояния покоя, когда движущая сила достигает максимального значения силы трения Ртах. Материал, помещенный на наклонную поверхность (рисунок 3), стремится удержаться на ней за счет силы трения, которая уравновешивает со-
5Ш а
п
ставляющую силы тяжести G sin а. В момент начала скольжения материала по плоскости G sin ан = ^nmax-
В свою очередь,
= G cos ан tg
где - угол трения покоя. следовательно,
Gsmaн= Gcosaнtg^П, откуда <Рп = ан, т .е. /П = tgа.
Так нами экспериментально был определен угол трения высеваемого материала (^п) и коэффициент трения о сталь /Ппри помощи установки «Наклонная плоскость», представленной на рисунке 4.
Рисунок 4 - Устройство для определения коэффициента трения покоя
При определении угла трения материала о сталь фп и коэффициента трения покоя / образец 4 (древесные опилки) поместили на поверхность 2, затем плавным движением изменяли высоту штанги 3, наклоняя поверхность 2 до начала движения исследуемого материала 4. В этом положении определяли угол наклона поверхности 2 при помощи транспортира.
Коэффициент трения покоя / определяли как тангенс угла наклона поверхности, при котором исследуемый материал начинал сползать:
fn = ^н =■
(10)
eos«.
Для получения достоверных результатов, определение угла трения и коэффициента трения покоя о сталь проводилось в трехкратной повторно-сти. Среднее значение угла трения составило ^п=330, а коэффициент трения покоя составил /,=0,63.
При найденных значениях диаметра спиралей, угла наклона боковых стенок бункера, превышающего угол трения высеваемого материала о сталь, равном (^п=330), и зазоре между витками спиралей и стенками бункера, находящимися в диапазоне 12 мм, в процессе работы предлагаемого устройства
слои высеваемого материала с нижней части стенок п ередвигаются к нагнетателям, обеспечивая тем самым разрушение опор сводов, возникающих над спиралями, что должно сказаться на улучшении показателей высева.
С целью проверки сделанного предположения нами проведены испытания предлагаемого высевающего устройства [15; 16; 17].
В качестве привода использовали конструкцию стационарного стенда, приведенную в работе [18], а вместо несыпучего семенного материала -древесные опилки, гранулометрический состав которых приведен на рисунке 5.
Рисунок 5 - Гранулометрический состав древесных опилок
Необходимость использования на начальной стадии испытаний и экспериментальных исследований несыпучих древесных опилок заключается в том, что в связи с неоднократным использованием они теряют свои физико-механические свойства, а приобретение свежих семян затруднено из-за их дефицитности [19; 20; 21].
Результаты
В процессе выполнения экспериментальных исследований частота вращения катушек имела следующие значения: 0,07; 0,09; 0,10 и 0,12 с-1, угол крена бункера составлял 0, 4 и 8 градусов. Толщина слоя высеваемого материала в бункере 0,15, 0,25 и 0,35 м (полный бункер). Отбор проб высеваемого материала (древесных опилок) осуществляли за 60 с работы устройства в шестикратной повторности, а затем взвешивали их на электронных весах ВЛКТ-500.
После соответствующей обработки полученных данных определили коэффициенты вариации, характеризующие неустойчивость общего высева и неравномерность высева между отдельными аппаратами, которые представлены в таблице 1.
п max
Рисунок 6- Общий вид высевающего устройства во время лабораторных исследований
Таблица 1 - Показатели неустойчивости общего высева и неравномерности высева между отдельными аппаратами древесных опилок высевающим аппаратом при WCп>WI
Частота вращения катуш-кек, с-1 Угол крена бункера, град. Толщина слоя семян в бункере, м Коэффициенты вариации неустойчивости общего высева, % Коэффициенты вариации неравномерности высева между отдельными аппаратами, У^а, %
левый аппарат средний аппарат правый аппарат
0,07 0 0,15 5,30 4,85 8,74 4,14
0,25 4,57 3,39 5,70 4,94
0,35 4,14 2,21 8,04 3,56
0,09 0 0,15 4,68 4,61 4,08 1,18
0,25 3,62 2,76 2,96 2,65
0,35 3,58 4,50 4,40 0,98
0,10 0 0,15 3,01 4,74 2,80 1,44
0,25 4,39 2,14 4,40 1,17
0,35 3,74 3,27 3,28 2,51
0,12 0 0,15 2,38 3,00 2,00 0,90
0,25 2,87 2,57 2,10 2,94
0,35 8,79 5,35 2,53 2,42
0,12 4 0,15 4,50 10,24 5,99 2,47
0,25 2,81 2,40 0,83 1,87
0,35 3,93 3,53 3,69 1,45
0,12 8 0,15 6,79 7,08 2,92 3,24
0,25 5,98 6,18 2,23 6,29
0,35 7,21 3,33 3,17 0,93
Таблица 2 - Показатели неустойчивости общего высева и неравномерности высева между отдельными аппаратами древесных опилок широкорядным способом при Шсп>>Шкат
Частота вра- Угол крена Толщина Коэффициенты вариации общей неустойчивости Показатели неравномерно-
щения ка- бункера, слоя семян высева катушками, Уно % сти высева между отдель-
тушкек, с-1 градусы в бункере, м левая катушка средняя катушка правая катушка ными аппаратами, Ума %
0 0,14 11,78 48,73 18,01 16,77
0,28 33,54 10,97 21,08 16,78
0,133 4 0,14 17,94 20,02 34,88 16,31
0,28 25,01 13,30 21,62 8,71
8 0,14 24,07 22,81 26,53 3,63
0,28 15,98 34,21 17,69 8,63
0 0,14 29,17 43,10 19,96 23,88
0,28 13,42 13,06 12,06 2,99
0,200 4 0,14 9,24 54,67 31,83 1,79
0,28 9,05 24,30 21,80 3,65
8 0,14 20,32 18,92 33,34 11,88
0,28 10,07 19,77 6,43 8,54
0 0,14 11,18 48,95 18,50 5,59
0,28 3,47 12,40 6,18 3,44
0,266 4 0,14 19,90 18,50 13,91 1,45
0,28 8,44 26,87 35,58 8,48
8 0,14 10,35 15,07 14,14 6,00
0,28 9,71 12,24 14,73 3,46
Обсуждение
Анализ материалов экспериментальных исследований по высеву древесных опилок новым высевающим устройством свидетельствует о том, что показатели неустойчивости общего высева и неравномерности высева между отдельными аппаратами не имеют существенных различий и находятся в диапазоне допускаемых агротехническими требованиями для несыпучих семенных материалов значений.
Сравнение новых результатов с аналогичными данными, приведенными в работе [19] (таблица 2), где для разрушения сводов был использован непрерывный поток вдоль бункера из высеваемого материала, полученный при следующем соотношении производительности спиралей и высевающих
катушек Ш = = 2,2- 2,8, показывает суще-
^кат
ственное улучшение основных показателей работы предлагаемой высевающей системы при высеве одного и того же альтернативного материала (древесных опилок).
Коэффициент неравномерности высева между отдельными аппаратами изменяется в диапазоне 0,93-6,29 %, а коэффициент вариации неустойчивости общего высева - 2,00-10,24 %. Изменение толщины слоя высеваемого материала в бункере, частоты вращения катушек и угла крена бункера не оказали заметного влияния на показатели высева, так как они входят в пределы агротехнических требований по высеву аналогичных материалов.
Заключение
На основании анализа результатов экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:
1. В результате стендовых испытаний разработанного высевающего устройства, с определенным диаметром спиралей Дсп>100 мм, углом наклона боковых стенок бункера, превышающего угол трения высеваемого материала о сталь, равном (^п=330), и зазоре между витками спиралей и стенками бункера находящимися в диапазоне 1-2 мм, применяя альтернативный, несыпучий высеваемый материал - древесные опилки, определенных физико-механических свойств, получены результаты, удовлетворяющие агротехническим требованиям к работе высевающих устройств для посева несыпучих семенных материалов.
2. В дальнейшем следует провести исследования по высеву натуральных несыпучих семян кормовых растений при тех же конструктивных параметрах и режимах работы.
3. Полученные показатели неустойчивости общего высева и неравномерности высева между отдельными аппаратами на порядок ниже, чем аналогичные показатели, приведенные в работе [18].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. АС. 1447306 СССР МКИ3 А01 С7/12. Высевающее устройство / О. С. Марченко, Л. Э. Попов,
B. Х. Малиев, В. А. Филоненко, Г. А. Моторинский, Н. Т. Семенов. № 4220882/30-15; заявл. 05.03.1987; опубл. 30.12.1988; бюлл. № 48.
2. Арсланов М. А. Конструктивные параметры высевающей части сеялки для посева несыпучих семян трав широкорядным способом: автореф. дис...канд.техн. наук: 05.20.01. Нальчик. 2007. 23 с.
3. Мусаев Т. М. Исследование и обоснование параметров высевающего аппарата для высева семян пустынных и полупустынных кормовых растений: дис. канд. техн. наук: 05.20.01. Ташкент. 1967. 189 с.
4. Беспамятнова Н. М., Семенихина Ю. А. Повышение эффективности высева трудносыпучих семян // Техника в сельском хозяйстве. 2012. № 5.
5. Пат. 2515724 Российская Федерация, А01С 7/16, А01С 15/18. Устройство для высева несыпучих семян кормовых растений и способ высева, осуществляемый с помощью данного устройства / Тру-хачев Е. Д., Малиев В. Х., Кисюк В. А. № 2012154651/13; заявл. 17.12.2012; опубл. 20.05.2014; Бюл. № 14. 8 с.
6. Трухачев Е. Д., Кулаев Е. В., Малиев В. Х. Влияние частоты вращения катушек, толщины слоя семян в бункере и его поперечного крена на высев семян прутняка простертого // Вестник АПК Ставрополья. 2013. № 4 (12). С. 90-95.
7. Зенков Р. Л. Механика насыпных грузов. М. : ГНТИ машиностроительной литературы. 1952.
C. 138-141.
8. Исаев Ю. М. Длинномерные спирально-винтовые транспортирующие устройства. Монография. Ульяновск. ГСХА. 2006. 433с.
9. Артемьев В. Г., Артюшин А. А., Резник Е. И., Исаев Ю. М. Пружинно-транспорти-рующие рабочие органы сельскохозяйственной техники (теория и практика). Москва-Ульяновск. 2005. 554 с.
10. Гужвин В. К. Обоснование параметров и режимов работы спирально-шнекового туковысе-вающего аппарата в условиях крена: дис. канд. техн. наук: 05.20.01. Зерноград. 2002. 139 с.
11. Богомягких В. А. Теория и расчет бункеров для зернистых материалов. Изд. -во Ростовского университета. 1973. 148 с.
12. Богомягких В. А., Трембич В. П., Пахай-ло А. И. Обоснование параметров и режимов работы сводоразрушающих устройств бункерных дозирующих систем сельскохозяйственных машин и установок. Зерноград. 1997. 122 с.
13. Анурьев В. И. Справочник конструктора. Т. 1. М. : Машиностроение. 1980. 728 с.
14. Василенко П. М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин. Изд-во Украинской академии с.х. наук. Киев. 1960. 283 с.
15. Веденяпин Г. В. Общая методика экспериментальных исследований и обработки опытных данных. М. : Колос. 1965. 132 с.
16. Мельников С. В., Алешкин В. Р., Ро-щин П. М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л. : Колос. 1980. 167 с.
17. Грановский Ю. В. Основы планирования экстремального эксперимента для оптимизации многофакторных технологических процессов. М. : МИНХ. 1971. 72 с.
18. Трухачев Е. Д. Совершенствование процесса высева несыпучих семян кормовых растений травяными сеялками: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.20.01. Краснодар. 2015. 22 с.
19. Трухачев Е. Д., Сляднев Д. Н., Мали-ев В. Х., Спирочкин А. А., Данилов М. В. Результаты сравнительных стендовых испытаний нового высевающего устройства для посева несыпучих семенных материалов // Вестник АПК Ставрополья. 2015. № 4 (20). С. 70-75.
20. Солдатов А. Т., Батыршин А. Г., Давыд-кин П. Д., Сон И. Н., Нежевлева А. Д., Исха-ков М. Т. Технология и оборудование семяочисти-тельных машин для очистки опушенных семян пустынных кормовых растений: Рекомендации. Алма-Ата. Кайнар. 1977. 23 с.
21. Давыдкин П. Д. Определение сыпучести семенных материалов // Тр. НПО Казсельхозмеха-низация. Алма-Ата. 1974. 18 с.
REFERENCES
1. A.S. 1447306 SSSR MKIZ A01 S7/12. Vyse-vayushcheye ustroystvo (Sowing device), O. S. Marchenko, L. E. Popov, V. KH. Maliyev, V. A. Filonenko, G. A. Motorinskiy, N. T. Semenov, No. 4220882/30-15; zayavl. 05.03.1987; opubl. 30.12.1988; byull. No. 48.
2. Arslanov M. A. Konstruktivnyye parametry vysevayushchey chasti seyalki dlya poseva nesypuchikh semyan trav shirokoryadnym sposobom (Constructive parameters of the seeding part of the seeder for sowing non-friable seeds of grass with a wide-row method): avtoref. dis...kand.tekhn. nauk: 05.20.01, Nal'chik, 2007, 23 p.
3. Musayev T. M. Issledovaniye i obosnovaniye parametrov vysevayushchego apparata dlya vyseva se-myan pustynnykh i polupustynnykh kormovykh ras-teniy (Research and justification of the parameters of the sowing apparatus for sowing seeds of desert and semi-desert fodder plants): dis. Kand. Tekhn. Nauk: 05.20.01, Tashkent, 1967, 189 p.
4. Bespamyatnova N. M., Semenikhina YU. A., Povysheniye effektivnosti vyseva trudnosypuchikh se-myan (Increasing the efficiency of seeding of non-friable seeds), Tekhnika v sel'skom khozyaystve, 2012, No. 5.
5. Pat. 2515724 Rossiyskaya Federatsiya, A01S 7/16, A01S 15/18. Ustroystvo dlya vyseva nesypuchikh
semyan kormovykh rasteniy i sposob vyseva, osushchestvlyayemyy s pomoshch'yu dannogo ustroystva (The device for sowing non-friable seed of fodder plants and the method of seeding, carried out with the help of this device), Trukhachev Ye. D., Maliyev V. KH., Kisyuk V. A., No. 2012154651/13; zayavl. 17.12.2012; opubl. 20.05.2014; Byul. No. 14, 8 p.
6. Trukhachev Ye. D., Kulayev Ye. V., Maliyev V. KH. Vliyaniye chastoty vrashcheniya katushek, tolshchiny sloya semyan v bunkere i yego poperech-nogo krena na vysev semyan prutnyaka prostertogo (Influence of the frequency of rotation of coils, the thickness of the seed layer in the hopper and its transverse roll on the seeding of the seeds of the protruded), Vest-nikAPKStavropol'ya, 2013, No. 4 (12), pp. 90-95.
7. Zenkov R. L. Mekhanika nasypnykh gruzov (Mechanics of bulk cargo), M, GNTI mashi-nostroitel'noy literatury, 1952, pp. 138-141.
8. Isayev YU. M. Dlinnomernyye spiral'no-vintovyye transportiruyushchiye ustroystva (Long spiral screw conveyors), Monografiya., Ul'yanovsk, GSKHA, 2006, 433 p.
9. Artem'yev, V. G., Artyushin A. A., Rez-nik Ye. I., Isayev YU. M. Pruzhinno-transportiruyu-shchiye rabochiye organy sel'skokhozyaystvennoy tekhniki (teoriya i praktika) (Spring-transporting working bodies of agricultural machinery (theory and practice)), Moskva-Ul'yanovsk, 2005, 554 p.
10. Guzhvin V. K. Obosnovaniye parametrov i rezhimov raboty spiral'no-shnekovogo tukovysevayush-chego apparata v usloviyakh krena (Justification of the parameters and operating modes of the spiral-screw agitator under conditions of roll), dis. kand. tekhn. nauk: 05.20.01, Zernograd, 2002, 139 p.
11. Bogomyagkikh V. A. Teoriya i raschet bun-kerov dlya zernistykh materialov (Theory and calculation of bins for granular materials), Izd.,vo Ros-tovskogo universiteta, 1973, 148 p.
12. Bogomyagkikh V. A., Trembich V. P., Pakhaylo A. I., Obosnovaniye parametrov i rezhimov raboty svodorazrushayushchikh ustroystv bunkernykh doziruyushchikh sistem sel'skokhozyaystvennykh mashin i ustanovok (Substantiation of parameters and operating modes of the vault-destroying devices of bunker dosing systems of agricultural machines and plants), Zernograd, 1997, 122 p.
13. Anur'yev V. I. Spravochnik konstruktora (Handbook of the designer), T. I, M, Mashinostroyeni-ye, 1980, 728 p.
14. Vasilenko P. M. Teoriya dvizheniya chastitsy po sherokhovatym poverkhnostyam sel'skokho-zyaystvennykh mashin. (The theory of motion of a particle over rough surfaces of agricultural machines.), Izd-
vo Ukrainskoy akademii s.kh. nauk, Kiyev, 1960, 283 p.
15. Vedenyapin G. V. Obshchaya metodika ek-sperimental'nykh issledovaniy i obrabotki opytnykh dannykh (General method of experimental research and experimental data processing), M, Kolos, 1965, 132 p.
16. Mel'nikov S. V. Aleshkin V. R., Roshchin P. M. Planirovaniye eksperimenta v issledo-vaniyakh sel'skokhozyaystvennykh protsessov (Planning an experiment in research on agricultural processes), L, Kolos, 1980, 167 p.
17. Granovskiy YU. V. Osnovy planirovaniya ekstremal'nogo eksperimenta dlya optimizatsii mnog-ofaktornykh tekhnologicheskikh protsessov (Fundamentals of planning an extreme experiment for optimization of multifactor technological processes), M, MINKH, 1971, 72 p.
18. Trukhachev Ye. D. Sovershenstvovaniye protsessa vyseva nesypuchikh semyan kormovykh ras-teniy travyanymi seyalkami (Improving the seeding process of non-friable seeds of fodder plants with herbaceous seeds): avtoref. dis... kand. tekhn. nauk: 05.20.01, Krasnodar, 2015, 22 p.
19. Trukhachev Ye. D., Slyadnev D. N., Mali-yev V. KH., Spirochkin A. A., Danilov M. V. Rezul'taty sravnitel'nykh stendovykh ispytaniy novogo vysevay-ushchego ustroystva dlya poseva nesypuchikh semen-nykh materialov (Results of comparative bench tests of a new seeder for seeding non-friable seed materials), Vestnik APKStavropol'ya, 2015, No. 4 (20), p. 70-75.
20. Soldatov A. T., Batyrshin A. G., Davyd-kin P. D., Son I. N., Nezhevleva A. D., Iskha-kov M. T.Tekhnologiya i oborudovaniye semyaochis-titel'nykh mashin dlya ochistki opushennykh semyan pustynnykh kormovykh rasteniy: Rekomendatsii (Technology and equipment of seed-cleaning machines for cleaning the furred seeds of desert fodder plants: Recommendations), Alma-Ata, Kaynar, 1977, 23 p.
21. Davydkin P. D. Opredeleniye sypuchesti se-mennykh materialov (Determination of flowability of seed materials), Tr. NPO Kazsel'khozmekhanizatsiya, Alma-Ata, 1974, 18 p.
Дата поступления статьи в редакцию 14.01.2017, принята к публикации 7.03.2017.
08.20.02 УДК 620.91
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ СОЛНЕЧНОГО ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ
© 2017
Маслова Алина Алексеевна, аспирант Маслов Максим Михайлович, аспирант
Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)
Аннотация
Введение. Современный опыт показывает, что одним из путей решения проблемы эффективного горячего водоснабжения производственных потребителей является использование солнечной энергии.
В данной статье описаны теоретические предпосылки создания нового устройства для нагрева воды. Значительное количество электрической и тепловой энергии идет на нагрев воды. Один из способов сокращения затрат на процесс нагрева является внедрение нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.
Материалы и методы. Для анализа расчетов и построения графиков результатов использовались данные спутниковых наблюдений NASA, в которой учитывались классификация региональных особенностей климатических зон. Классификация основана на количестве длинноволновой (инфракрасной) солнечной радиации; поглощенной земной поверхностью, а также количестве аэрозоля, водяного пара, озона и т. д. в атмосфере.
Результаты. Произведен расчет количества солнечной радиации на территории Нижегородской области, прямого и диффузного излучения и коэффициента отражения от земли, дневной производительности солнечного водонагревателя, определен приток солнечной радиации в течение года, что позволило нам сделать вывод о целесообразности ее использования.
Обсуждение. Основой для расчета потока солнечной радиации, падающей на поверхность Земли, является усовершенствованный алгоритм Пикнера и Ласло, использовавшийся в проекте NASA «Глобальная энергия и гидрологический цикл. Рациональный баланс земной поверхности». На основе данного алгоритма были получены данные по прямой и диффузной радиации.
Заключение. Полученные расчеты позволили нам сделать вывод, что приход солнечной радиации в основном определяется географической широтой места. Также на рассеянную радиацию кроме облачности оказывает влияние характеристика поверхности. При наличии снега увеличивается отражение прямой солнечной
