CC BY
8НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ И ПРОИЗВОДСТВ В АПК И ПРОМЫШЛЕННОСТИ
УДК 631.358:633.521
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАШИНЫ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЛЬНЯНОЙ ТРЕСТЫ
Сизов И.В.
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт механизации льноводства» (ФГБНУ ВНИИМЛ)
Аннотация. Рассмотрены особенности приготовления льняной тресты при комбайновой уборке льна-долгунца. Эта технология необходима для получения льнотресты, перерабатываемой в дальнейшем с целью получения льняного волокна. Проанализированы существующие конструкции технических средств для выполнения основных операций, проводимых при полевой вылежке льна в лентах. Выявлено несовершенство образцов отдельных отечественных машин. Некоторые из них проходили государственные испытания, были признаны перспективными, однако не получили рекомендаций для применения в производстве. Другие машины, применялись на производстве длительное время, однако морально устарели и требуют модернизации в соответствии с требованиями, применяемыми к современным условиям работы и новым стандартами качества производимой продукции. Третья разновидность техники, несмотря на эффективность выполнения операций, является дорогостоящей с достаточно длительным сроком окупаемости. Как правило, это доработанные импортные аналоги льноуборочных машин. Все эти проблемы требуют решения, поскольку льняная продукция в настоящее время широко востребована на мировом рынке. Обоснована перспективность дальнейшей работы по модернизации существующих машин для приготовления льняной тресты. Особенно востребовано производство новых низкоэнергоемких, высокопроизводительных и надежных технических средств.
Ключевые слова: комбайновая уборка льна, приготовление тресты, оборачивание лент льна, ворошение льна, сдваивание лент льна.
Введение. Производство льна-долгунца является одной из самых сложных отраслей сельского хозяйства, поскольку осуществляется, в основном, в зоне рискованного земледелия. Однако ценность и востребованность льняной продукции на мировом рынке, заставляет производителей сохранять и зачастую расширять посевные площади под эту культуру [1]. По этой причине, разработка новых технических средств для уборки льна-долгунца является приоритетной задачей для отечественного льноводства [2].
Уборка льна относится к наиболее критичным этапам производства льнопродукции. При уборке льна-долгунца в процессе работы льнокомбайна очесанные стебли льна расстилаются в виде лент в поле с целью вылежки. Эта технология необходима для получения тресты - материала, перерабатываемого в дальнейшем с целью получения льняного волокна. Качество сырья во многом определяет эффективность первичной переработки льнопродукции на льнозаводах и экономическую целесообразность льноводства [3]. При наличии значительной пространственной неоднородности при возделывании льна и адаптации подходов точного земледелия для этой культуры [4] приготовление льнотресты является наиболее сложными и энергоемким этапом производства льна. Эффективность проведения операций в указанный период во многом определяется погодными условиями, которые влияют, прежде всего, на сроки проведения работ и качество получаемой льнопродукции. Очевидно, что основным лимитирующим фактором во время приготовления тресты является ограниченный резерв времени. Помимо этого, получение качественной продукции невозможно без высокоэффективного технического обеспечения производственного процесса.
При полевой вылежке льна в лентах проводятся следующие основные операции:
■ оборачивание лент льна - с целью сохранения его качества;
■ ворошение (вспушивание) влажного льна - для ускорения его просыхания.
Для снижения энергозатрат при прессовании готовой льнотресты была разработана операция сдваивание лент льна.
Оборачивание лент льна (переворачивание ленты на 180°) в процессе полевой вылежки льносоломы особенно эффективно при ее урожайности 4 т/га. При этом качество готовой тресты улучшается на 0,5.. .1 сортономер, значительно ускоряется процесс вылежки, выравнивается цвет и влажность льносырья.
Работа над созданием машины для оборачивания проводилась с начала 70-х годов прошлого века. Первым эффективным техническим средством был навесной оборачиватель ОСН-1, использовавшийся на
протяжении многих лет в различных зонах льноводства. В результате научно-исследовательской и конструкторской работы были созданы усовершенствованные машины - навесного и прицепного типов.
Следует отметить, что задача по выбору эффективных рабочих органов для оборачивания льна на сегодняшний день в основном решена. Работа по модернизации оборачивателя в настоящее время заключается в доработке конструкции с целью снижения металлоемкости и повышения надежности выполнения операции. До недавнего времени сложной проблемой являлся выбор наиболее оптимальтого типа машины, отвечающего современным требованиям к льноуборочной технике. Так навесные машины морально устарели, поскольку предназначались для агрегатирования с трактором Т-25А реверсивного типа, снятым с производства. Использование новейших тракторов с передним ВОМ и навесной системой также не целесообразно, так как они не применяются для других операций при уборке льна. Прицепные оборачиватели располагаются позади трактора, что затрудняет контроль над выполнением операции.
Исходя из этого, усилия ученых были сосредоточены на разработке самоходных оборачивателей [5]. При использовании таких машин отпадает потребность в тракторах, что особенно актуально в период уборки, когда парк максимально загружен. Но главное преимущество самоходной техники - возможность создания той компоновки машины, которая наиболее подходит для эффективного выполнения операции. В середине прошлого десятилетия Всероссийским НИИ механизации льноводства при сотрудничестве с ОАО «Тверьсельмаш» был разработан оборачиватель с боковым расположением рабочих органов - ОЛС-01 (рисунок 1).
При государственных испытаниях оборачиватель ОЛС-01 качественно выполнял рабочий процесс и удовлетворял требованиям техники безопасности, однако являлся излишне металлоемким и сложным по конструкции. Таким образом, в настоящее время проблема создания оптимальной конструкции самоходного оборачивателя остается актуальной.
Ворошение (вспушивание) льна - важная операция на этапе приготовления льнотресты при неблагоприятных погодных условиях. Целесообразность его проведения вызвана, прежде всего, необходимостью повышения качества льноволокна. Процесс ворошения представляет собой отрыв ленты льна от земли со вспушиванием. Он необходим, прежде всего, для подсушки влажного льносырья. При этом значительно облегчается последующая операция подбора и прессования готовой тресты.
Перспективное техническое средство для ворошения льна -вспушиватель ВЛЛ-3 был разработан взамен морально устаревшей ворошилки ВЛ-3, применявшейся многие годы. ВЛЛ-3 состоит из следующих основных узлов (рис. 2): рамы средней секции и рам боковых секций 1, подбирающих барабанов с зубьями 2, опорно-приводных колес 3, балок колес, качалок, цепных передач, гидравлической системы.
Основные отличия конструкции машины от ворошилки ВЛ-3: рама секции является сварной из прямоугольного профиля, что обеспечивает жесткость конструкции; рамы секций в процессе работы опираются на опорно-приводные колеса (нагрузка на зубья барабанов исключена, имеется механизм регулировки высоты вспушивающих барабанов); в транспортном положении боковые секции складываются на 120°.
Рисунок 2 - Вспушиватель лент льна ВЛЛ-3 1 - рама средней секции и рамы боковых секций, 2 -подбирающие барабаны с зубьями, 3 - опорно-приводные колеса
Помимо указанных достоинств вспушиватель может работать на повышенных скоростях, обеспечивая максимальную производительность за час основного времени - до 8,5 га, что более чем в 2 раза выше по сравнению с машиной ВЛ-3.
Вспушиватель ВЛЛ-3 проходил государственные типовые испытания в 2015 году [6]. В результате испытаний установлено, что машина соответствует требованиям технического задания, техническим условиям по показателям назначения и требованиям ГОСТ Р 53489-2009 по показателям безопасности.
Перед прессованием готовой льнотресты возможно применение вспомагательной операции - сдваивания лент льна. Сдваивание - это объединение двух соседних лент посредством наложения одной из них на другую. Путем сдваивания поочередно трех лент можно получать тройную ленту для дальнейшего ее подбора рулонным пресс-подборщиком. При этом производительность при прессовании возрастет примерно в три раза [7], что приведет к снижению затрат энергии на 1 га уборочной площади при приготовлении тресты на 77%.
Для сдваивания лент льна разработана схема специальной, агрегатируемой с трактором Т-25А машины. Сдваиватель состоит (рисунок 3) из трех конических, с убирающимися пальцами барабанов: подбирающего, транспортирующего и расстилочного, а также огибающих их направляющих прутков. Барабаны расположены в
вертикальной плоскости по дуге окружности таким образом, что расстояние между серединами крайних из них равно шагу лент (или ширине захвата льнокомбайна).
Опытный образец сдваивателя ОСЛ-2 проходил [8] государственные предварительные испытания на Калининской машиноиспытательной станции. По сравнению с известными конструкциями машин для сдваивания льна, отмечены, такие достоинства конструкции ОСЛ-2, как универсальность, высокая надежность технологического процесса, отсутствие дорогостоящих ремней.
Рисунок 3 - Сдваиватель ОСЛ-2 в работе
Выводы. Современные отечественные машины для приготовления льняной тресты в большинстве своем морально устарели или экономически малоэффективны.
По причине большой ценности льнопродукции модернизация существующих технических средств является перспективной. Особенно востребовано производство новых низкоэнергоемких, высокопроизводительных и надежных машин.
Список используемых источников:
1. Ущаповский И.В., Басова Н.В., Новиков Э.В., Галкин A.B. Анализ состояния, проблемы и перспективы льнокомплекса России // В сборнике: Инновационные разработки производства и переработки
лубяных культур. Материалы Международной научно-практической конференции. Тверь. ТвГУ, 2016. С. 27-34.
2. Ростовцев P.A., Черников В.Г. Приоритеты в механизации современного льноводства // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2016. - № 5. - С. 2-4.
3. Безбабченко A.B., Новиков Э.В., Басова Н.В., Ущаповский И.В. Пути снижения себестоимости льноволокна на предприятиях первичной обработки лубоволокнистых материалов // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий, 2011. - № 8.
- С. 31-33.
4. Ущаповский И.В., Мочкова Т.В., Смирнов И.Г., Личман Г.И., Марченко А.Н. Изучение особенностей адаптации точного земледелия к возделыванию льна-долгунца // В сборнике: «Экология и сельскохозяйственные технологий: агроинженерные решения». материалы 7-й Международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 17-19 мая 2011 г. Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства. СПб. - 2011.- С. 56-61.
5. Сизов ИВ., Романенко В.Ю. Самоходный оборачиватель лент льна. Сборник «Научно-информационное обеспечение инновационного развития АПК» Материалы VIII международной научно-практич. конференции «ИнфоАгро-2016», М. - 2016. - С. 263265.
6. Перов Г.А., Зубанов В.В., Сизов И.В. Инновационный вспушиватель лент льна. Материалы научно-практич. конференции «Инновационные разработки для производства льна». Тверь, 2015. - С. 147-153.
7. Сизов И.В. Снижение энергозатрат при уборке льняной тресты//Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2001. -№ 8. - С. 9.
8. Протокол №05-23-00 предварительных испытаний сдваивателя-оборачивателя лент льна ОСЛ-2/Калининская МИС, 2000.
- 29 с.
Автор: Иван Валентинович Сизов, кандидат технических наук Всероссийский научно-исследовательский институт механизации льноводства (ФГБНУ ВНИИМЛ), ivan.sizov.1976@mail.ru
ADVANCED MACHINES FOR FLAX STRAW HARVESTING
Sizov I.V.
All-Russian Research Institute of Flax Production (VNIIML), Russia
Annotation. The features of the preparation of flax straw during combine harvesting technology are discussed.
This technology is necessary for getting the flax straw, which is processed with purpose of obtaining the flax fiber. The available constructions of technical means for working out the basic operations during flax straw retting have been analyzed. Some imperfections of existing models of flax harvesting machines are discussed. Some of them mere passed the state tests and was recognized promising, but they were not gotten the recommendations for using in agricultural industry. Other machinery were used in the industry for long time, but they are out of date and require update according to demands of the current conditions and the new quality standards of the production. The third variety of the machinery in spite of efficiency of operations consists of high cost with the long payback period. All these problems need to be addressed to get a good quality flax fiber which has high demand on the world market. The prospects of further work on the modernization of existing machines for the preparation of flax retted straw are justified. Particularly in demand is the production of new low-power, high-productive and reliable technical flax harvesting machines.
Key words: combine harvesting technology, flax straw retting, straw turning over.
Sizov I. V.
Candidate of Technical Sciences, leading researcher,
All-Russian Research Institute of Flax Production (VNIIML), Russia
