CC BY
112
противоточного пылеуловителя: скорость воздуш- окна противоточного отделителя Лпо=0,045...0,055
ного потока на входе в пылеуловитель vBX =6,5...9,0 м, глубина пылеосадительной камеры hny=0,8 м.
м/с (производительность Q=1,6...2,3 м3/с на 1 м ши- При таких параметрах эффект очистки воздуха от
рины пневмосистемы), длина жалюзийной решетки легких примесей составляет 95,0.97,5 %, а ги-
/ж=0,40...0,50 м, высота выходного окна жалюзийно- дравлическое сопротивление пылеуловителя - не
го отделителя Лжо=0,04...0,05 м, высота выходного превышает 150 Па.
Литература.
1. Бурков А.И., Сычугов Н.П. Зерноочистительные машины. Конструкция, исследование, расчет и испытание. - Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2000. - 261 с.
2. Машины для послеуборочной обработки зерна / Б.С. Окнин, И.В. Горбачев, А.А. Терехин, В.М. Соловьев. - М.: Агро-промиздат, 1987. -238 с.
3. Патент 2377048 РФ, МПК В 01D 45/04. Инерционный пылеуловитель / А.И. Бурков, Ю.В. Сычугов, А.Л. Глушков, Н.Л. Конышев, Д.С. Булдаков. - Опубл. 27.12.2009. Бюл. № 36.
SMALL-SIZED INERTIAL JALOUSIE-CROSS-CURRENT DUST-CATCHER FOR GRAIN-CLEANER MACHINES
A.I. Burkov, A.L. Glushkov, D.S. Buldakov
Summary. The results of research of small-sized inertial jalousie-cross-current dust-catcher for high-productive grain-cleaner machines were given in the article. An optimum combination of design data of dust-catcher, at which the effect of clearing of air makes 95.0...97.5 %, its hydraulic resistance is no more than 150 Pa, and the productivity is equal to 1.6...23 m3/s by 1 meter of width of pneumo-system, is determined.
Key words: grain cleaner machine, dust-catcher, clearing of fulfilled air
УДК 631.355
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗЕРНОУБОРОЧНОГО И ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССОВ СОГЛАСОВАНИЕМ ПАРАМЕТРОВ ИХ РАБОТЫ
С.Н. КАПОВ, доктор технических наук, зав. кафедрой
С.Д. ШЕПЕЛЁВ, кандидат технических наук, зав. кафедрой
Челябинская ГАА
Е-таіІ: pnr@agroun.urc.ac.ru
Резюме. В статье рассмотрен технологический процесс уборки зерновых культур. Разработана его структурная модель, включающая агробиологическую, техническую и агротехнологическую системы. Рассмотрены составляющие уборочной системы и их связи, которые позволили обосновать показатели, характеризующие эффективность процесса уборки и послеуборочной очистки зернового вороха. Ключевые слова: зерновые культуры, система, зерноуборочный комбайн, транспорт, зерноочистительный агрегат, уборка.
На сегодняшний день фактическая продолжительность механизиро-
ванных работ в растениеводстве в 2-3 раза превышает расчетную, а потери продукции составляют 20.25 % от валового сбора [1, 2]. Проблемность ситуации усугубляется дефицитом трудовых ресурсов [3]. Поэтому нужны новые методы повышения эффективности механизированных процессов в отрасли.
Цель наших исследований повышение эффек-
Зерновые культуры (растения)
ТС
Frc(t)
~сопгл"Г--~:
Механические средства уборки
Комбайн
Транспорт
ісрноочнсіи іс.іьііьіМ яірсіаі
і U.(t)
Количество и параметры |р
K(t)
АТТ
Система управлении
АТС
Уборка и послс>оорочиая очистка 'ісрна
P(t)
TP(t)
Рис. 1. Структурная схема связей технологии уборки и послеуборочной очистки: РДБС(1), Рто(1), - входной вектор внешних воздействий влияющие на эффективность функционирования агробиологической технической и агротехнологической системы; АТТ - агротехнические требования; 0(1:)
- состояние растений перед уборкой; 11к(Ц, 11т(Ц, 11за(Ц - внутренние связи, определяющие конструктивные параметры технических средств зерноуборочных комбайнов, транспортных средств и зерноочистительных агрегатов. К(Ц - эксплуатационно-технологические показатели технических средств; РЩ
- производительность уборочных и зерноочистительных процессов; ТР(Ц - выход товарной продукции.
тивности процессов уборки и очистки зерна путем согласования их параметров.
Условия, материалы и методы. Анализ показывает, что для решения такой проблемы при выполнении уборки необходимо определить взаимовлияние динамики созревания культур и технического оснащения уборочных процессов и согласовать параметры отдельных звеньев поточной линии уборки зерновых культур (рис. 1). Для оценки их согласованности мы разработали структурную схему функциональной связи уборки и послеуборочной очистки зерна(рис.2). В качестве критерия согласованности выбран коэффициент использования времени смены отдельных звеньев. Эффективность поточной линии уборки определяется рациональным количественно-качественным соотношением уборочно-транспортных и зерноо-
нагрузка на зерноуборочный комбайн, га; 2т - затраты на привлечение технических средств, руб./т; Р1 - потери продукции раннеспелых сортов, руб/т.; Р2 - потери продукции позднеспелых сортов и культур с различным сроком вегетации, руб./т.
Устранить рассогласованность машин в поточной линии уборки позволяет их резервирование. Условие целесообразного резервирования машин на уборке зерновых культур можно представить в виде:
и+12)>и4+1)^т\п, (2)
2^ - затраты на привлечение уборочных агрегатов, руб.; - затраты от потери продукции, руб.; - затраты на привлечение комбайнов с учетом резерва, руб.; 25 - потери продукции с введением резервных агрегатов, руб.
Моделирование показало, что при снижении надежности уборочных агрегатов и увеличении
стоимости продукции с 1 га целесообразность резервирования производительности возрастает.
В среднем в производственных условиях зоны Южного Урала при формировании звена из восьми зерноуборочных комбайнов один необходимо иметь в резерве.
Один из серьёзных факторов, оказывающих негативное влияние на процесс послеуборочной доработки зерна, - внутрисуточная неравномерность загрузки технологической линии. С одной стороны, недостаточная производительность очистительного агрегата при высоком темпе посту-
Рис. 2. Структурная схема функциональной связи поточной линии уборки и очистки пления зерна с полей при-зерна: Q - производительность машин в звеньях; С - себестоимость продукции; т , тт, тза, водит к увеличению потерь - коэффициент использования времени смены зерноуборочных, транспортных, зерноочи- продукции на открытых пло-стительных машин и уборочно-транспортной линии; тргл , %"тл- коэффициент использования щадках до 7.10 %, с другой, времени смены технологической линии фактический и проектный. при производительности
чистительных машин, структурой технологической линии, наличием компенсирующих и резервных элементов.
Результаты и обсуждение. Использование современных достижений агрономической науки позволяет увеличить агротехнологическую длительность выполнения уборочных работ путем подбора сортов разных групп спелости, что особенно важно при ограниченном ресурсном обеспечении производства.
При формировании рациональной структуры посевных площадей возделываемых культур по скороспелости и выборе сезонных и суточных режимов использования уборочных и обслуживающих агрегатов необходимо учитывать уровень технического оснащения рассматриваемого процесса, а также сезонную и суточную динамику изменения количества и качества продукта. Целевую функцию по обоснованию рационального сочетания сезонной нагрузки и циклов созревания сельскохозяйственных культур можно записать в общем виде:
Z(Q)=Z+P1+Pг^m\n, (1)
где 2 - суммарные затраты, руб/т; Q - сезонная
зерноочистительного агрегата, равной максимальному суточному темпу поступления зерна, его потенциал недоиспользуется на 30.40 %.
На основании изложенного мы разработали целевую функцию по обоснованию производительности зерноочистительного агрегата на основе минимума затрат:
' »6
з£«?5) =
зав
Впу + Вн + Вмпо +
Оч/')«
+
(3)
= о -о
пер
где Вбз,
ч1р-у-уб
балансовая цена базового зерноочистительного агрегата; Впу - балансовая цена приемного устройства, руб.; ВМПО - балансовая стоимость машин предварительной очистки, руб.;
Рис. 3. Номограмма для определения производительности зер-ноочистительного агрегата и объема бункера-накопителя поря-док использования показал пунктирной стрелкой.
Вн - балансовая стоимость бункера-компенсатора, руб.; Qчр - резервная производительность зерноочистительного агрегата, т/ч; ц - зависимость балансовой стоимости резервного зерноочистительного агрегата от его производительности; а - доля амортизационных отчислений; гр - время работы резервных машин, ч; V - производительность завальной ямы, т; Vб - вместимость бункера-накопителя, т; Ву - затраты на заработную плату, ремонт, техническое обслуживание и хранение, руб.; Зок - затраты, вызванные дополнительными перевалочными операциями на открытой площадке (потери продукции при перевозке зерна, привлечение технических и трудовых ресурсов и др.), руб.; Qпер - масса зерна, подвергающегося перевалке на открытой площадке, т; е - масса зерна, подвергающегося перевалке при введении резервной производительности зерноочистительного агрегата и бункера-накопителя, т.
Вместимость бункера определяется из выражения
Vк=Qn(t -г )т (5)
б з I сут см' ' '
где ^ут - время работы зерноочистительного агрегата в течение суток, ч; гсм - продолжительность работы уборочного комплекса, ч; Qзп - производительность зерноочистительного агрегата, т/ч.; т - коэффициент использования времени смены зерноочистительного агрегата.
На основе выражения (3) мы построили номо-
грамму (рис. 3) по обоснованию производительности зерноочистительного агрегата и вместимости бункера-накопителя в зависимости от площади уборки (Q), сезонной нагрузки на комбайн (Qc), коэффициента использования времени смены уборочного агрегата (т), урожайности (У) и коэффициента использования времени смены зерноочистительного агрегата (тЗАВ). С помощью первого квадранта номограммы можно определить необходимое количество зерноуборочных комбайнов, во втором - часовую производительность уборочнотранспортной линии в зависимости от уровня использования времени смены комбайнов; в третьем - нанесены линии, по которым корректируется необходимая производительность зерноочистительного агрегата в зависимости от урожайности зерновых культур; в четвертом - определяется и корректируется вместимость бункера-накопителя в зависимости от уровня использования времени смены зерноочистительного агрегата.
Выводы. Согласование производительности и режимов работы зерноочистительного агрегата, его компенсирующих и резервных элементов с входными параметрами валового поступления зерна позволяет исключить потери продукции и снизить затраты, вызванные перевалочными операциями, на 60.70 %. Применение бункеров-компенсаторов на приеме зерна позволяет повысить коэффициент использования времени смены уборочно-транспортной линии в 1,1-1,2 раза, зерноочистительного агрегата - в 1,2-1,3 раза. Суточная неравномерность поступления урожая на зерноочистительные агрегаты обусловливает необходимость их работы не менее 20 ч за счет введения резервных накопительных бункеров.
Производственная проверка методики проектирования технологической линии уборки на предприятиях Челябинской и Курганской областей позволила получить годовой экономический эффект от 500 до 1100 руб./га.
Литература.
1. Окунев Г.А. Поточно-цикловая технология уборки зерновых культур: учеб. пособие / Г. А.Окунев. - Челябинск: ЧГАУ, 1998. - 110 с.
2. Зиганшин Б.Г., Валиев А.Р., Хамидуллин Н.Н. Некоторые проблемы технического обеспечения АПК и перспективы его развития.//Вестник Казанского ГАУ. - 2008. - Т.8. - №2. - С.148-152
3. Миронов Л.М. Человеческий фактор и его влияние на развитие российского сельского хозяйства. Электронный ресурс: www.inesnet.ru/ institute/ structure/soul/ text05.htm.
INCREASE OF EFFICIENCY OF GRAIN-HARVESTING AND CLEANING PROCESSES BY THE COORDINATION OF PARAMETERS OF THEIR FUNCTIONING
Summary. The technological process of grain crops harvesting is considered in the article. This process demands perfection in the direction of designing on the basis of interrelation of harvest, transport and grain cleaning links. Components of harvesting system and their connections are considered. They allow to prove parameters characterizing the efficiency of harvest process and cleaning of grain pile after harvesting.
Key words: cereals, system, combine harvester, transport, winnowing machine, harvesting.
