CC BY
47
Список литературы
1. Гатаулин, А.М. Программирование продуктивности сельскохозяйственных животных / А.М. Гатаулин, А.И. Куценко / Материалы Междунар. науч. конф. 12-15 декабря 2006 г. Вып. 279. Ч. 2. — М.: РГАУ — МСХА, 2007. — С. 32-36.
2. Куценко, А.И. Программирование продуктивности на животноводческих предприятиях / Материалы между-нар. науч.-практич. конф. 26-28 марта 2007 г. Ч. 2. — Краснодар: Северо-Кавказский науч.-исслед. ин-т животноводства, 2007. — С. 191-193.
3. Куценко, А.И. Моделирование производственных процессов на животноводческих предприятиях / Материалы Всерос. межрегион. науч.-практич. конф. 25-26 октября 2006 г. — Чебоксары: ЧГСХА, 2006. — С. 453-456.
4. Куценко, А.И. Разработка программ кормления для межхозяйственных откормочных комплексов: сб. науч. тр. / Ставропол. науч.-исслед. ин-т сельского хозяйства. Вып. 46. — Ставрополь: СНИИСХ, 1978. — С. 158-163.
УДК 631.358.001.24:633.521
М.М. Ковалев, канд. техн. наук Д.Г. Фадеев, аспирант
Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации льноводства»
расчет расхода энергии на привод очесывающе-транспортирующего барабана льноуборочной машины
В России, странах СНГ и Восточной Европы лен-долгунец убирают прицепными льнокомбайнами ЛК-4А и «Русь», выпускаемыми заводом «Бежец-ксельмаш». В Западной Европе также широко применяют технологию комбайновой уборки самоходными машинами. При работе льнокомбайнов до 15 % мощности, потребляемой всеми его рабочими органами, приходится на очес семенных коробочек со стеблей.
Вместе с тем проблема энергоресурсосбережения в льноводческом комплексе России стоит наиболее остро. Одно из главных направлений ее решения — разработка новых и совершенствование существующих технологических процессов и технических средств с целью снижения потребления энергоносителей и других материальных ресурсов. Поэтому изыскание путей уменьшения затрат энергии при очесе семенных коробочек в льноуборочных машинах — задача актуальная.
Мощность, необходимую для очеса семенных коробочек со стеблей льна гребневым очесывающе-транспортирующим барабаном с поступательнокруговым движением гребней, ранее определяли без учета такого важного фактора, как ударное воздействие его зубьев на слой растений [1, 2]. Этот фактор учтен в работе [3], однако в ней отсутствуют зависимости для определения мощности на отгиб стеблей, пронизывание стеблей и устранение их перекосов и сплетения, сжатие стеблей и преодоление трения между ними и зубьями. Кроме того, в этой работе расчет мощности на привод барабана проведен применительно к льноуборочным машинам, в которых осуществляется так называемый
80
«полный» очес семенных коробочек со стеблей, когда ось барабана параллельна зажимному транспортеру, и не учтен такой важный фактор, как «последовательный» очес семенных коробочек со стеблей при расположении оси барабана под углом к зажимному транспортеру [4].
Авторы предлагают уточненный расчет расхода энергии на привод очесывающе-транспортирующего барабана с учетом перечисленных выше факторов.
Мощность Ыб, потребляемая очесывающе-транспортирующим барабаном, равна сумме мощностей, необходимых на его холостой Ыхх и рабочий N ходы.
Мощность, затрачиаемая на холостой ход барабана, [2]
^.х = Мтю + сю3, (1)
где Мт — крутящий момент на валу барабана; ю — угловая скорость вращения барабана; с — опытный коэффициент, кг-м2.
Мощность, потребляемая на рабочий ход барабана,
N = N + N , (2)
р.х у о’ к '
где ^ — мощность, требуемая на ударное воздействие зубьев на стебли; Nо — мощность, равная сумме мощностей: Nот — для отрыва семенных коробочек от стеблей, N — для изгиба (отгиба) стеблей зубьями гребней, ^ — для пронизывания слоя стеблей и устранения их перекосов и сплетения, N — для сжатия слоя стеблей и преодоления трения между ними и зубьями, т. е.
N = N + N + N + N. (3)
о от и п с.т к '
Мощность, затрачиваемая на ударное воздействие зубьев на стебли, [3]
N = В ^ т г2В ю2С,
у т о с м
(4)
где Вт — ширина захвата машины; г'о — густота стеблестоя в поле (число стеблей на 1 м2 поля); тс — средняя масса одного стебля до очеса; г — радиус барабана; Вм — скорость машины; £ — коэффициент, показывающий, какая часть стебля отрывается от него при очесе.
Мощность, необходимая для отрыва семенных коробочек от стеблей, [2]
N = А В ^ В у,
от о т о м г
(5)
где Ао — работа, затрачиваемая на отрыв одной семенной коробочки от стебля; уг — головчатость растений (среднее число коробочек на одном стебле).
Мощность ^ для изгиба (отгиба) стеблей гребнями с зубьями на угол во можно определить по диаграмме, изображенной на рисунке [5] в координатах в (угол отгиба стебля) — Ми (момент, изгибающий стебель).
Из диаграммы видно, что с ростом момента Ми угол в растет до точки Д в которой происходит надлом стебля и момент Ми резко уменьшается (падает) до нуля. Так как в машине нельзя допускать надлома стебля, то угол во в очесывающем аппарате должен быть меньше угла вд (см. рис.)
Если угол во находится на оси абсцисс между точкой О и значением вд (например, как показано на рисунке он соответствует точке А на кривой), то заштрихованная под кривой ОА площадь в выбранном масштабе представляет собой работу, затрачиваемую на изгиб одного стебля. Эта работа А1 = МиАво/2, где МиА — момент на графике, соответствующий углу во по оси абсцисс.
За единицу времени в машину во время ее работы поступает BmВм^o стеблей. Если это число стеблей умножить на работу А1, то получим мощность (работу за единицу времени)
N = ВтВм*'оМиАво/2.
(6)
Мощности Мп и Мст теоретически определить трудно. Известно лишь, что мощность Ып зависит от «постепенности» очеса и толщины ленты стеблей (т. е. числа стеблей на 1 м длины ленты), а мощность Жст — от толщины ленты стеблей. Эти мощности целесообразно определять опытным путем. На основе изложенного приближенно можно считать, что
(7)
где х — коэффициент, учитывающий наличие «постепенности» очеса; К , К — экспериментально опреде-
ляемые коэффициенты, кг-м3/с3; і — число стеблей на 1 м длины ленты.
При «постепенном» очесе коэффициент X ~ 1,
при «полном» очесе х = 1,5____5.
Число стеблей на 1 м длины ленты можно рассчитать по формуле
^ = В ^ В /В , (8)
с т о м т 4 ^
где Вт — скорость ремней зажимного транспортера.
С учетом изложенного мощность N =А В ^В у +
о о т о м г
1
+ ^ Вт Вм*'оМиАво + № + Кс.Т) = (9)
= В ^ В (А у +
т о м о г
Мидво , ХКп + Кс
'то мч“о'г 2 ф
= Втг'оВм(т/Ю^ + АоТг + + МиДРо , ХКп + Кс.т )
(10)
2
Полная мощность, потребляемая для работы очесывающего барабана,
Nб = МтЮ +с®3 + ВтгоВм(тсг2®2^ +
+ А у +
ог
Мидво , ХКп + Кс
(11)
2
).
Фигурирующие в формуле (11) величины Мт, с, Кп, х и Кст вычисляют по результатам тензо-метрирования барабана при работе машины на уборке посевов при одновременном расчете параметров ю, Вт, г'о, Вм, тс, С, Ао, уг и Вт, причем Мт и с определяют при работе барабана на холостом ходу.
Коэффициенты Кп, х и Кст можно также определить по результатам тензометрирования барабана при стационарной работе машины. Для этого в формулу (11) требуется внести изменения, так как при работе на стационаре величины Вт, ^o и Вм отсутствуют. Вместо этих величин в формулу (11) необ-
Диаграмма изгиба (отгиба) стебля льна-долгунца -------------------------------------------- 81
ходимо ввести число стеблей ^ на 1 м длины не-очесанной ленты стеблей в ручье зажимного транспортера.
Из формулы (6) следует, что Втг'оВм = г'сВт. С учетом этого для стационарных условий работы машины формула (11) примет вид
N.. = Мю + сю3 + ^ (т г2В ю2С +
б т с4 с т ^ (12)
+ АоВТУг + МидФтво/2 + ХКп + Кс.т ).
Величины Мт и с, как и в предыдущем случае, вычисляют по результатам тензометрирования барабана на холостом ходу, а коэффициенты Кп, Кс т и х — по результатам тензометрирования барабана на рабочем ходу при работе льнокомбайна на стационаре. Одновременно определяют параметры ю,
^с, mc, Вт С Ао и Тр.
Список литературы
1. Шлыков, М.И. Льноуборочный комбайн / М.И. Шлыков. — М.: Машгиз, 1949. — 300 с.
2. Хайлис, Г.А. Расчет мощности при работе очесывающего барабана льнокомбайна / Г.А. Хайлис, Л.А. Талах // Сільскогосподарьскі машини: сб.науч.ст. / ІНЖЕНЕРНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ. ВОЛИНСКЕ ОБЛАСТНЕ ВІДДІЛЕННЯ. — Луцьк: ВВІАУ, 1997. — Вип. 3. — С. 271-276.
3. Хайлис, Г.А. Очесывающий барабан льнокомбайна: расчет расхода энергии на привод / Г.А. Хайлис, М.М. Ковалев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 1999. — № 9. — С. 22-24.
4. Гурвич, Л.Ю. Исследование и обоснование основных параметров очесывающе-транспортирующего устройства льноуборочного комбайна: автореф. дис_канд.техн. наук: 05.20.01. — М., 1967. — 198 с.
5. Ковалев, Н.Г. Сельскохозяйственные материалы (виды, состав, свойства) / Н.Г. Ковалев, Г.А. Хайлис, М.М. Ковалев. — М.: ИК «Родник», 1998. — 208 с.
УДК 631.311
A.В. Сюмак, канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник Ю.П. Кириленко, зав. отделом экономики
B.В. Русаков, доктор с.-х. наук, гл. науч. сотрудник
Государственное научное учреждение «Дальневосточный научно-исследовательский и проекно-технологический институт механизации сельского хозяйства»
орудие с активными рабочими органами
для воспроизводства плодородия почвы (овпп-2,4)
В начале 90-х годов прошлого века под руководством авторов разработано орудие с активными рабочими органами взамен традиционного плуга. Преимущество орудия заключалось в том, что оно за один проход качественно рыхлит почву на глубину 24 ± 2 см и заделывает любую растительную массу (300.. .450 ц/га) на глубину до 20 см без дополнительных обработок. Главный недостаток этого орудия — несимметричная установка дисковой батареи, обуславливающая трудность управления энергетическим средством при прямолинейном устойчивом движении из-за увода агрегата с борозды под действием поперечных сил на сферические диски. Для облегчения управления агрегатом в прямолинейном движении на орудии был установлен стабилизатор-нож.
Академиком Е.Н. Мишустиным и его учениками доказано, что растительные остатки наиболее активно и продуктивно разлагаются в верхнем аэрированном слое почвы 0.8 см [1].
Многолетними исследованиями орудия с активными рабочими органами на обработке сидераль-ных паров в агрегате с трактором МТЗ-80 при возделывании картофеля в крестьянско-фермерском
82
хозяйстве (КФХ) «Деметра» (Амурская обл., Благовещенский р-н) подтверждено, что мелкая заделка растительной массы на глубину 0.8 см способствует не только активному ее разложению, но и продуктивному прорастанию семян, и росту корневой системы растений [2, 3]. Установлено, что обработку сидеральных паров в условиях Амурской области рекомендуется начинать в июне месяце, как самом теплом и влажном месяце года. В этот период отмечается практически взрывной характер повышения видового и качественного состава микроорганизмов, в почву больше выделяется биологически активных веществ, что повышает ее плодородие, позволяет отказаться от химических средств защиты растений и применить биодинамическую систему выращивания картофеля. Внесение гербицидов в данном случае нежелательно, так как может значительно снизить биологическую активность почвы. Поэтому орудие с активным приводом сферических дисковых рабочих органов (ширина захвата 2,4 м) на обработке почвы (сидерального пара) на глубину до 15 см с заделкой растительной массы в верхний слой почвы 0.8 см названо орудием для воспроизводства плодородия почвы (ОВПП-2,4).
